一种自动接锚杆打钻装置及锚杆台车的制作方法

本实用新型涉及锚杆施工台车领域，具体涉及一种自动接锚杆打钻装置及锚杆台车，主要是实现锚杆的自动接杆和打钻的一体化。

背景技术：

目前国家加强社会基础工程建设，每年大量的铁路及高速公路工程需要施工，在多山多丘陵地区不可避免的需要开采隧道，隧道的施工需要锚杆施工作业，目前隧道锚杆钻孔施工依然以人工为主，锚杆钻孔时人站在简易台架上施钻，接锚杆也是人工操作，锚杆施工机械化程度低，工人劳动强度大，施工效率低，质量无法保证，搭设简易台架施钻工人在架子上施工安全无法保障。因此研发一种专业化、机械化的自动接锚杆打钻装置有一定的现实意义，可促进隧道锚杆施工生产安全、高效和健康发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动接锚杆打钻装置及锚杆台车，使其实现隧道锚杆钻孔施工设备机械化、专业化，从而克服现有的锚杆钻孔施工机械化程度低、劳动强度大、施工效率低，且质量无法保证的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自动接锚杆打钻装置，其特征在于，包括打钻机构、机械手和锚杆库，所述机械手和锚杆库均连接在打钻机构上，所述机械手用于将置于锚杆库内的锚杆接入打钻机构内。

进一步地，所述机械手与锚杆库均连接在打钻机构外侧，且机械手位于锚杆库与打钻机构之间。

进一步地，所述打钻机构包括底座、打钻机、推进油缸、夹持器；所述底座上设置有轨道，所述打钻机和夹持器分别安装在底座上轨道的两端，所述推进油缸安装在底座上与打钻机连接；所述打钻机构还配置有：与夹持器配套的、用于确定锚杆是否固定到位的第一位置传感器；与打钻机配套的、用于确定锚杆钻入深度的距离传感器；与打钻机配套的、用于确定打钻机是否返回到初始固定位置的第二位置传感器。

进一步地，还包括安装在所述底座上、与推进油缸配合的补偿油缸。

进一步地，所述打钻机构的动力源为电动机。

进一步地，所述机械手包括固定座、摆动架、摆动缸和夹紧缸；所述固定座固定在打钻机构上，固定座上安装有所述摆动架，摆动架由所述摆动缸驱动，所述夹紧缸安装在摆动架上用于夹紧锚杆；所述机械手有至少两套。

进一步地，所述锚杆库包括锚杆库传动轴及安装在锚杆库传动轴两端的两个防护罩，每个防护罩设置有一个侧开口，所述两个防护罩分别通过固定座与打钻机构连接；所述锚杆库传动轴的一端为摆动端，所述摆动端包含有一个摆动油缸，所述摆动油缸与锚杆库传动轴相连，在所述摆动油缸上安装有一套夹紧机构；所述锚杆库传动轴另一端为随动端，所述随动端直接与锚杆库传动轴相连，所述随动端上安装有一套夹紧机构；所述每套夹紧机构的外周设置有多个锚杆槽位，当前一个锚杆被取走后，紧邻其的后一个锚杆可在摆动端的摆动油缸带动下，补进前一个的空位。

进一步地，所述锚杆库的锚杆槽位有8个。

一种锚杆台车，包括上述的自动接锚杆打钻装置。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种自动接锚杆打钻装置，整体结构合理、设计新颖、功能实用，实现了锚杆钻孔施工的机械化和设备专业化，减轻了工人的劳动强度，提高了施工的质量和效率，使工程的质量有了更好的保障，实现了锚杆钻孔施工行业安全、高效、机械化作业的目标。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型自动接锚杆打钻装置俯视图；

图2是本实用新型自动接锚杆打钻装置主视图；

图3是打钻机构示意图；

图4是机械手及锚杆库示意图；

图5是图4中锚杆库的局部放大图；

图6(a)、(b)是锚杆库两端的结构示意图(防护罩隐去)；

图中各部分名称：1-打钻机构、2-机械手、3-锚杆库、4-底座、5-打钻机、6-推进油缸、7-补偿油缸、8-夹持器、9-距离传感器、10-第一位置传感器、11-第二位置传感器、12-固定座、13-摆动架、14-摆动缸、15-夹紧缸、16-锚杆库传动轴、17-防护罩、18-固定座、19-夹紧机构、20-锚杆、21-摆动端、22-随动端。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的自动接锚杆打钻装置，包括打钻机构1、机械手2和锚杆库3，机械手2和锚杆库3均连接在打钻机构1上，机械手2用于将置于锚杆库3内的锚杆接入打钻机构1内。

为了接装方便，机械手2与锚杆库3均连接在打钻机构1外侧，且机械手2位于锚杆库3与打钻机构1之间。

配合图2、3所示，打钻机构1包括底座4、打钻机5、推进油缸6、夹持器8；底座4上设置有轨道，打钻机5和夹持器8分别安装在底座4上轨道的两端，推进油缸6安装在底座4上与打钻机5连接；打钻机构1还配置有：(1)与夹持器8配套的、用于确定锚杆是否固定到位的第一位置传感器10，该位置传感器可设置在夹持器8上或是底座4上。(2)与打钻机5配套的、用于确定锚杆钻入深度的距离传感器9,该传感器优选置于打钻机5前端；(3)与打钻机5配套的、用于确定打钻机是否返回到初始固定位置的第二位置传感器11，该传感器可设置在打钻机5上或是底座4上。优选地，上述打钻机构1还包括安装在底座4上、与推进油缸6配合的补偿油缸7，补偿油缸7起到一个位移补偿作用。

优选地，上述打钻机构1的动力源为电动机，在施工时，减少烟尘排放，改善作业环境。

配合图2、图4所示，机械手2包括固定座12、摆动架13、摆动缸14和夹紧缸15；固定座12固定在打钻机构1的底座4外侧，要求一定的位置精度，保证自动换杆时的准确性。固定座12上安装有摆动架13，摆动架13由摆动缸14驱动，夹紧缸15安装在摆动架13上用于夹紧锚杆；上述机械手2优选配置两套，分别用于固定在锚杆的靠两端处。

配合图4、图5、图6(a)(b)所示，锚杆库3包括锚杆库传动轴16及安装在锚杆库传动轴16两端的两个防护罩17，每个防护罩17设置有一个侧开口，锚杆20可从该侧开口取出，两个防护罩17分别通过固定座18与打钻机构1的底座4外侧连接；锚杆库传动轴16的一端为摆动端21，它包含有一个摆动油缸，摆动油缸与锚杆库传动轴16相连，其中一套夹紧机构19安装在摆动油缸之上，另一端为随动端22，直接与锚杆库传动轴16相连，另一套夹紧机构19安装在随动端22上，所述夹紧机构19的外周设置有多个锚杆槽位，当前一个锚杆被取走后，紧邻其的后一个锚杆可在摆动端21的摆动油缸带动下，补进前一个的空位，进行下一次打钻。优选地，锚杆库3的锚杆槽位有8个，可放置8个锚杆20。

本实用新型的自动接锚杆打钻装置，其工作过程为：打钻机构1在工作时，由夹持器8完成锚杆20的固定，第一位置传感器10确定锚杆20固定完毕后，发出工作指令，推进油缸6开始推动打钻机5沿底座4的滑轨移动，当锚杆20接触墙体时，打钻机5开始工作进行打钻，距离传感器9确定锚杆20钻入深度，完成打钻后推进油缸6带动打钻机5返回初始位置，第二位置传感器11确定打钻机5已返回到初始固定位置，发出指令，可以进行接杆和下一次打钻，当上一次打钻已经完成，夹紧机构19工作进行旋转，将后续的锚杆补进前一个已经取出锚杆的空位，第二位置传感器11发出指令后，由机械手2将锚杆库3中新的锚杆接入打钻机构1并完成固定，准备进行下一次打钻。

锚杆库3内两端的夹紧机构19每次的转角固定，为生产加工时设定好的数值。机械手2每次的摆动也为固定角度和位置，为初始设定参数。

上述自动接锚杆打钻装置可应用在隧道锚杆台车上，其工作过程为：隧道锚杆台车在掌子面前就位后，控制机械臂升高并摆动，使自动接锚杆打钻装置停在预期的工作的位置。通过平衡装置或者摆动油缸的摆动，使得打钻机构1可以满足在本侧边墙和拱部范围内不同方位和角度上的锚杆孔钻进作业要求。完成一次打钻后，由机械手2从锚杆库中取出新的锚杆接入打钻机构1中，准备下一次打钻。

本实用新型的自动接锚杆打钻装置，整体结构合理、设计新颖、功能实用，实现了锚杆安装的机械化和设备专业化，尽量避免人工的高空作业，减轻了工人的劳动强度，提高了安全性以及施工的质量和效率，使工程的质量有了更好的保障，有助于促进我国隧道施工及其他有锚杆台车应用的行业安全、高效化、机械化作业的目标。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。