CN113550769B - 一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，涉及巷道施工支护机械技术领域，解决了现有的施工时锚杆进行安装时，不方便进行支护，存在极大的安全隐患，且工作人员劳动强度大、施工效率低的问题。一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，包括设备底座，所述设备底座的表面活动设置有旋转底座，所述旋转底座的顶端设置有前后调整机构。本发明通过安装有旋转底座、前后调整机构、左右调整机构、钻锚互换机构、装锚机构、钻孔机构、丝杠螺母、传递丝杠和滑架滑板可以快速的在巷道或隧道施工时进行钻孔和装锚一次性、同步完成，满足自动钻孔、装锚的需求，自动化程度高，且有效的缩短施工时间，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及巷道施工支护机械技术领域，具体为一种集钻孔与装锚于一体 的自动钻锚机构。
背景技术
随着社会经济的快速发展，锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程 及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式，用金属件、木件、 聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中， 或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、 补强效果，以达到支护的目的,但传统工艺繁琐，工步复杂，工程量大。
但是，现有的施工时锚杆进行安装时，传统工艺繁琐，工步复杂，工程量 大，工步多，且工作人员劳动强度大、施工效率低；因此，不满足现有的需求， 对此我们提出了一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构。
发明内容
为解决巷道施工支护机械在施工时锚杆进行安装时，工作量大，工步多， 且工作人员劳动强度大、施工效率低，进行工步的降低，采用电气自动化的减 少并简化工步，本发明提供如下技术方案：一种集钻孔与装锚于一体的自动钻 锚机构，包括设备底座，所述设备底座的表面活动设置有旋转底座，所述旋转 底座的顶端设置有前后调整机构，所述前后调整机构的中间活动安装有左右调 整机构，所述左右调整机构的表面安装有立柱，所述立柱的外侧活动设置有钻 锚互换机构；
所述钻锚互换机构的一侧固定安装有装锚机构，所述装锚机构包括滑架， 所述滑架的中间固定安装有传递丝杠，所述传递丝杠的外侧活动设置有丝杠螺 母，所述丝杠螺母的一侧安装有旋转传递装置，所述旋转传递装置的下方设置 有滑架滑板，所述滑架滑板与旋转传递装置的中间安装有装锚驱动，所述装锚 驱动的顶端固定安装有全螺纹锚杆，所述装锚机构的朝向立柱的侧面设置有装 锚调整油缸；
所述钻锚互换机构的另一侧固定安装有钻孔机构，所述钻孔机构朝向立柱 的侧面设置有钻孔调整油缸、装锚机构与钻孔机构关于立柱对称布置。
优选的，所述立柱包括立柱外壳体，所述立柱外壳体的中间固定安装有活 动支撑立柱，所述活动支撑立柱的顶端设置有驱动油缸，所述驱动油缸在立柱 外壳体内部连接立柱外壳体和活动支撑立柱。
优选的，所述旋转传递装置包括动力齿轮，所述动力齿轮的一侧设置有传 动齿轮，所述传动齿轮的另一侧设置有同步齿轮，所述传动齿轮的中间贯穿固 定安装有轴销，所述轴销的底端活动插接在滑架滑板的顶端，所述同步齿轮固 定在丝杠螺母的外侧。
优选的，所述丝杠螺母的内侧与传递丝杠的外表面均设置有旋向完全相同 的螺纹，所述丝杠螺母与传递丝杠通过螺纹连接。
优选的，所述设备底座的上表面一端设置有控制箱，所述控制箱与旋转底 座的中间设置有泵站，所述旋转底座与旋转底座、前后调整机构、左右调整机 构与钻锚互换机构电性连接。
优选的，所述立柱外壳体的外侧设置有钻锚上下调整油缸，所述钻锚上下 调整油缸的顶端设置有连接机构，所述连接机构的上端活动插接在钻锚互换机 构的内部。
优选的，所述滑架滑板包括支撑滑板，所述支撑滑板的一侧固定安装有连 接板，所述连接板的另一侧固定安装有连接套管。
优选的，所述连接套管表面均匀固定安装有两个T形支撑滑块，所述T形 支撑滑块的上下表面均匀镶嵌设置有若干个滚珠。
优选的，所述连接板的一侧与支撑滑板的一侧完全贴合，所述连接板的另 一侧与连接套管完全贴合，所述支撑滑板、连接板与连接套管均通过固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过立柱外侧对称配置安装有装锚机构和钻孔机构，且装锚机构 和钻孔机构可以通过钻锚互换机构进行自由旋转交互，快速的在巷道或隧道施 工时进行钻孔和装锚一次性、同步完成，满足自动钻孔、装锚的需求，自动化 程度高，且有效的缩短施工时间，提高工作效率；
2、本发明通过在进行施工时通过驱动油缸驱动活动支撑立柱从立柱外壳体 内部顶出，使得对巷道或隧道进行支撑防护，可以提高施工时的安全，且通过 驱动装锚驱动旋转的同时丝杠螺母通过顺着传递丝杠的表面移动带动整体移 动，使得带动装锚驱动旋转并同步位移，实现对锚杆的自动化安装。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体的前视图；
图3为本发明整体的左视图图；
图4为本发明图2中B处的结构示意图；
图5为本发明立柱的结构示意图；
图6为本发明丝杠螺母的局部结构示意图。
图中：1、旋转底座；2、前后调整机构；3、左右调整机构；4、钻锚上下 调整油缸；5、钻锚互换机构；6、装锚机构；7、装锚调整油缸；8、立柱；801、 立柱外壳体；802、活动支撑立柱；803、驱动油缸；9、钻孔调整油缸；10、钻 孔机构；11、装锚驱动；12、旋转传递装置；1201、动力齿轮；1202、传动齿 轮；1203、同步齿轮；13、传递丝杠；14、丝杠螺母；15、滑架滑板；1501、 支撑滑板；1502、连接板；1503、连接套管；1504、T形支撑滑块；16、连接机 构；17、设备底座；18、全螺纹锚杆；19、滑架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。
请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种集钻孔与装锚于 一体的自动钻锚机构，包括设备底座17，设备底座17的表面活动设置有 旋转底座1，旋转底座1的顶端设置有前后调整机构2，前后调整机构2 的中间活动安装有左右调整机构3，左右调整机构3的表面安装有立柱8， 立柱8的外侧活动设置有钻锚互换机构5；
钻锚互换机构5的一侧固定安装有装锚机构6，装锚机构6包括滑架19， 滑架19的中间固定安装有传递丝杠13，传递丝杠13的外侧活动设置有丝杠螺 母14，丝杠螺母14的一侧安装有旋转传递装置12，旋转传递装置12的下方设 置有滑架滑板15，滑架滑板15与旋转传递装置12的中间安装有装锚驱动11， 装锚驱动11的顶端固定安装有全螺纹锚杆18，装锚机构6的朝向立柱8的侧面 设置有装锚调整油缸7；
钻锚互换机构5的另一侧固定安装有钻孔机构10，钻孔机构10朝向立柱8 的侧面设置有钻孔调整油缸9、装锚机构6与钻孔机构10关于立柱8对称布置。
进一步，立柱8包括立柱外壳体801，立柱外壳体801的中间固定安装有活 动支撑立柱803，活动支撑立柱803的顶端设置有驱动油缸802，驱动油缸802 在立柱外壳体801内部连接立柱外壳体801和活动支撑立柱803。
进一步，旋转传递装置12包括动力齿轮1201，动力齿轮1201的一侧设置 有传动齿轮1202，传动齿轮1202的另一侧设置有同步齿轮1203，传动齿轮1202 的中间贯穿固定安装有轴销，轴销的底端活动插接在滑架滑板15的顶端，同步 齿轮1203固定在丝杠螺母14的外侧，动力齿轮1201、传动齿轮1202和同步齿 轮1203相互之间啮合，可以对装锚驱动11的运动进行传导，使得丝杠螺母14 旋转与传递丝杠13进行摩擦，顺着传递丝杠13的表面移动。
进一步，丝杠螺母14的内侧与传递丝杠13的外表面均设置有旋向完全相 同的螺纹，丝杠螺母14与传递丝杠13通过螺纹连接，螺纹连接使得丝杠螺母 14在受力旋转后可以顺着传递丝杠13的表面进行线性移动，实现带动滑架滑板 15整体的移动。
进一步，设备底座17的上表面一端设置有控制箱，控制箱与旋转底座1的 中间设置有泵站，旋转底座1与旋转底座1、前后调整机构2、左右调整机构3 与钻锚互换机构5连接，控制箱方便对设备的各个运行部件进行控制，保证设 备运行顺畅，而泵站可以向装置中的油缸进行供油。
进一步，立柱外壳体801的外侧设置有钻锚上下调整油缸4，钻锚上下调整 油缸4的顶端设置有连接机构16，连接机构16的上端插接在钻锚互换机构5的 内部，钻锚上下调整油缸4通过驱动连接机构16可以的顶端钻锚互换机构5进 行移动，可以通过调节钻锚互换机构5的位置改变装锚机构6和钻孔机构10的 整体高度，方便实现相互旋转交换。
进一步，滑架滑板15包括支撑滑板1501，支撑滑板1501的一侧固定安装 有连接板1502，连接板1502的另一侧固定安装有连接套管1503，滑架滑板15 将丝杠螺母14与全螺纹锚杆18和装锚驱动11连接，使得丝杠螺母14在顺着 传递丝杠13表面移动时可以顺利的带动装锚驱动11和全螺纹锚杆18同步移动。
进一步，连接机构16将钻锚上下调整油缸4与钻锚互换机构5连接，方便 钻锚上下调整油缸4对钻锚互换机构5进行驱动。
进一步，连接套管1503表面均匀固定安装有两个T形支撑滑块1504，T形 支撑滑块1504的上下表面均匀镶嵌设置有若干个滚珠，T形支撑滑块1504方便 将连接套管1503与丝杠螺母14进行连接，使得丝杠螺母14移动时可以带动T 形支撑滑块1504移动使得滑架滑板15整体移动，且在丝杠螺母14旋转时T形 支撑滑块1504不会进行转动，保证装置运行顺畅。
进一步，连接板1502的一侧与支撑滑板1501的一侧完全贴合，连接板1502 的另一侧与连接套管1503完全贴合，支撑滑板1501、连接板1502与连接套管 1503固定连接，固定连接加强了支撑滑板1501、连接板1502与连接套管1503 的连接性能和稳定性能，具有很好的机械强度，不会轻易出现断裂或损坏。
工作原理：使用时，首先接通装置电源，电源接通后工作人员通过控制箱 启动前后调整机构2内部动力元件带动前后调整机构2逆时针旋转，使得前后 调整机构2带动左右调整机构3和左右调整机构3表面的立柱8由水平方向旋 转至垂直状态，然后左右调整机构3内部执行元件带动立柱8进行旋转，进行 角度调节，立柱8的角度调节完毕后，立柱8内部的活动驱动油缸802充液后 带动活动支撑立柱803从立柱外壳体801内部顶出，使得活动支撑立柱803与 施工巷道或隧道内壁贴合，对巷道或隧道进行支撑加固防护，然后启动钻锚互 换机构5内部执行元件带动装锚机构6和钻孔机构10旋转，使得装锚机构6和 钻孔机构10进行转动交互，进行施工作业，在施工时装锚驱动11供油并带动 旋转传递装置12和全螺纹锚杆18进行转动，旋转传递装置12旋转时会通过动 力齿轮1201、传动齿轮1202和同步齿轮1203转动使得丝杠螺母14进行旋转， 此时丝杠螺母14会通过和传递丝杠13之间的螺纹摩擦顺利传递丝杠13的表面 进行移动，由于连接套管1503与丝杠螺母14通过T形支撑滑块1504和滚珠连 接，此时丝杠螺母14会带动T形支撑滑块1504移动但T形支撑滑块1504不会旋转，此时滑架滑板15整体会随着丝杠螺母14同步移动，滑架滑板15表面的 装锚驱动11和装锚驱动11端部旋转的全螺纹锚杆18会同步移动，此时旋转中 的装锚驱动11会钻入巷道或隧道中使得施工完成。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现 本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非 限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权 利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，包括设备底座(17)，其特征在于：所述设备底座(17)的表面活动设置有旋转底座(1)，所述旋转底座(1)的顶端设置有前后调整机构(2)，所述前后调整机构(2)的中间活动安装有左右调整机构(3)，所述左右调整机构(3)的表面安装有立柱(8)，所述立柱(8)的外侧活动设置有钻锚互换机构(5)；
所述钻锚互换机构(5)的一侧固定安装有装锚机构(6)，所述装锚机构(6)包括滑架(19)，所述滑架(19)的中间固定安装有传递丝杠(13)，所述传递丝杠(13)的外侧活动设置有丝杠螺母(14)，所述丝杠螺母(14)的一侧安装有旋转传递装置(12)，所述旋转传递装置(12)的下方设置有滑架滑板(15)，所述滑架滑板(15)与旋转传递装置(12)的中间安装有装锚驱动(11)，所述装锚驱动(11)的顶端固定安装有全螺纹锚杆(18)，所述装锚机构(6)的朝向立柱(8)的侧面设置有装锚调整油缸(7)；
所述钻锚互换机构(5)的另一侧固定安装有钻孔机构(10)，所述钻孔机构(10)朝向立柱(8)的侧面设置有钻孔调整油缸(9)、装锚机构(6)与钻孔机构(10)关于立柱(8)对称布置；
所述立柱(8)包括立柱外壳体(801)，所述立柱外壳体(801)的中间固定安装有活动支撑立柱(803)，所述活动支撑立柱(803)的顶端设置有驱动油缸(802)，所述驱动油缸(802)在立柱外壳体(801)内部连接立柱外壳体(801)和活动支撑立柱(803)；
所述旋转传递装置(12)包括动力齿轮(1201)，所述动力齿轮(1201)的一侧设置有传动齿轮(1202)，所述传动齿轮(1202)的另一侧设置有同步齿轮(1203)，所述传动齿轮(1202)的中间贯穿固定安装有轴销，所述轴销的底端活动插接在滑架滑板(15)的顶端，所述同步齿轮(1203)固定在丝杠螺母(14)的外侧；
所述滑架滑板(15)包括支撑滑板(1501)，所述支撑滑板(1501)的一侧固定安装有连接板(1502)，所述连接板(1502)的另一侧固定安装有连接套管(1503)，所述连接套管(1503)表面均匀固定安装有两个T形支撑滑块(1504)，所述T形支撑滑块(1504)的上下表面均匀镶嵌设置有若干个滚珠，所述连接板(1502)的一侧与支撑滑板(1501)的一侧完全贴合，所述连接板(1502)的另一侧与连接套管(1503)完全贴合，所述支撑滑板(1501)、连接板(1502)与连接套管(1503)均固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，其特征在于：所述丝杠螺母(14)的内侧与传递丝杠(13)的外表面均设置有旋向完全相同的螺纹，所述丝杠螺母(14)与传递丝杠(13)通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，其特征在于：所述设备底座(17)的上表面一端设置有控制箱，所述控制箱与旋转底座(1)的中间设置有泵站，所述设备底座(17)与旋转底座(1)、前后调整机构(2)、左右调整机构(3)与钻锚互换机构(5)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种集钻孔与装锚于一体的自动钻锚机构，其特征在于：所述立柱外壳体(801)的外侧设置有钻锚上下调整油缸(4)，所述钻锚上下调整油缸(4)的顶端设置有连接机构(16)，所述连接机构(16)的上端活动插接在钻锚互换机构(5)的内部。
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| 煤矿掘锚一体机组的设计与力学特性分析;石涛;《煤炭技术》;20180410(第04期);全文 * |
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| CN113550769A (zh) | 2021-10-26 |
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