一种隧道锚杆安装设备的制作方法

本实用新型属于隧道安装技术领域，主要涉及一种隧道锚杆安装设备。

背景技术：

锚护作业是钻爆法隧道施工的关键环节之一，它具有方便、快捷、安全、高效等特点。锚护作业过程中，锚杆安装是其重要组成部分，锚杆安装主要有两种作业方式，一是采用钻机将锚杆安装在锚杆孔内，二是采用人工将锚杆穿进锚杆孔。采用钻机安装锚杆具有安装效果好的优点，但其安装效率低，无法满足工期要求；人工安装具有方便快捷的优点，但其安装过程中，阻力较大，难以将锚杆全部装进锚杆孔，遇到塌孔时，安装长度进一步减小，工人往往会直接将锚杆截断，达不到相应的锚护效果。国内外目前还未查询到相应的隧道锚杆安装专用设备，基于此，设计一种隧道锚杆安装设备，其具有推进和冲击两种作业模式，可以实现隧道锚杆安装方便、快捷、优质的作业效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种隧道锚杆安装设备，使其能够涵盖不同施工工况、不同长度、不同直径的锚杆安装作业，满足隧道锚杆安装作业方便、快捷、优质、经济的需要。

本实用新型为完成上述实用新型任务采用如下的技术方案：

一种隧道锚杆安装设备，所述的隧道锚杆安装设备包括有用以在锚杆孔未发生坦孔和阻塞时使用的推进机构和用以在锚杆孔发生坦孔和阻塞时使用的冲击机构；

所述的推进机构包括有主推进导轨、推进油缸Ⅰ和用以夹持或导向锚杆的夹持器；所述的夹持器为两个：夹持器Ⅰ和夹持器Ⅱ；所述的夹持器Ⅰ固定在主推进导轨的前端，为所需推进的锚杆导向；所述的夹持器Ⅱ固定在推进油缸Ⅰ活塞杆的前端，所述的夹持器Ⅱ夹紧所需推进的锚杆，并在所述推进油缸Ⅰ的作用下向前推进所述的锚杆，或所述的夹持器Ⅱ为所需推进的锚杆导向；所述夹持器Ⅰ前端相邻部位设置用以对夹持器Ⅱ的运动行程进行控制的触碰开关Ⅰ；所述的夹持器Ⅱ在推进油缸Ⅰ的作用下带动所需推进的锚杆前进，当夹持器Ⅱ接触触碰开关Ⅰ时，电控系统启动，控制电磁液压阀动作，夹持器Ⅰ夹紧，夹持器Ⅱ松开, 推进油缸Ⅰ收回，夹持器Ⅱ随推进油缸Ⅰ返回，锚杆处于静止状态；所述推进油缸Ⅰ的输出端设置有用以对夹持器Ⅱ的运动行程进行控制的触碰开关Ⅱ；夹持器Ⅱ返回触碰所述的触碰开关Ⅱ，电控系统动作，控制电磁液压阀动作，夹持器Ⅰ松开，夹持器Ⅱ夹紧且推进油缸Ⅰ再次伸出，完成一个锚杆安装循环；

所述的冲击机构具有与所述的主推进导轨平行设置的副推进导轨；所述的副推进导轨位于主推进导轨的上方且与所述的主推进导轨交错设置；所述的副推进导轨通过多根垂直于副推进导轨、主推进导轨的支撑杆与所述的主推进导轨固联；所述副推进导轨的前端端头在平面位置上位于触碰开关Ⅱ的后部；所述的冲击机构还具有用以在锚杆孔发生坦孔和阻塞时向前推进锚杆的冲击锤；所述的冲击锤位于主推进导轨与副推进导轨之间，并安装在推进油缸Ⅱ活塞杆的前端；所述冲击锤的前端连接有冲击轴；所述的冲击轴上固定有用以夹紧所需推进锚杆的连接卡具；所述副推进导轨的前端设置有用以对冲击锤的运动进行限位的触碰开关Ⅲ；所述的冲击锤在推进油缸Ⅱ的作用下，带动冲击轴与锚杆向前推进，与此同时，夹持器Ⅰ、夹持器Ⅱ松开所述的锚杆，起导向作用；当冲击锤碰到触碰开关Ⅲ时，控制系统启动，控制电磁液压阀动作，冲击锤停止工作，推进油缸Ⅱ收回至初始位置，一个工作循环结束。

对应所述的主推进导轨在其下部设置用以对其进行支撑和定位的万向球节；所述的万向球节通过万向球头与所述的主推进导轨接触。

所述的万向球节为间隔设置的两个。

所述的连接卡具安装在冲击轴上，另一端卡接锚杆，并由安装在冲击轴上的销钉与安装在连接卡具上的紧固螺钉卡紧所述的锚杆。

所述的夹持器Ⅰ和夹持器Ⅱ的前后两端均安装有用以保护夹持器被锚杆磨损的夹持器端盖。

本实用新型提出的一种隧道锚杆安装设备，主推进导轨设在两个万向球头上，采用万向球进行安装，可以方便灵活地调节主推进导轨的作业姿态，可以快速实现锚杆的对孔作业，节约对孔时间，增强作业效率，在锚杆安装过程中，可以方便快速调整锚杆安装的姿态，使锚杆与锚杆孔处于同轴状态，减轻了安装阻力，提高了安装速度，延长了设备使用寿命；本实用新型采用液压推进和冲击的方式对隧道锚杆进行安装，冲击机构与推进机构进行箱体式上下错位布置，根据隧道锚杆钻机钻孔情况和地质状况，实现两种工作状态都对锚杆进行直线安装，本实用新型采用液压缸推进或冲击锤推进的方式进行锚杆安装，根据锚杆安装阻力大小选择液压缸推进速度或冲击锤冲击频率，以适用于各种地质条件隧道的锚杆安装作业；本实用新型解决了隧道锚杆的安装问题；并减小了锚杆在安装过程中的变形量，使装置更加紧凑，增强了装置的适用性，本实用新型能够涵盖不同施工工况、不同长度、不同直径的锚杆安装作业，满足了隧道锚杆安装作业方便、快捷、优质、经济的需要；本实用新型实现了机械辅助人工实现方便、快捷、优质地安装锚杆。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中冲击锤与锚杆连接装置结构示意图。

图3为本实用新型中夹持器结构示意图。

图中：1、推进油缸Ⅱ，2、支撑杆，3、副推进导轨，4、冲击锤，5、锚杆，6、夹持器Ⅱ，7、夹持器Ⅰ，8、1号万向球头Ⅰ，9、万向球节Ⅰ，10、推进油缸Ⅰ，11、万向球头Ⅱ，12、万向球节Ⅱ，13、主推进导轨，14、安装螺母，15、冲击轴，16、触碰开关Ⅲ，17、销钉，18、连接卡具，19、触碰开关Ⅱ，20、紧固螺栓，21、夹持器端盖,22、触碰开关Ⅰ。

具体实施方式

结合附图与具体实施例对本实用新型进行进一步说明：

如图1～3所示，一种隧道锚杆安装设备，所述的隧道锚杆安装设备包括有推进机构和冲击机构；

所述的推进机构用以在锚杆孔未发生坦孔和阻塞时使用；所述的推进机构包括有主推进导轨13、推进油缸Ⅰ10和用以夹持或导向锚杆的夹持器；所述的夹持器为两个：夹持器Ⅰ7和夹持器Ⅱ6；所述的夹持器Ⅰ7固定在主推进导轨13的前端，为所需推进的锚杆导向；所述的夹持器Ⅱ6固定在推进油缸Ⅰ10活塞杆的前端，所述的夹持器Ⅱ6夹紧所需推进的锚杆5，并在所述推进油缸Ⅰ10的作用下向前推进所述的锚杆5，所述的夹持器Ⅱ6为所需推进的锚杆5导向；所述夹持器Ⅰ7前端相邻部位设置用以对夹持器Ⅱ6的运动行程进行控制的触碰开关Ⅰ22；所述的夹持器Ⅱ6在推进油缸Ⅰ10的作用下带动所需推进的锚杆前进，当夹持器Ⅱ6接触触碰开关Ⅰ22时，电控系统启动，控制电磁液压阀动作，夹持器Ⅰ7夹紧，夹持器Ⅱ6松开并在推进油缸Ⅰ10的作用下返回，锚杆5处于静止状态；所述推进油缸Ⅰ10的输出端设置有用以对夹持器Ⅱ6的运动行程进行控制的触碰开关Ⅱ19；夹持器Ⅱ6返回触碰所述的触碰开关Ⅱ19，电控系统动作，控制电磁液压阀动作，夹持器Ⅰ7松开，夹持器Ⅱ6夹紧且在推进油缸Ⅰ10的作用下再次伸出，完成一个锚杆安装循环；

所述的冲击机构用以在锚杆孔发生坦孔和阻塞时使用；所述的冲击机构具有与所述的主推进导轨13平行设置的副推进导轨3；所述的副推进导轨3通过多根垂直于副推进导轨、主推进导轨的支撑杆2与所述的主推进导轨13固联；所述的副推进导轨3位于主推进导轨13的上方且与所述的主推进导轨13交错设置；所述副推进导轨3的前端端头在平面位置上位于触碰开关Ⅱ19的后部；所述的冲击机构还具有用以在锚杆孔发生坦孔和阻塞时向前推进锚杆的冲击锤4；所述的冲击锤4位于主推进导轨13与副推进导轨3之间，并安装在推进油缸Ⅱ活塞杆的前端；所述冲击锤4的前端连接有冲击轴5；所述的冲击轴5上固定有用以夹紧所需推进锚杆的连接卡具18；所述副推进导轨3的前端设置有用以对冲击锤的运动进行限位的触碰开关Ⅲ16；所述的触碰开关Ⅲ16设在副推进导轨3下表面；所述的冲击机构通过冲击锤4提供冲击力，冲击锤4采用液力作为动力来源，可以实现较大宽度的冲击频率和较大范围的冲击力，且调节方便；所述的冲击锤4在推进油缸Ⅱ1的作用下，带动冲击轴4与锚杆5向前推进，与此同时，夹持器Ⅰ7、夹持器Ⅱ6松开所述的锚杆5，起导向作用；当冲击锤4碰到触碰开关Ⅲ16时，控制系统启动，控制电磁液压阀动作，冲击锤4停止工作，推进油缸Ⅱ1收回至初始位置，一个工作循环结束。

对应所述的主推进导轨13在其下部设置用以对其进行支撑和定位的万向球节；所述的万向球节通过万向球头与所述的主推进导轨接触。

所述的万向球节为间隔设置的两个：万向球节Ⅰ9、万向球节Ⅱ12，采用万向球进行安装，可以方便灵活地调节主推进导轨的作业姿态，可以快速实现锚杆的对孔作业，节约对孔时间，增强作业效率，在锚杆安装过程中，可以方便快速调整锚杆安装的姿态，使锚杆与锚杆孔处于同轴状态，以减轻安装阻力，提高安装速度，延长设备使用寿命。

所述的连接卡具18安装在冲击轴4上，另一端卡接锚杆5，并由安装在冲击轴上的销钉17与安装在连接卡具上的紧固螺栓20卡紧所述的锚杆；冲击轴15与锚杆5之间通过销钉17和连接卡具18进行连接，可以实现对变形锚杆和错位锚杆的快速安装，且在冲击过程中，连接为非刚性结构，可以实现对冲击锤4反作用力的缓冲，减小对冲击锤4的伤害，延长使用寿命。

所述的夹持器Ⅰ7和夹持器Ⅱ6的前后两端均安装有用以保护夹持器被锚杆磨损的夹持器端盖21；夹持器端盖孔径略小于夹持器圆孔直径，在冲击机构工作时，夹持器起导向作用，此时锚杆磨损夹持器端盖，可以延长夹持器使用寿命，节约使用成本；所述的夹持器Ⅰ7、夹持器Ⅱ6为液压驱动，可以实现对锚杆的加紧，采用圆孔型夹持器可以实现对不同直径型号锚杆的安装作业，采用液压驱动方式，可以快速实现对锚杆的夹紧，夹持力强，反应速度快；夹持器Ⅱ6与冲击锤4运动采用直线导轨运动方式，直线导轨运动机构技术成熟，价格低廉，便于维护；本实用新型采用液力作为动力源,既便于自动化控制,又可以根据锚杆安装时阻力大小和地质情况进行无级变速调节,适用范围更广。

推进机构和冲击机构通过支撑杆2和安装螺母14进行连接，整体为箱体结构，未采用密封装置封闭,是为了更好地观察运动状态,及时了解装置的工作状况；冲击机构与推进机构进行箱体式上下错位布置，可以实现两种工作状态都对锚杆进行直线安装，可以减小锚杆在安装过程中的变形量，且使装置更加紧凑，增强装置的适用性。