锚固剂填充装置的制作方法

1.本发明涉及井下锚护技术领域，具体地，涉及一种锚固剂填充装置。


背景技术：

2.巷道掘进过程中，需要及时的进行支护作业，相关技术中，井下巷道多采用锚杆支护的方式，支护过程中，需要首先在巷道围岩上打设锚孔，然后在锚孔内填入锚固剂，最后将锚杆通过锚固剂拉拔固定在锚孔内即可。但是相关技术中，锚固剂主要通过人工方式输送和填充，劳动效率低，劳动强度大。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明实施例提出一种锚固剂填充装置，该锚固剂填充装置能够实现锚固剂的机械输送和填充，提高了劳动效率，降低了劳动强度。
5.本发明实施例的锚固剂填充装置包括：对孔组件，所述对孔组件包括导管和对孔驱动，所述导管与所述对孔驱动相连，所述对孔驱动适于驱动所述导管移动以将所述导管与锚孔对准；第一管和药卷仓，所述第一管连接在所述导管和所述药卷仓之间，所述第一管适于输送锚固剂，所述药卷仓包括药卷驱动和多个储料管，所述储料管内适于存储锚固剂，所述储料管具有供料位，在所述供料位，所述储料管与所述第一管连通，所述药卷驱动适于驱动多个所述储料管分别移动至所述供料位；顶推组件和第二管，所述顶推组件与所述药卷仓相连，所述顶推组件包括顶推驱动和顶推件，在所述供料位，所述顶推件适于插入所述储料管、所述第一管、所述导管内以将所述锚固剂推入锚孔内，所述顶推驱动适于驱动所述顶推件往复移动，所述第二管与所述顶推组件相连，所述顶推件穿设在所述第二管内，所述所述顶推件的一端设有第一挡止部，所述顶推件的另一端设有第二挡止部，所述第一挡止部适于与所述顶推组件挡止以限制所述顶推件的回缩行程，所述第二挡止部适于与所述第二管的端部挡止以限制所述顶推件的顶推行程。
6.本发明实施例的锚固剂填充装置能够实现锚固剂的机械输送和填充，提高了劳动效率，降低了劳动强度。
7.在一些实施例中，所述对孔驱动包括伸缩套筒、第一对孔驱动器和第二对孔驱动器，所述伸缩套筒包括内套筒和外套筒，所述内套筒导向配合在所述外套筒内，所述导管导向配合在所述内套筒上，所述第一对孔驱动器的一端与所述内套筒相连，所述第一对孔驱动器的另一端与所述外套筒相连，所述第一对孔驱动器适于驱动所述内套筒和所述外套筒的相对移动以水平移动所述导管，所述第二对孔驱动器连接在所述内套筒和所述导管之间，所述第二对孔驱动器适于驱动所述导管上下移动。
8.在一些实施例中，所述药卷仓包括仓架和转动座，所述转动座可转动地装配在所述仓架上，多个所述储料管均安装在所述转动座上，所述药卷驱动包括第一药卷驱动器和第二药卷驱动器，所述转动座上设有多个定位孔，所述第一药卷驱动器与所述仓架可转动
地相连，所述第一药卷驱动器的驱动轴可插入对应的定位孔内，所述第二药卷驱动器连接在所述第一药卷驱动器和所述仓架之间，所述第二药卷驱动器适于驱动所述第一药卷驱动器摆动以实现所述转动盘的转动驱动，所述顶推组件与所述仓架相连。
9.在一些实施例中，所述顶推组件包括第一座和第二座，所述第一座和所述第二座导向装配，所述第一座和所述第二座的其中一者上设有主动轮、另一者上设有从动轮，所述顶推件夹在所述主动轮和所述从动轮之间，所述顶推件适于通过所述主动轮和所述从动轮的转动实现往复驱动，所述第一座和所述第二座之间设有弹性件，所述弹性件适于使所述主动轮和所述从动轮的夹紧作用力弹性可调。
10.在一些实施例中，所述第一座上设有导向柱，所述第二座上设有导向板，所述导向柱穿过所述导向板以使所述第一座和所述第二座之间可相对滑移，所述弹性件套设在所述导向柱的外周侧，所述弹性件的一端与所述导向板相连，所述弹性件的另一端与所述导向柱的端头或所述第一座相连。
11.在一些实施例中，所述导向板包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板均设在所述第一座的外周侧，所述第一板和所述第二板相对布置，所述导向柱包括第一柱和第二柱，所述第一柱和所述第二柱均有多个，多个所述第一柱和多个所述第二柱均平行间隔布置，多个所述第一柱均与所述第一座相连并穿过所述第一板，多个所述第二柱均与所述第一座相连并穿过所述第二板，所述主动轮和所述从动轮位于所述第一板和所述第二板之间。
12.在一些实施例中，所述导向柱上设有调节件，所述导向板设在所述调节件和所述第一座之间，所述弹性件夹在所述调节件和所述导向板之间，所述调节件在所述导向柱上的位置可调以使所述弹性件的预紧力可调。
13.在一些实施例中，所述主动轮和所述从动轮为齿轮，所述主动轮的外周侧和/或所述从动轮的外周侧设有环形槽，所述顶推件配合在所述环形槽内。
14.在一些实施例中，所述第一挡止部套设在所述顶推件的一端，所述第一挡止部包括柱形段和锥形段，所述锥形段设在所述柱形段朝向所述顶推件的一侧，所述柱形段的径向尺寸和所述锥形段的最大径向尺寸一致，所述锥形段的横截面积沿着靠近柱形段的方向逐渐变大，所述第二挡止部套设在所述顶推件的另一端。
15.在一些实施例中，所述顶推组件包括压力传感器，所述顶推驱动为液压驱动，所述压力传感器适于监测所述顶推驱动内的液压以判断所述锚固剂是否到位。
附图说明
16.图1是本发明实施例的锚固剂填充装置的整体结构示意图一。
17.图2是本发明实施例的锚固机填充装置的整体结构示意图二。
18.图3是图1中顶推组件的结构示意图。
19.图4是图1中顶推组件的顶推件的结构示意图。
20.图5是图1中药卷仓的结构示意图。
21.附图标记：
22.对孔组件1；伸缩套筒11；第一对孔驱动器12；导管13；第二对孔驱动器14；
23.第一管2；
24.药卷仓3；仓架31；储料管32；第二药卷驱动器33；第一药卷驱动器34；转动座35；
25.顶推组件4；顶推驱动41；第一座411；第二座412；主动轮413；第一板414；液压马达415；编码器416；从动轮417；导向柱418；第二板419；弹性件401；调节件402；顶推件42；第二挡止部421；第一挡止部422；柱形段4221；锥形段4222；
26.第二管5。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.如图1至图5所示，本发明实施例的锚固剂填充装置包括对孔组件1，第一管2，药卷仓3，顶推组件4和第二管5。
29.对孔组件1包括导管13和对孔驱动，导管13与对孔驱动相连，对孔驱动适于驱动导管13移动以将导管13与锚孔对准。具体地，如图1所示，对孔驱动可以为简易的机械臂，导管13可以固定在机械臂的自由端，通过对孔驱动的动作可以实现导管13空间方位的调整。导管13可以为硬质导管13，例如，导管13的材质可以为金属。使用过程中，导管13可以与锚孔的孔口正对，甚至导管13可以插入锚孔内，由此，从导管13内推出的锚固剂可以直接被推送至锚孔内。
30.第一管2连接在导管13和药卷仓3之间，第一管2适于输送锚固剂，药卷仓3包括药卷驱动和多个储料管32，储料管32内适于存储锚固剂，储料管32具有供料位，在供料位，储料管32与第一管2连通，药卷驱动适于驱动多个储料管32分别移动至供料位。
31.具体地，第一管2为柔性管，例如，第一管2可以为钢丝橡胶软管，对孔组件1可以设在药卷仓3的上方，第一管2的顶端可以与导管13的底端连通，第一管2的底端可以与药卷仓3相连。
32.如图5所示，药卷仓3可以设有药卷驱动和多个储料管32，多个储料管32均可以导向装配在药卷仓3内，药卷驱动则可以驱动多个储料管32移动，从而可以将每个储料管32均移动至与第一管2连通的位置(供料位)处，储料管32内放置有锚固剂，由此，当锚固剂受到顶推作用后，锚固剂可以从储料管32内移动至第一管2内。
33.顶推组件4与药卷仓3相连，顶推组件4包括顶推驱动41和顶推件42，在供料位，顶推件42适于插入储料管32、第一管2、导管13内以将锚固剂推入锚孔内，顶推驱动41适于驱动顶推件42往复移动，第二管5与顶推组件4相连，顶推件42穿设在第二管5内，顶推件42的一端设有第一挡止部422，顶推件42的另一端设有第二挡止部421，第一挡止部422适于与顶推组件4挡止以限制顶推件42的回缩行程，第二挡止部421适于与第二管5的端部挡止以限制顶推件42的顶推行程。
34.具体地，如图2所示，顶推组件4可以连接在药卷仓3的下方，顶推件42可以为钢丝绳，顶推驱动41可以为驱动轮，驱动轮和钢丝绳贴合，当驱动轮转动时，通过驱动轮和钢丝绳之间的摩擦作用可以实现对顶推件42的驱动。当对应地储料管32与第一管2连通后，顶推件42在顶推驱动41的作用下可以顺次伸入储料管32、第一管2和导管13内，顶推件42的端部会实现对锚固剂的顶推，从而可以将锚固剂输送至对应的锚孔内。当顶推驱动41为驱动轮时，可以通过驱动轮的正反转动实现对顶推件42的顶推驱动41和回收。
35.第二管5可以为钢丝橡胶管，第二管5的一端可以与顶推组件4相连。顶推件42的一部分可以穿入第二管5内，第二管5的设置可以起到保护顶推件42和引导顶推件42移动的作用。
36.如图4所示，顶推件42的两端分别固定有第一挡止部422和第二挡止部421，其中第一挡止部422的径向尺寸要大于顶推件42本体的径向尺寸，第二挡止部421的径向尺寸也要大于顶推件42本体的径向尺寸。使用过程中，在顶推件42顶推锚固剂时，第二挡止部421可以与第二管5的自由端的管口挡止，从而起到限制顶推件42顶推行程的作用，这样一方面可以避免将锚孔的锚固剂挤压破坏的问题，另一方面也避免了顶推件42从顶推驱动41内脱出的情况。
37.在顶推件42回缩时，第一挡止部422可以与药卷仓3挡止，这样一方面也可以起到避免顶推件42从顶推驱动41脱出的情况，另一方面能够限制顶推件42的顶推端的位置，从而保证了顶推件42能够对准储料管32的底部管口，方便了顶推件42顺利插入对应的储料管32内。
38.本发明实施例的锚固剂填充装置，启动后可以自行实现锚固剂的填充，避免了相关技术中需要工人手工填充的情况，实现了实现锚固剂的机械输送和填充，提高了劳动效率，降低了劳动强度。另外，由于设有第一挡止部422和第二挡止部421，实现了对顶推件42行程的限位效果，保证了填充的效果和运行的稳定性。
39.在一些实施例中，对孔驱动包括伸缩套筒11、第一对孔驱动器12和第二对孔驱动器14，伸缩套筒11包括内套筒和外套筒，内套筒导向配合在外套筒内，导管13导向配合在内套筒上，第一对孔驱动器12的一端与内套筒相连，第一对孔驱动器12的另一端与外套筒相连，第一对孔驱动器12适于驱动内套筒和外套筒的相对移动以水平移动导管13，第二对孔驱动器14连接在内套筒和导管13之间，第二对孔驱动器14适于驱动导管13上下移动。
40.具体地，如图2所示，内套筒和外套筒可以均为圆管状，内套筒导向配合在外套筒内，内套筒和外套筒的其中一者上可以设有导向槽，另一者上可以设有销键，销键可以配合在导向槽内，从而起到避免内套筒和外套筒相对转动的效果。导管13可以导向配合在内套筒上，内套筒上可以设有导向孔，导向孔沿着上下方向延伸，导管13可以导向配合在导向孔内。
41.第一对孔驱动器12可以与液压油缸，第一对孔驱动器12的一端与内套筒铰接，第一对孔驱动器12的另一端与外套筒铰接，通过第一对孔驱动器12的伸缩可以起到对内套筒和外套筒的相对滑移驱动，进而可以实现对导管13水平方位的移动。
42.需要说明的是，使用过程中，内套筒和外套筒主要起到抗扭和抗剪效果，避免了外力直接作用在第一对孔驱动器12上的情况，起到了保护第一对孔驱动器12的作用。
43.第二对孔驱动器14也可以为液压油缸，第二对孔驱动器14的一端可以与导管13铰接，第二对孔驱动器14的另一端可以与内套筒铰接，通过第二对孔驱动器14的伸缩可以实现对导管13的上下移动驱动，从而使得导管13可以与锚孔靠近或远离。
44.在一些实施例中，药卷仓3包括仓架31和转动座35，转动座35可转动地装配在仓架31上，多个储料管32均安装在转动座35上，药卷驱动包括第一药卷驱动器34和第二药卷驱动器33，转动座35上设有多个定位孔，第一药卷驱动器34与仓架31可转动地相连，第一药卷驱动器34的驱动轴可插入对应的定位孔内，第二药卷驱动器33连接在第一药卷驱动器34和
仓架31之间，第二药卷驱动器33适于驱动第一药卷驱动器34摆动以实现转动盘的转动驱动，顶推组件4与仓架31相连。
45.具体地，如图5所示，仓架31可以通过板材焊接成型，转动座35可以为滚筒状，转动座35可以通过转轴转动装配在仓架31上，储料管32可以为圆管，多个储料管32可以沿着转动座35的周向等间隔排布，每个储料管32内均可以放置有锚固剂。
46.仓架31可以包括上端板和下端板，上端板可以将多个储料管32的上端孔口封堵，下端板可以将多个储料管32的下端孔口封堵，从而避免了锚固剂从储料管32内滑出的情况。需要说明的是，上端板上可以设有第一孔，下端板上可以设有第二孔，第一孔和第二孔可以正对，第一管2可以与第一孔连通，第二孔则可以与顶推件42的顶推端正对并供顶推件42插入。
47.第一药卷驱动器34和第二药卷驱动器33可以均设在仓架31的底端，第一药卷驱动器34可以为液压油缸，第一药卷驱动器34可通过安装板可摆动地安装在仓架31的底端，第二药卷驱动器33也可以为液压油缸，第二药卷驱动器33的一端可以与第一药卷驱动器34铰接，第二药卷驱动器33的另一端可以与仓架31相连。使用过程中，第一药卷驱动器34的驱动轴可以插入转动座35的对应地通孔内，然后通过第二药卷驱动器33的收缩可以实现第一药卷驱动器34的摆动，从而实现对转动座35的转动驱动。转动后，第一药卷驱动器34的驱动轴可以脱离转动座35上的通孔，然后可以通过第二药卷驱动器33的伸展实现第一药卷驱动器34的复位，由此循环往复可以实现不间断的实现转动座35的转动驱动。
48.转动座35上的多个储料管32在转动座35转动后可以分别对应在第一孔和第二孔之间，从而可以实现每个储料管32和第一孔、第二孔的连通。
49.需要说明的是，转动座35的底部可以设有环形板，环形板的外周轮廓大于下端板的外周轮，环形板上可以设有多个供第一药卷驱动器34的驱动轴插入的通孔，多个通孔分别与多个储料管32一一对应。
50.可选地，仓架31上可以设有第一限位和第二限位，第一限位和第二限位均可以与第一药卷驱动器34挡止，从而起到限位第一药卷驱动器34摆动幅度的作用，也方便了第一药卷驱动器34的驱动轴顺次插入对应的通孔内，起到定位效果。
51.可选地，储料管32可拆卸地安装在转动座35上，由此方便了储料管32内锚固剂的补给。
52.在一些实施例中，顶推组件4包括第一座411和第二座412，第一座411和第二座412导向装配，第一座411和第二座412的其中一者上设有主动轮413、另一者上设有从动轮417，顶推件42夹在主动轮413和从动轮417之间，顶推件42适于通过主动轮413和从动轮417的转动实现往复驱动，第一座411和第二座412之间设有弹性件401，弹性件401适于使主动轮413和从动轮417的夹紧作用力弹性可调，第一座411上设有导向柱418，第二座412上设有导向板，导向柱418穿过导向板以使第一座411和第二座412之间可相对滑移，弹性件401套设在导向柱418的外周侧，弹性件401的一端与导向板相连，弹性件401的另一端与导向柱418的端头或第一座411相连。
53.具体地，如图3所示，第一座411和第二座412均可以由钢板拼焊成型，第一座411和第二座412可以在左右方向上相对布置，导向柱418可以为圆形柱，导向柱418可以固定在第二座412上，导向板则固定在第一座411上，导向柱418沿着左右方向延伸并贯穿导向板。
54.主动轮413可以转动装配在第一座411内，从动轮417可以转动装配在第二座412内，主动轮413可以通过电机驱动，顶推件42则可以夹在主动轮413和从动轮417之间，当主动轮413转动时可以带动顶推件42移动。
55.弹性件401可以为拉簧，例如，弹性件401可以套设在导向柱418的外周侧，弹性件401的一端与导向板相连，弹性件401的另一端与第二座412相连，由此，可以实现主动轮413和从动轮417之间夹紧作用的弹性可调，一方面可以起到减震效果，另一方面保证了顶推件42始终夹紧固定在主动轮413和从动轮417之间。
56.在一些实施例中，导向板包括第一板414和第二板419，第一板414和第二板419均设在第一座411的外周侧，第一板414和第二板419相对布置，导向柱418包括第一柱和第二柱，第一柱和第二柱均有多个，多个第一柱和多个第二柱均平行间隔布置，多个第一柱均与第一座411相连并穿过第一板414，多个第二柱均与第一座411相连并穿过第二板419，主动轮413和从动轮417位于第一板414和第二板419之间。
57.如图3所示，导向板可以设有两个，分别为第一板414和第二板419，其中第一板414可以设在第一座411的上侧，第二板419可以设在第一座411的下侧，第一柱和第二柱可以均固定在第二座412上，其中第一柱固定在第二座412上的上侧，第一柱穿过第一板414，第二柱固定在第二座412的下侧，第二柱穿过第二板419。由此，导向柱418一方面可以将第一座411和第二座412的围在内侧，起到一定的防护作用，另一方面使得导向柱418的轴向长度尺寸可以与第一座411和第二座412在左右方向的宽度尺寸大体一致，使得结构紧凑，有利于顶推组件4的小型化。
58.在一些实施例中，导向柱418上设有调节件402，导向板设在调节件402和第一座411之间，弹性件401夹在调节件402和导向板之间，调节件402在导向柱418上的位置可调以使弹性件401的预紧力可调。
59.具体地，如图3所示，调节件402可以为调节螺母，弹性件401可以为压簧，调节件402可以螺纹装配在导向柱418的外周侧，弹性件401则可以夹在调节件402和导向板之间，通过旋拧调节件402可以实现调节件402和导向板之间间距的调整，从而可以对弹性件401的弹性预紧力进行调整，进而可以调节主动轮413和从动轮417之间的夹紧作用力。
60.在一些实施例中，主动轮413和从动轮417为齿轮，主动轮413的外周侧和/或从动轮417的外周侧设有环形槽，顶推件42配合在环形槽内。具体地，齿轮的设计一方面可以将主动轮413和从动轮417啮合装配，从而增强主动轮413和从动轮417转动的同步性，保证了顶推件42两侧的作用力大体一致，提高了顶推件42驱动的稳定性。
61.主动轮413和从动轮417的外周侧均可以设有环形槽，顶推件42可以同时嵌入主动轮413的环形槽和从动轮417的环形槽内。由此，一方面可以增加摩擦作用，另一方面也能够起到对顶推件42的限位效果，增强了顶推件42驱动的稳定性和导向性。
62.在一些实施例中，第一挡止部422套设在顶推件42的一端，第一挡止部422包括柱形段4221和锥形段4222，锥形段4222设在柱形段4221朝向顶推件42的一侧，柱形段4221的径向尺寸和锥形段4222的最大径向尺寸一致，锥形段4222的横截面积沿着靠近柱形段4221的方向逐渐变大，第二挡止部421套设在顶推件42的另一端。
63.具体地，如图4所示，第一挡止部422固定在顶推件42的上端，第二挡止部421固定在顶推件42的下端，第一挡止部422的柱形段4221位于锥形段4222的上侧，柱形段4221的设
置一方面可以增加导向封堵效果和增大与锚固剂的顶推面积，另一方面柱形段4221的设置方便了顶推件42在不同的孔内穿插，避免了顶推件42在插入不同的孔的过程中弯折的情况。锥形段4222的设置则具有引导定位效果，锥形段4222可以插入仓架31的底端的阶梯孔内，从而起到限位作用。
64.第二挡止部421可以为帽状，第二挡止部421可以固定在顶推件42的端部，一方面起到挡止作用，另一方面能够起到保护顶推件42端部的效果。
65.在一些实施例中，顶推组件4包括压力传感器，顶推驱动41为液压驱动，压力传感器适于监测顶推驱动41内的液压以判断锚固剂是否到位。
66.具体地，如图3所示，顶推驱动41可以为液压马达415，在马达驱动主动轮413转动的过程中，马达会憋压，压力传感器可以对液压进行监测，当监测的液压达到设定阈值时，即可判断锚固剂已经被输送至锚孔内，从而可以及时停止液压马达415的驱动，由此，可以指导液压马达415的动作。
67.可选地，从动轮417上可以设有编码器416，编码器416可以测量从动轮417的转动，进而也可以判断顶推件42的输送量，通过编码器416和压力传感器的配合可以更加精准的判断顶推件42的输送量，进一步提高了顶推件42移动控制的精准性。
68.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体地限定。
70.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。