双换钎机构锚杆施工系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种双换钎机构锚杆施工系统及方法。它解决了现有设计不够合理等技术问题。包括凿岩台车推进梁，凿岩台车推进梁上滑动设有能正反转动的凿岩机，凿岩台车推进梁上设有推进复位驱动机构，凿岩机前端设有用于和钻杆或锚杆可拆卸相连的连接头，在凿岩台车推进梁一侧设有第一机械手，第一机械手上设有第一抓钎驱动机构，凿岩台车推进梁和第一机械手之间设有第一送钎驱动机构，凿岩台车推进梁另一侧设有第二机械手，第二机械手上设有第二抓钎驱动机构，凿岩台车推进梁和第二机械手之间设有第二送钎驱动机构。优点在于：利用推进梁两侧的机械手实现钻杆与锚杆的切换，再利用推进梁的推进、回转功能完成锚杆的安装。

【技术实现步骤摘要】
双换钎机构锚杆施工系统及方法
本专利技术属于工程设备
，具体涉及一种双换钎机构锚杆施工系统及方法。
技术介绍
地下矿山及隧道的施工工序大致可分为：凿岩-爆破-通风-支护-出矿/装运-充填/加固。支护是保证地下施工作业安全及防治地质灾害发生的重要工序。目前，支护的方式较多，按照其材料可分为木支护、锚杆支护和喷锚支护等，其中又以锚杆和喷锚支护应用最广。随着地下工程锚杆支护作业的普及与发展，国外各大矿山设备工程都相继推出了锚杆钻装台车，但是价格较昂贵，目前国内普及率不高，尤其是地下矿山行业，还是以人工锚固为主。但是人工锚杆需要安装人员进行手动安装，需要耗费大量的人力，安全性低，同时，安装效率低。为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种立井井筒井壁内锚杆快速安装方法[申请号：201510029671.5]，包括如下步骤：步骤1：确定锚杆安装位置，号出眼孔位置；步骤2：锚杆眼用凿岩机打出；步骤3：打眼过程中如遇钢筋，用电焊手把钳和焊条，将眼孔内钢筋的钢筋通电受热熔化；步骤4：迅速用吹氧管伸入眼孔内直到眼孔内钢筋全部熔化流出。步骤5：凿岩机继续打眼，至所需深度；步骤6：把树脂药包送入孔内，利用风动搅拌器将锚杆迅速向孔内推送到规定深度。上述方案在一定程度上解决了现有锚杆安装效率低的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，依然采用人工来安装，自动化程度低，安全性低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，能实现钻杆和锚杆切换的双换钎机构锚杆施工系统。本专利技术的另一个目的是针对上述问题，提供一种易于实施，自动化程度高的双换钎机构锚杆施工方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本双换钎机构锚杆施工系统，包括凿岩台车推进梁，其特征在于，所述的凿岩台车推进梁上滑动设有能正反转动的凿岩机，所述的凿岩台车推进梁上设有能驱动凿岩机沿凿岩台车推进梁往复移动的推进复位驱动机构，所述的凿岩机前端设有用于和钻杆或锚杆可拆卸相连的连接头，在凿岩台车推进梁一侧设有至少一个用于定位钻杆的第一机械手，所述的第一机械手上设有用于驱动第一机械手抓取或释放钻杆的第一抓钎驱动机构，且所述的凿岩台车推进梁和第一机械手之间设有用于驱动第一机械手朝向凿岩台车推进梁摆动或远离凿岩台车推进梁的第一送钎驱动机构，且所述的凿岩台车推进梁另一侧设有至少一个用于定位锚杆的第二机械手，所述的第二机械手上设有用于驱动第二机械手抓取或释放锚杆的第二抓钎驱动机构，且所述的凿岩台车推进梁和第二机械手之间设有用于驱动第二机械手朝向凿岩台车推进梁摆动或远离凿岩台车推进梁的第二送钎驱动机构。通过在凿岩台车推进梁两侧各加一套换钎机械手，可以实现锚杆的钻装功能。凿岩台车钻完锚杆孔后，利用推进梁两侧的机械手实现钻杆与锚杆的切换，再利用推进梁的推进、回转功能完成锚杆的安装，这样，成本较低，比人工安全、速度更快。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的凿岩台车推进梁一端两侧分别铰接有卡钎器，两个卡钎器分别位于钻杆或锚杆两侧，且所述的卡钎器和凿岩台车推进梁之间设有能驱动卡钎器相对于凿岩台车推进梁摆动从而实现两个卡钎器将钻杆或锚杆夹紧或释放的卡钎油缸。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的推进复位驱动机构包括设置在凿岩台车推进梁上的推进油缸，所述的推进油缸的伸缩杆连接有滑动设置在凿岩台车推进梁上的滑动座，且所述的滑动座上绕设有钢丝绳，且所述的钢丝绳一端和滑动设置在凿岩台车推进梁上的滑座相连，所述的凿岩机设置在滑座上，且所述的钢丝绳另一端绕设于设置在凿岩台车推进梁端部的绕线轮后和滑座另一端相连。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的第一送钎驱动机构包括设置在凿岩台车推进梁一侧的第一安装座，所述的第一机械手铰接设置在第一安装座上，且所述的第一安装座和第一机械手之间设有第一送钎油缸，且所述的第一送钎油缸一端和第一安装座相连，另一端铰接设置在第一机械手上。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的第一机械手的前端具有第一固定臂，所述的第一固定臂一侧设有和第一机械手铰接相连的第一活动臂；所述的第一抓钎驱动机构包括设置在第一活动臂和第一机械手之间的第一抓钎油缸，且所述的第一抓钎油缸一端和第一机械手相连，另一端铰接设置在第一活动臂上。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的第二送钎驱动机构包括设置在凿岩台车推进梁远离具有第一机械手一侧的第二安装座，所述的第二机械手铰接设置在第二安装座上，且所述的第二安装座和第二机械手之间设有第二送钎油缸，且所述的第二送钎油缸一端和第二安装座相连，另一端铰接设置在第二机械手上。在上述的双换钎机构锚杆施工系统中，所述的第二机械手的前端具有第二固定臂，所述的第二固定臂一侧设有和第二机械手铰接相连的第二活动臂；所述的第二抓钎驱动机构包括设置在第二活动臂和第二机械手之间的第二抓钎油缸，且所述的第二抓钎油缸一端和第二机械手相连，另一端铰接设置在第二活动臂上。上述的双换钎机构锚杆施工系统的双换钎机构锚杆施工方法如下所述：本双换钎机构锚杆施工方法，包括以下步骤：S1、凿岩机正转，通过推进复位驱动机构将凿岩机向前推进，钻杆开小冲击钻定位孔，第一机械手松开钻杆并向外摆动，钻杆开大冲击钻锚杆孔后凿岩机反转并后退，开冲击震松连接头与钻杆的连接，第一机械手向内摆动并夹紧钻杆，凿岩机反转并后退使得凿岩机和钻杆脱离，第一机械手抓取钻杆并向外摆动；S2、第二机械手向内摆动使得凿岩机的连接头和锚杆对齐，凿岩机向前推进正转，使得凿岩机的连接头与锚杆连接，第二机械手松开锚杆并摆动至外侧，凿岩机及锚杆向前推进，凿岩机正转，完成插锚杆动作，开冲击震松连接头与锚杆的连接，凿岩机反转并后退使得凿岩机和钻杆脱离，第二机械手抓取锚杆并向外摆动，继续添加锚杆；S3、重复步骤S1-S2。在上述的双换钎机构锚杆施工方法中，所述的步骤S1中，如果凿岩机的连接头与钻杆的连接过紧无法震松，卡钎器的卡钎油缸正向进油,卡钎器夹紧钻杆，凿岩机反转并后退，开冲击震松后，卡钎油缸反向进油，卡钎器松开钻杆。在上述的双换钎机构锚杆施工方法中，所述的步骤S2中，锚杆安装到位后，停推进、回转，卡钎器的卡钎油缸正向进油,卡钎器夹紧锚杆，推进油缸反向进油，凿岩机反转，开冲击震松并脱开凿岩机连接头与锚杆连接，并将凿岩机后退至凿岩台车推进梁最后端，卡钎器的卡钎油缸反向进油，卡钎器松开锚杆。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：结构简单合理，通过在凿岩台车推进梁两侧各加一套换钎机械手，可以实现锚杆的钻装功能。能实现钻杆与锚杆的切换，再利用推进梁的推进、回转功能完成锚杆的安装，自动化程度高，安装效率高，安全性高，使用成本低。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图中，凿岩台车推进梁1、卡钎器11、卡钎油缸12、凿岩机2、钻杆21、锚杆22、连接头23、推进复位驱动机构3、推进油缸31、滑动座32、钢丝绳33、滑座34、绞线轮35、第一机械手4、第一抓钎驱动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双换钎机构锚杆施工系统，包括凿岩台车推进梁(1)，其特征在于，所述的凿岩台车推进梁(1)上滑动设有能正反转动的凿岩机(2)，所述的凿岩台车推进梁(1)上设有能驱动凿岩机(2)沿凿岩台车推进梁(1)往复移动的推进复位驱动机构(3)，所述的凿岩机(2)前端设有用于和钻杆(21)或锚杆(22)可拆卸相连的连接头(23)，在凿岩台车推进梁(1)一侧设有至少一个用于定位钻杆(21)的第一机械手(4)，所述的第一机械手(4)上设有用于驱动第一机械手(4)抓取或释放钻杆(21)的第一抓钎驱动机构(5)，且所述的凿岩台车推进梁(1)和第一机械手(4)之间设有用于驱动第一机械手(4)朝向凿岩台车推进梁(1)摆动或远离凿岩台车推进梁(1)的第一送钎驱动机构(6)，且所述的凿岩台车推进梁(1)另一侧设有至少一个用于定位锚杆(22)的第二机械手(7)，所述的第二机械手(7)上设有用于驱动第二机械手(7)抓取或释放锚杆(22)的第二抓钎驱动机构(8)，且所述的凿岩台车推进梁(1)和第二机械手(7)之间设有用于驱动第二机械手(7)朝向凿岩台车推进梁(1)摆动或远离凿岩台车推进梁(1)的第二送钎驱动机构(9)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双换钎机构锚杆施工系统，包括凿岩台车推进梁(1)，其特征在于，所述的凿岩台车推进梁(1)上滑动设有能正反转动的凿岩机(2)，所述的凿岩台车推进梁(1)上设有能驱动凿岩机(2)沿凿岩台车推进梁(1)往复移动的推进复位驱动机构(3)，所述的凿岩机(2)前端设有用于和钻杆(21)或锚杆(22)可拆卸相连的连接头(23)，在凿岩台车推进梁(1)一侧设有至少一个用于定位钻杆(21)的第一机械手(4)，所述的第一机械手(4)上设有用于驱动第一机械手(4)抓取或释放钻杆(21)的第一抓钎驱动机构(5)，且所述的凿岩台车推进梁(1)和第一机械手(4)之间设有用于驱动第一机械手(4)朝向凿岩台车推进梁(1)摆动或远离凿岩台车推进梁(1)的第一送钎驱动机构(6)，且所述的凿岩台车推进梁(1)另一侧设有至少一个用于定位锚杆(22)的第二机械手(7)，所述的第二机械手(7)上设有用于驱动第二机械手(7)抓取或释放锚杆(22)的第二抓钎驱动机构(8)，且所述的凿岩台车推进梁(1)和第二机械手(7)之间设有用于驱动第二机械手(7)朝向凿岩台车推进梁(1)摆动或远离凿岩台车推进梁(1)的第二送钎驱动机构(9)。


2.根据权利要求1所述的双换钎机构锚杆施工系统，其特征在于，所述的凿岩台车推进梁(1)一端两侧分别铰接有卡钎器(11)，两个卡钎器(11)分别位于钻杆(21)或锚杆(22)两侧，且所述的卡钎器(11)和凿岩台车推进梁(1)之间设有能驱动卡钎器(11)相对于凿岩台车推进梁(1)摆动从而实现两个卡钎器(11)将钻杆(21)或锚杆(22)夹紧或释放的卡钎油缸(12)。


3.根据权利要求2所述的双换钎机构锚杆施工系统，其特征在于，所述的推进复位驱动机构(3)包括设置在凿岩台车推进梁(1)上的推进油缸(31)，所述的推进油缸(31)的伸缩杆连接有滑动设置在凿岩台车推进梁(1)上的滑动座(32)，且所述的滑动座(32)上绕设有钢丝绳(33)，且所述的钢丝绳(33)一端和滑动设置在凿岩台车推进梁(1)上的滑座(34)相连，所述的凿岩机(2)设置在滑座(34)上，且所述的钢丝绳(33)另一端绕设于设置在凿岩台车推进梁(1)端部的绞线轮(35)后和滑座(34)另一端相连。


4.根据权利要求1或2或3所述的双换钎机构锚杆施工系统，其特征在于，所述的第一送钎驱动机构(6)包括设置在凿岩台车推进梁(1)一侧的第一安装座(61)，所述的第一机械手(4)铰接设置在第一安装座(61)上，且所述的第一安装座(61)和第一机械手(4)之间设有第一送钎油缸(62)，且所述的第一送钎油缸(62)一端和第一安装座(61)相连，另一端铰接设置在第一机械手(4)上。


5.根据权利要求4所述的双换钎机构锚杆施工系统，其特征在于，所述的第一机械手(4)的前端具有第一固定臂(51)，所述的第一固定臂(51)一侧设有和第一机械手(4)铰接相连的第一活动臂(52)；所述的第一抓钎驱动机构(5)包括设置在第一活动臂(52)和第一机械手(4)之间的第一抓钎油缸(53)，且所述的第一抓钎油缸(53)一端和第一机械手(4)相连，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢存，胡定波，涂磊，王怀中，
申请(专利权)人：浙江志高机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33