【技術實現步驟摘要】
本專利技術具體涉及煤礦井下錨桿支護設備，具體是一種單工作位自動錨桿鉆機。
技術介紹
1、隨著煤礦智能化程度的不斷提高，智能化快速掘進等技術不斷推廣，礦井掘進速度已經得到了較大程度的提高，掘進智能化水平也有較大提高。錨桿支護施工作為掘進過程中，消耗工時最長的施工工序之一，通過采用大量錨桿鉆機平行作業、部分錨桿滯后支護的方式，使得錨桿支護施工對巷道掘進效率的影響有一定程度的降低。但是，隨便大量錨桿鉆機的使用，煤礦井下，人數較少與需操作設備較多的矛盾又突顯出來，部分煤礦井下掘進隊伍中屢屢出現設備數量大、操作人員嚴重緊缺的問題。
2、為解決上述問題，相繼開發了各種自動錨桿鉆機技術，按鉆桿、錨桿切換的方式，主要可以分為鉆桿錨桿雙工作位旋轉切換、鉆桿錨桿雙工作位平衡切換等兩種主要的技術路線。上述兩種路線均需要采用三個工位，其中一個工位為工作位，此種方式導致鉆機尺寸比較大，在各種整機設備上布置鉆機較困難，煤礦井下適應性差。
3、另一種單工作位的鉆機形式，采用鉆桿與鉆箱用螺紋連接的形式，解決鉆桿在鉆進過程中，易受載荷后掉落等問題；同時，受鉆桿與鉆箱上的螺紋尺寸限制，鉆桿與鉆箱的螺紋在對接過程中，要求精度較高，實際應用中易出現螺紋對接成功率偏低等問題，并且，鉆機接桿等工序復雜費時，效率低。其次，因鉆箱需要采用螺紋輸出軸形式與鉆桿連接，導致在自動錨桿鉆機的應用場合中，不能采用該鉆箱與錨桿的螺母連接，導致鉆機在沒有人工操作的情況下，不具有安裝錨桿的能力。
技術實現思路
1、本專利
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種單工作位自動錨桿鉆機，包括框架組件、進給機構、夾釬機構、鉆箱組件、鉆桿安裝臂和錨桿安裝臂，其中，所述框架組件上端安裝有所述夾釬機構，框架組件兩側板外側分別安裝有所述鉆桿安裝臂和所述錨桿安裝臂，所述鉆桿安裝臂用于夾緊鉆桿，所述錨桿安裝臂用于夾緊錨桿；所述框架組件內部安裝有所述進給機構，所述進給機構用于控制所述鉆箱組件沿框架組件上下移動。
4、作為本專利技術進一步的方案：所述進給機構包括進給導向柱、進給油缸和導向連接板，所述進給導向柱設置有兩根，進給導向柱下端與框架組件下端固定連接，進給導向柱上端與夾釬機構固定連接；所述進給油缸下端與框架組件下端連接，進給油缸上端與夾釬機構固定，進給油缸缸筒上安裝有進給鏈條及導向鏈輪，導向連接板與所述導向柱滑動連接，導向連接板可沿進給導向柱上下滑動，導向連接板上有固定孔，用于固定鉆箱組件。
5、作為本專利技術再進一步的方案：所述夾釬機構包括固定板、夾釬連桿和夾釬油缸，所述固定板與框架組件固定連接，所述夾釬連桿設有兩個，兩個夾釬連桿分別設置于固定板兩側，并在夾釬連桿尾部與固定板之間安裝有所述夾釬油缸；所述夾釬連桿與所述固定板轉動連接，且夾釬連桿的端部加工有半圓孔，兩夾釬連接合攏時，在鉆機中軸線處形成一圓孔，實現對鉆桿、錨桿的定位導向。
6、作為本專利技術再進一步的方案：所述鉆箱組件包括電控鉆套和液壓馬達，所述液壓馬達輸出軸與電控鉆套的鉆套組件連接，驅動鉆套組件旋轉，實現鉆箱組件對外輸出旋轉扭矩。
7、作為本專利技術再進一步的方案：所述鉆桿安裝臂包括固定座、上連桿、下連桿、驅動油缸、前連接桿和液壓夾爪，其中，所述固定座一側與框架組件側板連接，用于將鉆桿安裝臂固定于鉆機側面，固定座另一側加工有多個耳座，多個耳座分別與上連桿、下連桿以及驅動油缸的銷孔連接，用于連接安裝上連桿、下連桿以及驅動油缸。
8、作為本專利技術再進一步的方案：所述上連桿和下連桿的外側端分別與前連接桿的上下端銷孔連接，上下兩組連桿銷孔中心距離相同，前連接桿與固定座的連桿安裝孔距離相同，上連桿、和下連桿在安裝完成后互相平行，前連接桿與固定座互相平行；所述液壓夾爪通過銷軸安裝于前連接桿的前端，兩組液壓夾爪安裝完成后處于同軸線狀態。
9、作為本專利技術再進一步的方案：所述錨桿安裝臂與鉆桿安裝臂結構相同，安裝于框架組件的另一側，用于工作過程中對錨桿進行夾持。
10、一種單工作位自動錨桿鉆機的使用方法，包括以下步驟：
11、準備工作：將鉆桿夾持安裝至鉆桿安裝臂的液壓夾爪，由桿安裝臂的液壓夾爪將鉆桿夾緊；將內置樹脂錨固劑錨桿夾持安裝至錨桿安裝臂的液壓夾爪，由錨桿安裝臂的液壓夾爪將錨桿夾緊。
12、鉆孔：鉆桿安裝臂的驅動油缸伸出至鉆桿軸線與鉆箱組件軸線同軸；鉆箱組件的電控鉆套在電氣控制系統的控制下打開至大于鉆桿連接尺寸；鉆箱組件在進給機構的驅動下上升，至鉆桿尾部完全插入電控鉆套的孔中；電控鉆套收縮至鉆桿尺寸，夾緊鉆桿，液壓夾爪降低夾緊力至鉆桿能自由轉動；通過鉆套組件驅動鉆桿旋轉；同時，進給機構驅動鉆箱組件上升，開始鉆孔；鉆孔至一定深度后，將鉆桿安裝臂縮回至錨桿鉆機一側；繼續鉆孔至指定深度；退出鉆桿至一定深度后，伸出鉆桿安裝臂，夾持鉆桿，并調節鉆套組件孔至鉆桿放松狀態；繼續向下降鉆箱組件至初始位置，并縮回鉆桿安裝臂至鉆機一側，完成鉆孔。
13、裝錨桿：錨桿安裝臂驅動油缸伸出，伸至錨桿軸線與鉆箱組件軸線同軸；鉆箱組件電控鉆套在電氣控制系統的控制下打開至大于錨桿連接尺寸；鉆箱組件在進給機構的驅動下上升，至錨桿尾部完全插入電控鉆套孔中；電控鉆套收縮至錨桿尺寸，夾緊錨桿，錨桿安裝臂夾爪降低夾緊力至錨桿能自由轉動；進給機構驅動鉆箱組件上升，推動錨桿入孔至一定深度后，將錨桿安裝臂縮回至錨桿鉆機一側；繼續推進錨桿入孔至指定深度，完成錨桿安裝。
14、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術公開了一種單工作位自動錨桿鉆機，采用單工作位的形式，外形尺寸較小，適用于與各種機型的整機安裝匹配。其中，鉆箱由液壓馬達、電控鉆套兩部分組成；電控鉆套可根據控制系統指令靈活控制調整鉆套輸出孔的大小，以及鉆套對鉆桿、錨桿等的夾持力大小，可方便靈活的連接不同型號的鉆錨桿，連接簡單可靠，能極大簡化鉆桿與鉆桿與鉆箱的連接、并能適應鉆桿錨桿等不同連接要求；該錨桿鉆機適用于內置樹脂錨固劑錨桿，可在自鉆錨桿的應用場景下，采用單工作位的形式，靈活實現鉆桿鉆孔、退鉆桿、連接錨桿、安裝錨桿、錨桿預緊等工序，實現單工作位自動錨桿鉆機。
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1.一種單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，包括框架組件(1)、進給機構(2)、夾釬機構(3)、鉆箱組件(4)、鉆桿安裝臂(5)和錨桿安裝臂(6)，其中，所述框架組件(1)上端安裝有所述夾釬機構(3)，框架組件(1)兩側板外側分別安裝有所述鉆桿安裝臂(5)和所述錨桿安裝臂(6)，所述鉆桿安裝臂(5)用于夾緊鉆桿，所述錨桿安裝臂(6)用于夾緊錨桿；所述框架組件(1)內部安裝有所述進給機構(2)，所述進給機構(2)用于控制所述鉆箱組件(4)沿框架組件(1)上下移動。
2.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述進給機構(2)包括進給導向柱(22)、進給油缸(21)和導向連接板(23)，所述進給導向柱(22)設置有兩根，進給導向柱(22)下端與框架組件(1)下端固定連接，進給導向柱(22)上端與夾釬機構(3)固定連接；所述進給油缸(21)下端與框架組件(1)下端連接，進給油缸(21)上端與夾釬機構(3)固定，進給油缸(21)缸筒上安裝有進給鏈條及導向鏈輪，導向連接板(23)與所述導向柱(22)滑動連接，導向連接板(23)可沿進給導向柱(23)上下滑動，導向連
3.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述夾釬機構(3)包括固定板(31)、夾釬連桿(33)和夾釬油缸(32)，所述固定板(31)與框架組件(1)固定連接，所述夾釬連桿(33)設有兩個，兩個夾釬連桿(33)分別設置于固定板(31)兩側，并在夾釬連桿(33)尾部與固定板(31)之間安裝有所述夾釬油缸(32)；所述夾釬連桿(33)與所述固定板(31)轉動連接，且夾釬連桿(33)的端部加工有半圓孔，兩夾釬連接合攏時，在鉆機中軸線處形成一圓孔，實現對鉆桿、錨桿的定位導向。
4.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述鉆箱組件(4)包括電控鉆套(41)和液壓馬達(42)，所述液壓馬達(42)輸出軸與電控鉆套(41)的鉆套組件連接，驅動鉆套組件旋轉，實現鉆箱組件(4)對外輸出旋轉扭矩。
5.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述鉆桿安裝臂(5)包括固定座(51)、上連桿(52)、下連桿(53)、驅動油缸(54)、前連接桿(55)和液壓夾爪(56)，其中，所述固定座(51)一側與框架組件(1)側板連接，用于將鉆桿安裝臂(5)固定于鉆機側面，固定座(51)另一側加工有多個耳座，多個耳座分別與上連桿(52)、下連桿(53)以及驅動油缸(54)的銷孔連接，用于連接安裝上連桿(52)、下連桿(53)以及驅動油缸(54)。
6.根據權利要求5所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述上連桿(52)和下連桿(53)的外側端分別與前連接桿(55)的上下端銷孔連接，上下兩組連桿銷孔中心距離相同，前連接桿(55)與固定座的連桿安裝孔距離相同，上連桿(52)、和下連桿(53)在安裝完成后互相平行，前連接桿(55)與固定座(51)互相平行；所述液壓夾爪(56)通過銷軸安裝于前連接桿(55)的前端，兩組液壓夾爪安裝完成后處于同軸線狀態。
7.根據權利要求6所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述錨桿安裝臂(6)與鉆桿安裝臂(5)結構相同，安裝于框架組件(1)的另一側，用于工作過程中對錨桿進行夾持。
...【技術特征摘要】
1.一種單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，包括框架組件(1)、進給機構(2)、夾釬機構(3)、鉆箱組件(4)、鉆桿安裝臂(5)和錨桿安裝臂(6)，其中，所述框架組件(1)上端安裝有所述夾釬機構(3)，框架組件(1)兩側板外側分別安裝有所述鉆桿安裝臂(5)和所述錨桿安裝臂(6)，所述鉆桿安裝臂(5)用于夾緊鉆桿，所述錨桿安裝臂(6)用于夾緊錨桿；所述框架組件(1)內部安裝有所述進給機構(2)，所述進給機構(2)用于控制所述鉆箱組件(4)沿框架組件(1)上下移動。
2.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述進給機構(2)包括進給導向柱(22)、進給油缸(21)和導向連接板(23)，所述進給導向柱(22)設置有兩根，進給導向柱(22)下端與框架組件(1)下端固定連接，進給導向柱(22)上端與夾釬機構(3)固定連接；所述進給油缸(21)下端與框架組件(1)下端連接，進給油缸(21)上端與夾釬機構(3)固定，進給油缸(21)缸筒上安裝有進給鏈條及導向鏈輪，導向連接板(23)與所述導向柱(22)滑動連接，導向連接板(23)可沿進給導向柱(23)上下滑動，導向連接板(23)上有固定孔，用于固定鉆箱組件(4)。
3.根據權利要求1所述的單工作位自動錨桿鉆機，其特征在于，所述夾釬機構(3)包括固定板(31)、夾釬連桿(33)和夾釬油缸(32)，所述固定板(31)與框架組件(1)固定連接，所述夾釬連桿(33)設有兩個，兩個夾釬連桿(33)分別設置于固定板(31)兩側，并在夾釬連桿(33)尾部與固定板(31)之間安裝有所述夾釬油缸(32)；所述夾釬連桿(33)與所述固定板(31)轉動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周廷，張福祥，周旭，康鵬，孟震宇，楊小鳳，米豪鼎，張云波，安飛，張東寶，張禮才，呂繼雙，蘭輝敏，李建廠，韓鵬程，
申請(專利權)人：中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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