自动装锚设备的制作方法

本发明涉及锚固设备，尤其涉及一种自动装锚设备。

背景技术：

1、在地下矿石开采过程中，掘进设备挖掘出巷道后为防止坍塌，需要尽快对巷道进行加工。目前，锚杆支护是地下采矿巷道主要的支护方式。巷道的锚杆加固工作分以下步骤：1、钻孔，在巷道的底面、侧面每隔一定距离钻一锚孔；2、向锚孔中填装锚固剂，常用树脂锚固剂；3、安装锚杆；4、安装防护网，在锚杆尾部安装垫板固定防护网、紧固锚杆。

2、最早，上述工作完全由人工逐一完成，随着自动化技术的发展，巷道加固领域出行了许多自动化设备：授权公告号cn112943326b的发明专利公开的自动锚钻装置，包括基座以及垂直设置在基座上端的钻孔模组、填药模组和固杆模组；基座设有驱动装置，能够按照预设轨迹动作，将钻孔模组、填药模组、固杆模组依次移动到工作位。能够进行钻孔、填药、固杆，代替人工作业，保障了操作人员的安全，同时提高了工作效率。授权公告号cn113550769b的发明专利公开了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。

3、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术只是单纯的将人工替换成自动化手段，锚杆加固工作的工艺流程没有改变。传统锚杆加固工艺的步骤较多，导致自动化设备的结构复杂，需要多个动力机构，制造成本高、设备故障率高、维护成本高。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，研制一种自动装锚设备，该自动装锚设备能够一次完成锚杆加固工作，提高了工作效率且设备结构简洁，制造和维护成本低。

2、本发明解决技术问题的技术方案为：本发明的实施例提供了，自动装锚设备，包括装锚单元，所述装锚单元包括钻孔机、钻杆，钻杆连接钻孔机的转轴，所述装锚单元还包括齿轮a、齿轮b、轴承座、储存筒、输送管、安装板a、轴承、输出轴，钻孔机、轴承座安装在安装板a上，输出轴安装在轴承座中，轴承设置在输出轴与轴承座之间；齿轮a安装在钻孔机的转轴上，齿轮b安装在输出轴上，齿轮a与齿轮b啮合；钻杆从上至下依次为钻头、杆主体、固定柄，钻头的直径大于杆主体的直径，杆主体上设置有螺旋形排屑槽，固定柄上设置有外螺纹，固定柄的端部设置有与输出轴对应的连接结构，钻杆的长度方向上设置有贯穿的填充孔；输出轴为两端开口的管形，输送管一端连接储存筒、另一端穿过输出轴插入填充孔。输出轴的上端设置为外六角，固定柄的端部设置有对应的内六角套筒。储存筒为针筒形，包括筒体与活塞杆，储存筒中储存有锚固剂，钻孔完成后挤压储存筒可将锚固剂通过输送管、填充孔填充至钻孔中，当锚固剂从钻孔中流出时停止挤压储存筒。最后人工在巷道上安装防护网：钻孔完成时，固定柄在外部未进入矿层，在巷道内壁铺设防护网时，固定柄穿过防护网，将挡板套入固定柄然后在固定柄上安装并拧紧螺母可固定防护网，完成锚固工作。锚固剂为水泥、粗石粉、细石粉、细粉煤灰、黏土、玻璃微珠、木质素磺酸钠、无水硫酸钠与水搅拌形成的流体，在建筑行业比较常见，配比属于现有技术。所述输送管远离储存筒的一端设置有法兰盘，法兰盘固定在安装板a的底部。

3、作为优化，所述杆主体的中部还设置有横向的分出口，分出口连通填充孔。

4、作为优化，所述装锚单元还包括滑动架、滑块、油缸a、导杆a，安装板a固定在滑块上，导杆a竖直安装在滑动架上，滑块安装在导杆a上，油缸a的缸体安装在滑动架上，油缸a的伸缩杆连接滑块。

5、作为优化，所述装锚单元还包括导杆b、立板、油缸b，导杆b设置在滑动架上，导杆b与导杆a平行，立板顶部设置有导套，导杆b安装在导套中，油缸b的缸体安装在立板上，油缸b的伸缩杆连接滑动架。

6、作为优化，所述装锚单元还包括定位板、导杆c、油缸c，所述导杆b为中空管形，定位板的底部连接导杆c，导杆c从导杆b的顶部插入，导杆c与导杆b的内腔之间设置滑套，油缸c的缸体安装在立板上，油缸c的伸缩杆连接定位板的底面。储存筒包括筒体、活塞、电动推杆，活塞安装在筒体中，电动推杆连接活塞。

7、作为优化，所述自动装锚设备还包括横向调整部、纵向调整部、车体、工作台、操作面板，工作台在车体的前端两侧分别设置一个，操作面板设置在工作台上，横向调整部设置在工作台的前端，纵向调整部在车体的后端两侧分别设置一个，装锚单元安装在横向调整部和纵向调整部上；操作面板上设置有液压控制阀。车体为电机驱动的履带式车辆。横向调整部上安装的装锚单元可对巷道的顶部进行锚固，纵向调整部上安装的装锚单元可对巷道的两侧进行锚固。

8、作为优化，所述横向调整部包括基座、横移油缸、移动臂，基座连接工作台，基座中横向设置有两道滑槽，移动臂安装在滑槽中，横移油缸的两端分别与移动臂、基座铰接，立板安装在移动臂的末端。

9、作为优化，所述横向调整部还包括安装板b、摆动油缸a、安装块、摆动油缸b，安装板b设置在移动臂的末端，摆动油缸a安装在安装板b上，安装块连接摆动油缸a的旋转轴；安装块上设置有轴承座，立板的两侧设置有转轴，立板安装在安装块上的轴承座中，摆动油缸b的缸体连接安装块，摆动油缸b的旋转轴连接立板的侧面。

10、作为优化，所述纵向调整部包括立板b、移动块b、油缸d、旋转油缸、导杆d，立板b竖直安装在车体后端两侧，立板b上设置有导杆d，移动块b安装在导杆d上，油缸d设置在移动块b和立板b之间，旋转油缸安装在移动块b上，立板连接旋转油缸的旋转杆。

11、作为优化，所述自动装锚设备还包括发射器、接收器、单片机，发射器发射超声波或电磁波信号，接收器可接收发射器发出的信号，并计算出与发射器之间的距离；接收器的数据端口连接单片机，车体的动力系统连接单片机，发射器设置在巷道出口位置两侧以及钻杆尾部，接收器、单片机安装在车体上；或者所述自动装锚设备还包括摄像头、图像处理器、指示灯、单片机，指示灯设置在巷道出口位置两侧以及钻杆尾部，摄像头、图像处理器、单片机、声光报警器安装在车体上，摄像头连接图像处理器，图像处理器、车体的动力系统、声光报警器连接单片机。

12、
技术实现要素：
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：

13、1．通过在钻杆的头部设置钻头、杆主体上设置螺旋形排屑槽、固定柄的端部设置有与输出轴对应的连接结构，钻杆可安装在输出轴上，钻孔机通过齿轮a、齿轮b带动输出轴转动，进而带动钻杆转动，令钻杆可钻孔，通过在钻杆的长度方向上设置贯穿的填充孔，且设置输送管一端连接储存筒、另一端穿过输出轴插入填充孔，输送管与填充孔之间为间隙配合，输送管远离储存筒的一端通过法兰盘固定在安装板a的底部，输送管与填充孔之间有摩擦，但钻杆的转动不会影响输送管的位置。

14、2．该自动装锚设备能够一次完成钻孔、安装锚杆、填充锚固剂工作，提高了工作效率且设备结构简洁，制造和维护成本低。

15、3．通过设置法兰盘可对输送管远离储存筒的一端进行固定，保障锚固剂的顺利填充。

16、4．通过在杆主体的中部设置分出口，可避免锚固剂凝固过快，无法充满钻孔，并能够提高锚固剂填充速度。

17、5．通过设置油缸a，可推动钻孔机到达巷道侧面和顶面位置，并为钻孔提供压力，保障了钻孔的顺利进行。

18、6．通过设置立板、油缸b，可控制滑动架的升降，可使钻孔机到达更远的距离，提高了设备的工作范围。

19、7．通过设置定位板可固定锚固位置，提高设备稳定性。

20、8．通过设置摆动油缸a、摆动油缸b，启动摆动油缸a和摆动油缸b往复旋转运动可分别控制立板沿巷道横截面和水平面转动，当钻孔过程中遇到坚硬岩石时，启动摆动油缸a和摆动油缸b，可控制钻头摆动寻找岩石薄弱点，方便钻孔；取出钻头时，保持钻孔机旋转，同时启动摆动油缸a和摆动油缸b，可避免钻头卡死在钻孔中，方便钻头的取出；挤入锚固剂时，启动摆动油缸a和摆动油缸b，可将锚固剂完整充满钻孔，避免空隙。

21、9．通过控制油缸d伸缩可控制移动块b的竖直位置，从而对巷道侧壁的不同高度进行锚固；通过旋转油缸可调整横板的倾斜角度，从而对巷道侧壁的倾斜面进行锚固；工作时，先通过控制油缸d和旋转油缸调整好装锚单元的位置，然后启动装锚单元进行装钻杆工作。

22、10．通过设置发射器、接收器可测量车体与巷道出口、已安装钻杆之间的距离，从而确定下一个装锚位置。到达指定距离后，单片机控制车体的动力系统停止。摄像头拍摄车体后方巷道的图片，图像处理器根据图片中指示灯的数量得知车体的行进距离，从而给单片机信号，控制车体每隔一固定距离停止，进行装锚工作。图像处理器还会对不同时段拍摄的指示灯图片进行对比，图片中指示灯的相对位置、分布、距离中任一数据发生变化时，说明巷道发生变形，单片机发出警报。通过设置摄像头和图像处理器可对巷道情况进行监控，可及时发现巷道坍塌，避免事故的发生。