一种锚杆支护装置和具备该装置的隧道掘进机制造方法及图纸

本申请公开了一种锚杆支护装置锚杆支护装置和具备该装置的隧道掘进机，锚杆支护装置包括：钻机、多向摆臂机构、底座和托梁；托梁水平设置在挖掘隧道需要支护位置的下方。底座设置在托梁顶面，多向摆臂机构转动连接在底座的顶面，钻机转动连接在多向摆臂机构的侧面。多向摆臂机构可绕垂直于底座顶面的竖直轴线转动；且钻机可绕垂直于多向摆臂机构的侧面水平轴线转动。多向摆臂机构可实现钻机在多个平面内的转动，从而调整钻机支护钻孔点的角度，实现冒顶情况下的及时调整，最大限度的提升径向锚固力，增加围岩稳定性。同时多向摆臂机构可沿水平面转动，为工作人员留出运输和操作通道。道。道。

【技术实现步骤摘要】
一种锚杆支护装置和具备该装置的隧道掘进机


[0001]本申请涉及隧道施工设备
，具体涉及一种锚杆支护装置和具备该装置的隧道掘进机。

技术介绍

[0002]锚杆支护是全断面掘进机施工中常用的围岩支护方式，主要通过锚杆钻机钻孔，然后进行锚固。隧道施工中由于空间限制，因此对钻机安装布置及相关连接件的结构、尺寸有一定的要求，要求确保钻机有足够的运动空间和灵活性，并且要保证钻孔的准确性和高效性。锚杆钻机系统是实现锚杆支护的基础设备，为保证全断面掘进机施工的快速、高效支护，相关领域的设计人员主要从锚杆钻机系统结构、尺寸、布置等方面进行创新设计与优化改进，力求锚固的可靠、高效与系统运动的灵活性。
[0003]现有技术中的锚杆钻机设备主要包括以下两个问题：其一，全断面掘进机正常掘进时，由于掘进工作面至最近一排锚杆的距离较大，往往在地质情况较差时，存在未及时支护而出现冒顶的情况，而现有设备无法应对冒顶问题进行支护，其二，现有设备的结构较为复杂，灵活性低、占用空间大，无法留出中间运输以及人员操作通道。
[0004]因此，如何提供一种可灵活控制并能应对冒顶事故的锚杆支护装置是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种可多自由度转动且可在冒顶情况继续实现支护的锚杆支护装置和具备该装置的隧道掘进机结构。
[0006]为实现上述目的，本申请提供一种锚杆支护装置，包括：
[0007]在一些实施例中，钻机、多向摆臂机构、底座和托梁；
[0008]托梁水平设置，底座设置在托梁顶面，多向摆臂机构转动连接在底座顶面，多向摆臂机构可绕垂直于底座顶面的竖直轴线转动；钻机转动连接在多向摆臂机构侧面，钻机可绕垂直于多向摆臂机构侧面的水平轴线转动。
[0009]在一些实施例中，多向摆臂机构包括：第一回旋减速机、铰接连杆机构和第二回旋减速机；
[0010]第二回旋减速机水平设置在铰接连杆机构底端，第一回旋减速机设置在铰接连杆机构顶端的侧面，铰接连杆机构用以带动第一回旋减速机在竖直平面内摆动；
[0011]第一回旋减速机用以安装钻机，第二回旋减速机的底面安装在底座顶面。
[0012]在一些实施例中，铰接连杆机构包括：连接臂、电控油缸和耳座；
[0013]耳座固连在第二回旋减速机顶面，连接臂的底端铰接在耳座顶端，电控油缸的第一端铰接在第二回旋减速机顶面，电控油缸的第二端铰接在连接臂的侧面；
[0014]第一回旋减速机安装在连接臂顶端的侧面，且连接臂安装第一回旋减速机的侧面与连接电控油缸的侧面相邻。
[0015]在一些实施例中，钻机包括：凿岩机、推进梁支座、第一油缸、第二油缸；
[0016]推进梁支座的底端安装在第一回旋减速机表面，第一油缸设置在推进梁支座内部，第二油缸设置在第一油缸顶部；凿岩机安装在第二油缸顶部；
[0017]第一油缸用以带动第二油缸沿推进梁支座的长度方向运动，第一油缸用以带动凿岩机沿推进梁支座的长度方向运动。
[0018]在一些实施例中，凿岩机通过链轮传动机构设置在第二油缸顶部。
[0019]在一些实施例中，底座设置在托梁顶面的两侧，且两侧的底座顶端对称设置有两个多向摆臂机构，两个多向摆臂机构上均设置有钻机。
[0020]本申请还提供一种隧道掘进机，包括上述任一项的锚杆支护装置，锚杆支护装置设置在隧道掘进机的侧端面。
[0021]相对于上述
技术介绍
，本申请设置有设置有钻机、多向摆臂机构、底座和托梁；托梁水平设置在挖掘隧道需要支护位置的下方。底座设置在托梁顶面，多向摆臂机构转动连接在底座的顶面，钻机转动连接在多向摆臂机构的侧面。多向摆臂机构可绕垂直于底座顶面的竖直轴线转动；且钻机可绕垂直于多向摆臂机构的侧面水平轴线转动。多向摆臂机构可实现钻机在多个平面内的转动，从而调整钻机支护钻孔点的角度，实现冒顶情况下的及时调整，最大限度的提升径向锚固力，增加围岩稳定性。同时多向摆臂机构可沿水平面转动，为工作人员留出运输和操作通道。解决了隧道挖掘支护调整困难问题、大大增加了施工安全性。
[0022]本申请提供的具有上述锚杆支护装置的隧道掘进机，具备上述有益效果，本文不再展开。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例所提供的锚杆支护装置的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例所提供的钻机的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例所提供的多向多向摆臂机构的结构示意图。
[0027]其中：
[0028]1‑
钻机、101
‑
凿岩机、102
‑
推进梁支座、103
‑
第一油缸、104
‑
第二油缸、2
‑
多向摆臂机构、201
‑
第一回旋减速机、202
‑
连接臂、203
‑
电控油缸、204
‑
耳座、205
‑
第二回旋减速机、3
‑
底座、4
‑
托梁。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]为了使本
的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
[0031]参考说明书附图1，附图1为本申请实施例所提供的锚杆支护装置的结构示意图、附图2为本申请实施例所提供的钻机的结构示意图、附图3为本申请实施例所提供的多向摆臂机构的结构示意图，包括：钻机1、多向摆臂机构2、底座3和托梁4；上述托梁4水平设置在挖掘洞口需要支护位置的下方。上述底座3设置在托梁4顶面，上述多向摆臂机构2转动连接在底座3的顶面，上述钻机1转动连接在多向摆臂机构2的侧面。垂直于底座3顶面存在有竖直轴线，上述多向摆臂机构2可相对于上述竖直轴线转动；且垂直于多向摆臂机构2的侧面存在水平轴线，上述钻机1可相对于上述水平轴线转动。根据现有技术记载：锚杆的锚固作用体现为径向力和切向力的作用，径向锚固力主要起支护作用，切向锚固力起加固作用，在巷道支护中主要是径向锚固力起作用。由受力分析可知，F
r
＝Fcosα、F
t
＝Fsinα；其中F为锚固力，F
r
为径向锚固力，F
t
为切向锚固力，α为径向锚固力与切向锚固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锚杆支护装置，其特征在于，包括：钻机(1)、多向摆臂机构(2)、底座(3)和托梁(4)；所述托梁(4)水平设置，所述底座(3)设置在所述托梁(3)顶面，所述多向摆臂机构(2)转动连接在所述底座(3)顶面，所述多向摆臂机构(2)可绕垂直于所述底座(3)顶面的竖直轴线转动；所述钻机(1)转动连接在所述多向摆臂机构(2)侧面，所述钻机(1)可绕垂直于所述多向摆臂机构(2)侧面的水平轴线转动。2.根据权利要求1所述的锚杆支护装置，其特征在于，所述多向摆臂机构(2)包括：第一回旋减速机(201)、铰接连杆机构和第二回旋减速机(205)；所述第二回旋减速机(205)水平设置在所述铰接连杆机构底端，所述第一回旋减速机(201)设置在所述铰接连杆机构顶端的侧面，所述铰接连杆机构用以带动所述第一回旋减速机(201)在竖直平面内摆动；所述第一回旋减速机(201)用以安装所述钻机(1)，所述第二回旋减速机(205)的底面安装在所述底座(3)顶面。3.根据权利要求2所述的锚杆支护装置，其特征在于，所述铰接连杆机构包括：连接臂(202)、电控油缸(203)和耳座(204)；所述耳座(204)固连在所述第二回旋减速机(205)顶面，所述连接臂(202)的底端铰接在所述耳座(204)顶端，所述电控油缸(203)的第一端铰接在所述第二回旋减速机(205)顶面，所述电控油缸(203)的第二端铰接在所述连接臂(202)的侧面；所述第一回旋减速机(201)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，赵晓明，蔡忠伟，龙斌，戴兴兴，李深远，雷茂林，孙志颖，
申请(专利权)人：中国水利电力对外有限公司，
类型：发明
国别省市：