一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置的制作方法

文档序号:24042130发布日期:2021-02-23 17:06阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:隧道锚杆台车自动换钎杆装置包括推进梁托架、推进钻孔机构、钎杆仓、钎杆仓举升机构;所述推进梁托架安装在锚杆台车钻臂前端,主要用来安装所述推进钻孔机构和所述钎杆仓举升机构;所述推进钻孔机构安装在所述推进梁托架上,主要有推进、钻孔、卡钎功能,所述推进钻孔机构包括有凿岩机、推进油缸、中部托盘、抓钎机械手、前端顶盘、推进梁;所述推进梁安装在所述推进梁托架上,所述推进梁主要用来安装所述凿岩机、所述推进油缸、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述前端顶盘,并作为所述凿岩机和所述中部托盘的移动导轨,对所述凿岩机和所述中部托盘具有约束作用,使得所述凿岩机和所述中部托盘只有在所述推进梁长度方向上的一个前后移动的自由度;所述凿岩机和所述中部托盘在所述推进梁上的移动是通过所述推进油缸的伸缩来完成的;所述推进油缸安装在所述推进梁的凹槽内;所述凿岩机安装在所述推进梁的后端,主要用来驱动所述钎杆的旋转和前进后退,从而在隧道围岩上进行钻孔作业;所述中部托盘主要用来安装所述抓钎机械手,使得所述抓钎机械手可以在所述推进梁长度方向移动;所述抓钎机械手主要用来抓取所述钎杆,所述抓钎机械手安装在所述中部托盘上,可随着所述中部托盘同步移动;所述钎杆仓举升机构主要用于举升所述钎杆仓,所述钎杆仓举升机构底部与所述推进梁托架连接,顶部与所述钎杆仓主轴铰接;所述钎杆仓主要用来存放待安装的钎杆,具有自旋转功能,所述钎杆仓安装在所述钎杆仓举升机构上;当进行钻取深孔作业时,所述的抓钎机械手夹紧所述钎杆,然后又推进油缸动作带动所述凿岩机、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述钎杆运动;当所述钎杆的前端与隧道围岩接触时,所述凿岩机继续向前运动的同时正转,使得所述凿岩机与所述钎杆尾部连接,之后所述抓钎机械手放开所述钎杆,此时所述凿岩机继续前进钻孔,当所述钎杆尾部到达前端顶盘时,所述凿岩机停止运动;前端顶盘卡住所述钎杆的尾部,此时所述凿岩机反转,所述推进油缸收缩,当所述凿岩机回到初始位置时,所述抓钎机械手抓取待安装的所述钎杆,此时所述凿岩机正转,所述推进油缸伸出,使得待安装的所述钎杆的前端与尾部分别与已安装的所述钎杆的尾部与所述凿岩机的前部连接,连接完毕后前端顶盘松开已安装的所述钎杆,之后所述推进油缸继续动作,对未安装所述钎杆进行安装,至此完成一个工作循坏。2.如权利要求1所述的一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:所述抓钎机械手包括有下颚板、销轴ⅰ、销轴ⅱ、抓钎机械手油缸、上颚板;所述上颚板安装在所述中部托盘,所述上颚板上部有一个通孔,下部有一个90
°
缺口;所述下颚板底部前端有一个通孔,底部后端有一个贯通槽口;通过所述销轴ⅱ将所述上颚板上部通孔与所述下颚板底部前端通孔铰接,使得所述下颚板能够绕所述销轴ⅱ旋转;通过所述销轴ⅰ将述下颚板底部后端的贯通槽口与所述抓钎机械手油缸的活塞缸前端配合;所述抓钎机械手油缸的油缸筒底部固定在所述上颚板下部90
°
缺口上;当所述抓钎机械手油缸动作时可以带动所述下颚板绕所述销轴ⅱ有一定角度的旋转,从而将所述钎杆进行夹紧或者放松。3.如权利要求1所述的一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:所述前端顶盘安装在所述推进梁的前端,主要用来承受隧道围岩的反作用力以及增大所述推进钻孔机构与隧道围岩之间的摩擦力,防止所述推进钻孔机构作业时发生移动;所述前端顶盘包括有导向套基体、导向套、卡钎机构、连接板、橡胶顶盘;所述导向套基体以及所述橡胶顶盘焊接在所述连接板的前端,所述导向套安装在所述导向套基体中,主要用于在推进钻孔过程中给所述钎杆导向;所述橡胶顶盘用来直接承受隧道围岩的反作用力以及增大摩擦力,防止
推进钻孔机构作业时发生移动;所述卡钎机构主要用来接换所述钎杆时对所述钎杆进行夹紧,所述钎杆包括有卡钎机构开合油缸、油缸安装板、u型拉杆、卡爪ⅰ、卡爪ⅱ、卡钎机构销轴、基板;所述基板一侧与所述连接板后端焊接,另一侧与所述推进梁的前端连接,所述卡钎机构销轴固定在所述基板的上端;所述卡爪ⅰ与所述卡爪ⅱ底部各有一个通孔和通槽,通过所述卡钎机构销轴将所述卡爪ⅰ下部通孔与所述卡爪ⅱ的下部通孔铰接;所述u型拉杆两个长边上部与所述卡爪ⅰ与所述卡爪ⅱ的通槽配合,所述u型拉杆的底部与所述卡钎机构开合油缸的活塞杆顶部连接;所述卡钎机构开合油缸的缸筒顶部与所述油缸安装板连接,所述油缸安装板的一侧长边与两侧短边分别与所述基板以及所述连接板焊接;当需要对所述钎杆接换时,所述卡钎机构开合油缸动作,带动所述卡爪ⅰ与所述卡爪ⅱ开合。4.如权利要求1所述的一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:所述钎杆仓举升机构包括有举升机构小臂、齿条导向套、齿条卡条、举升机构大臂ⅰ、举升机构销轴ⅰ、举升机构销轴ⅱ、举升机构基座、举升机构销轴ⅲ、举升机构销轴ⅳ、举升机构油缸、举升机构大臂ⅱ、举升机构销轴

、举升机构销轴

;所述举升机构基座安装在所述推进梁托架上,主要用来安装所述举升机构大臂ⅰ与所述举升机构油缸以及所述举升机构大臂ⅱ,所述举升机构基座上部左右侧各有一个通孔、下部有一个通孔;所述举升机构大臂ⅰ上、中、下端各有一个通孔,中上部装有所述齿条卡条;所述举升机构大臂ⅱ上下端各有一个通孔;所述举升机构小臂前、中、后两端各有一个通孔,前端下部装有所述齿条导向套;通过所述举升机构销轴ⅱ将所述举升机构大臂ⅰ下端通孔与所述举升机构基座右侧通孔铰接;通过所述举升机构销轴ⅳ将所述举升机构大臂ⅱ下端通孔与所述举升机构基座左侧通孔铰接;通过所述举升机构销轴

将所述举升机构小臂后部通孔与所述举升机构大臂ⅱ下端通孔铰接;通过所述举升机构销轴

将所述举升机构小臂中部通孔与所述举升机构大臂ⅰ中部通孔铰接;至此,所述举升机构小臂、所述举升机构大臂ⅰ、所述举升机构基座以及所述举升机构大臂ⅱ构成一个四杆机构。通过所述举升机构销轴ⅰ将所述举升机构大臂ⅰ中部通孔与所述升机构油缸的活塞杆顶部铰接,通过所述举升机构销轴ⅲ将所述升机构油缸的缸筒底部与所述举升机构基座下部通孔铰接;当所述升机构油缸动作时,所述举升机构大臂ⅰ绕所述举升机构销轴ⅱ旋转,所述举升机构大臂ⅱ绕所述举升机构销轴ⅳ旋转,所述举升机构小臂将平行于所述举升机构基座上下运动。5.如权利要求1所述的一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:所述钎杆仓包括有钎杆挡盘、齿轮齿条机构、防逆转机构、钎杆、钎杆仓主轴、钎杆卡盘;所述齿轮齿条机构包括有齿轮、超越离合器、齿条;所述钎杆挡盘焊接在所述钎杆仓主轴的两端,所述钎杆挡盘的一侧圆周方向均布有凹槽;所述齿轮安装在所述超越离合器外圈上,所述超越离合器安装在所述钎杆仓主轴的前端;所述齿条通过所述齿条导向套将无齿端卡在所述齿条卡条上,可在所述齿条卡条内上下滑动,所述齿条有齿端与所述齿轮配合;所述防逆转机构安装所述举升机构小臂的上部;当所述举升机构油缸伸出时,所述钎杆仓随着所述举升机构小臂上升,此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动,所述齿条有齿端驱动所述齿轮逆时针旋转,所述齿轮带动所述超越离合器逆时针旋转,所述超越离合器旋转带动所述钎杆仓主轴逆时针旋转,从而带动所述钎杆仓逆时针自旋一定的角度;当所述举升机构油缸收缩时,所述钎杆仓随着所述举升机构小臂下降,此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动,所述齿条有齿端驱动所述齿轮顺时针旋转,此时所述超越
离合器外圈随着所述齿轮旋转,所述超越离合器内圈不动,此时所述钎杆仓主轴不旋转;此时所述防逆转机构卡在所述钎杆挡盘的一侧圆周方向上的凹槽内,防止所述钎杆仓在下降过程中发生顺时针自转;至此,所述钎杆仓完成一次上升和下降的动作。6.如权利要求5所述的一种隧道锚杆台车自动换钎杆装置,其特征在于:所述钎杆卡盘安装在所述钎杆仓主轴的两端,主要用来存储待安装的所述钎杆;所述钎杆卡盘包括有钎杆卡盘小卡抓、钎杆卡盘弹簧、钎杆卡盘大卡抓;所述钎杆卡盘大卡抓直接与所述钎杆仓主轴焊接,所述钎杆卡盘小卡抓安装在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内,所述钎杆卡盘小卡抓可在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内上下滑动;所述钎杆卡盘弹簧安装在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间,利用所述钎杆卡盘弹簧的弹力提供夹紧力,使得所述钎杆被夹紧在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间。
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