一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置制造方法及图纸

一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，包括：安装基座、设置在安装基座上多节机械臂；多节机械臂的末端臂上设置有旋转机构，末端臂固定连接有安装筒，安装筒内部转动连接有旋转轴，且旋转机构驱动旋转轴转动；安装筒上方连接有锚杆箱，锚杆箱内部排列设置有可依次进入安装筒内部的锚杆，旋转轴上沿长度方向开设有用于卡合锚杆的卡槽，且安装筒的内部滑动装配有锚杆钻机装置；旋转轴转动指定位置时，锚杆钻机装置连接卡槽内部的锚杆钻入土体操作。以上描述中可以看出，通过多节机械臂的配合，使锚杆定位方向多节调节，灵活应对不同位置的定位点；并采用旋转式传输锚杆的方式，操作简洁，不易发生损坏。不易发生损坏。不易发生损坏。

An automatic mechanical arm device for drilling anchor rods carried on Roadheader

【技术实现步骤摘要】
一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置

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[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别涉及一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置。

技术介绍
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[0002]在隧道施工方法中，新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆支护、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初期支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。
[0003]新奥法的特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力。
[0004]自进式中空注浆锚杆本身兼作钻杆和注浆管。注浆前可作吹尘管，既排除凿岩形成的粉尘，注浆时浆液通过中空锚杆从钻头喷出，填空锚杆周围的钻孔和地层裂隙，使锚杆与周围土质凝固成一体，形成钢管水泥柱，起到加固的作用。
[0005]开挖隧道主要是由掘进机进行挖掘工作，开挖一段距离后停止挖掘，在刚开挖的断面上进行初期支护工作。初期支护主要有以下几个步骤：一是初喷混凝土，用混凝土喷浆设备对隧道拱面进行喷浆作业；二是施工锚杆，待混凝土凝固后，测量放样，确定锚杆钻孔位置，然后由人工手持锚杆钻机进行钻孔作业；三是挂钢筋网，四是钢架安装；步骤三和四都应在桁架台车上进行操作。
[0006]在进行步骤二的过程中，由于大型盾构机技术附加值高、制造工艺复杂、成本高，因此在很多场合，仍然使用开敞式掘进机。现有的开敞式掘进机只具备断面监视等功能，还未真正实现自动截割进尺和支护，这将严重影响掘进进尺速度，其中支护缓慢一直是影响掘进进尺的主要因素，它几乎占用了巷道进尺时间的2/3。目前，掘进机支护作业主要依靠人工支护，如果能实现支护机械化，让其配合掘进机施工，就能加快支护速度。
[0007]但随着隧道施工行业的不断更新与创造，机械设备逐渐应用在掘进机上，其机械连杆结构应用过程中因往复运动频繁，且连杆结构自身运动轴点部位较多，在任意一连杆结构轴接部位出现松动错位则会造成整套连杆结构的损坏，极易造成损坏，维修效率较高。并且，在针对定位后的锚点，现有的机械臂回转运动不灵活，需频繁移动位置确定锚点方向，使用操作不便捷。

技术实现思路
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[0008]鉴于此，有必要设计一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置多节机械臂
配合转动，锚点定位快速精准，并采用旋转式的输送锚杆方式，操作简洁不易损坏。
[0009]一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，包括：安装基座、设置在所述安装基座上多节机械臂；其中，
[0010]所述多节机械臂的末端臂上设置有旋转机构，所述末端臂固定连接有安装筒，所述安装筒内部转动连接有可锁定在第一设定位置和第二设定位置的旋转轴，且所述旋转机构驱动所述旋转轴周向转动；
[0011]所述安装筒上方连接有锚杆箱，所述锚杆箱内部排列设置有可依次进入所述安装筒内部的锚杆，所述旋转轴上沿长度方向开设有用于卡合所述锚杆的卡槽，且所述安装筒的内部滑动装配有锚杆钻机装置；
[0012]所述旋转轴转动并锁定在所述第二设定位置时，所述锚杆钻机装置连接所述卡槽内部的锚杆进行钻入土体操作。
[0013]优选的，所述多节机械臂包括：连接在所述安装基座上的第一臂、连接所述第一臂的第二臂，以及连接所述第二臂的回转机构；
[0014]所述回转机构远离所述第二臂的一端连接所述末端臂。
[0015]优选的，所述锚杆箱位于所述安装筒的正上方，所述安装筒沿长度方向开设有供单根锚杆进入的长腰孔，所述锚杆箱的底端开设有供与所述长腰孔位置相对的出杆口。
[0016]优选的，所述锚杆箱的内部滑动装配有用于将排列设置的锚杆依次从所述出杆口压出的抵压板，且所述锚杆箱的顶部设置有连接所述抵压板的压簧。
[0017]优选的，所述旋转轴转动并锁定在所述第一设定位置时，所述卡槽与所述长腰孔位置重合。
[0018]优选的，所述旋转轴偏心位于所述安装筒内部，且所述旋转轴与所述安装筒的顶部间隙仅供单根锚杆进入所述卡槽内部。
[0019]优选的，所述安装筒的内壁底部纵向开设有两条滑槽，所述锚杆钻机装置滑动装配在所述两条滑槽内部。
[0020]优选的，所述锚杆钻机装置包括：滑动装配在所述两条滑槽内部的钻杆小车，以及固定安装在所述钻杆小车上的锚杆钻机。
[0021]优选的，所述旋转轴沿长度方向间隔开合有环形槽，所述环形槽内部装配有用于固定所述卡槽内部锚杆的卡合机构。
[0022]优选的，所述卡合机构包括：相对镜像设置的抵压机构；每个抵压机构均包括铰接在所述卡槽内壁的弧形板，所述弧形板外弧面抵压有夹持伸缩杆，且所述夹持伸缩杆铰接在对应的环形槽内部。
[0023]本专利技术中，通过多节机械臂的配合，使锚杆定位方向多节调节，灵活应对不同位置的定位点；并采用旋转式传输锚杆的方式，操作简洁，不易发生损坏。
附图说明：
[0024]图1为本专利技术提供的一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术提供的安装筒和锚杆箱的剖视图；
[0026]图3为本专利技术提供的安装筒的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术提供的旋转轴的结构示意图；
[0028]图5为本专利技术提供的卡合机构的结构示意图。
[0029]图中:安装基座
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1、第一臂
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2、第二臂
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3、回转机构
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4、末端臂
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5、锚杆箱
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6、抵压板
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61、压簧
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62、锚杆
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63、锚杆钻机装置
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7、安装筒
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8、滑槽
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81、长腰孔
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82、旋转轴
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9、卡槽
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91、环形槽
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92、弧形板
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93、夹持伸缩杆
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94。
具体实施方式：
[0030]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0031]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，其特征在于，包括：安装基座、设置在所述安装基座上多节机械臂；其中，所述多节机械臂的末端臂上设置有旋转机构，所述末端臂固定连接有安装筒，所述安装筒内部转动连接有可锁定在第一设定位置和第二设定位置的旋转轴，且所述旋转机构驱动所述旋转轴周向转动；所述安装筒上方连接有锚杆箱，所述锚杆箱内部排列设置有可依次进入所述安装筒内部的锚杆，所述旋转轴上沿长度方向开设有用于卡合所述锚杆的卡槽，且所述安装筒的内部滑动装配有锚杆钻机装置；所述旋转轴转动并锁定在所述第二设定位置时，所述锚杆钻机装置连接所述卡槽内部的锚杆进行钻入土体操作。2.如权利要求1所述的搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，其特征在于，所述多节机械臂包括：连接在所述安装基座上的第一臂、连接所述第一臂的第二臂，以及连接所述第二臂的回转机构；所述回转机构远离所述第二臂的一端连接所述末端臂。3.如权利要求2所述的搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，其特征在于，所述锚杆箱位于所述安装筒的正上方，所述安装筒沿长度方向开设有供单根锚杆进入的长腰孔，所述锚杆箱的底端开设有供与所述长腰孔位置相对的出杆口。4.如权利要求3所述的搭载于掘进机上的自动化钻锚杆机械臂装置，其特征在于，所述锚杆箱的内部滑动装配有用于将排列设置的锚杆依次从所述出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟民，张卓健，石鸿超，于林超，安克银，孙长青，张军，
申请(专利权)人：中国铁建大桥工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：