一种锚杆钻车论文和设计-邹海波

全文摘要

本发明公开了一种锚杆钻车，可以增大锚杆安装的范围，机械臂独立运行不会相互印象，由此锚杆安装过程快速准确，包括车辆主体、行走系统、液压控制舱、临时支撑架和至少两个能够活动的机械臂，所述临时支撑架的下端与车辆主体连接，临时支撑架的上端悬置于车辆主体上方，所述机械臂的下端连接于车辆主体上，机械臂的上端设有用于安装锚杆的锚杆机，所述机械臂驱使锚杆机移动以使得所述锚杆机与车辆主体的相对位置可调.两个机械臂相互配合使用因此作业范围广且效率高，且不会相互影响，机械臂可以沿多方向多角度独立调节，避免存在较大盲区,通过临时支撑架与机械臂均直接连接在车辆主体上，能降低锚杆钻车的整体重心，使移动以及作业更加稳定。

主设计要求

1.一种锚杆钻车，包括车辆主体（1）、行走系统（7）、液压控制舱（8）、临时支撑架（6）和至少两个能够活动的机械臂（2），其特征在于：所述临时支撑架（6）的下端与车辆主体（1）连接，临时支撑架（6）的上端悬置于车辆主体（1）上方，所述机械臂（2）的下端连接于车辆主体（1）上，机械臂（2）的上端设有用于安装锚杆的锚杆机（3），且所述机械臂（2）驱使锚杆机（3）移动以使得所述锚杆机（3）与车辆主体（1）的相对位置可调。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述锚杆机（3）与机械臂（2）之间通过一调节机构（4）连接，以使得锚杆机（3）与机械臂（2）之间的相对位置可调。

3.根据权利要求2所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的调节机构（4）包括滑仓（401）和滑块（402），所述滑仓（401）上设有滑槽（4011），所述滑块（402）通过滑槽（4011）与滑仓（401）滑动配合，所述滑仓（401）和滑块（402）分别与机械臂（2）和锚杆机（3）连接，以使得所述机械臂（2）和锚杆机（3）滑动配合。

4.根据权利要求3所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的调节机构（4）包括补偿伸缩缸（403），所述补偿伸缩缸（403）的一端与机械臂（2）连接，且另一端与锚杆机（3）连接。

5.根据权利要求4所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述滑块（402）包括第一底板（4021）以及平行且保持间隔设置的第一侧板（4022）和第二侧板（4023），所述第一侧板（4022）和第二侧板（4023）的底端分别垂直连接在所述第一底板（4021）的两侧，所述补偿伸缩缸（403）置于所述第一侧板（4022）和第二侧板（4023）之间。

6.根据权利要求4所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述滑仓（401）包括平行且保持间隔设置的顶板（4012）和第二底板（4013），以及平行且保持间隔设置的第三侧板（4014）和第四侧板（4015），所述顶板（4012）、第二底板（4013）的两端分别对应固定在第三侧板（4014）和第四侧板（4015）上，所述第二底板（4013）与第四侧板（4015）之间还垂直连接有多个结构加强板（404）。

7.根据权利要求3所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述锚杆机（3）包括一工作平台（301）以及设置在工作平台（301）一侧的锚杆组件（302），所述滑仓（401）和滑块（402）分别与机械臂（2）和工作平台（301）连接，以使得所述机械臂（2）和锚杆机（3）滑动配合。

8.根据权利要求1所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述锚杆机（3）包括一工作平台（301），所述的工作平台（301）一侧设有锚杆组件（302）且所述工作平台（301）另一侧与机械臂（2）连接。

9.根据权利要求8所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的工作平台（301）包括下底板（3011）以及设置下底板（3011）上的前安装板（3012）、后安装板（3013）、侧围板（3014），所述的前安装板（3012）上设有用于安装锚杆组件（302）的安装连接板（3015），所述的后安装板（3013）上设有与机械臂（2）连接的滑块（402）。

10.根据权利要求1所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述锚杆机（3）包括锚杆组件（302）以及驱动锚杆组件（302）位置变化的升降组件（303）。

11.根据权利要求10所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的升降组件（303）包括升降座（3031），所述升降座（3031）上安装有升降驱动缸（3032），所述锚杆组件（302）安装在所述升降驱动缸（3032）的自由端，所述升降座（3031）上安装有导向座（3033），所述导向座（3033）上设置有导向槽（3034），所述锚杆组件（302）上安装有滑动穿过所述导向槽（3034）的导向杆（3035）。

12.根据权利要求10所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的升降组件（303）包括第一旋转组件（3036）以及与第一旋转组件（3036）连接的第二旋转组件（3037），所述的第二旋转组件（3037）与锚杆组件（302）连接。

13.根据权利要求1所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述车辆主体（1）上固定有一用于承载机械臂（2）的基座（5），所述机械臂（2）的下端与基座（5）铰接。

14.根据权利要求13所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述机械臂（2）为两个，且两个机械臂（2）沿水平方向分别位于所述临时支撑架（6）的两侧，所述的基座（5）上设有驱动机械臂（2）沿水平方向运动的水平驱动缸（501）。

15.根据权利要求1所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述机械臂（2）包括至少由两个主臂（201）和两个连接板（202）构成的连杆机构以及设于所述连杆机构上的主驱动缸（203），其中一个连接板（202）与车辆主体（1）连接，所述锚杆机（3）安装于车辆主体（1）所对应的连接板（202）以外的另一个连接板（202）上，所述主驱动缸（203）的一端与车辆主体（1）所对应的连接板（202）铰接，主驱动缸（203）的另一端与任一主臂（201）铰接。

16.根据权利要求15所述的一种锚杆钻车，其特征在于：所述的主臂（201）和连接板（202）均为两个，所述主臂（201）包括内管（2011）、套于内管（2011）外的外管（2012）以及用于驱使内管（2011）和外管（2012）沿长度方向相对运动的伸缩缸（204），所述伸缩杆（204）的两端分别与内管（2011）和外管（2012）连接，所述外管（2012）的端部与所对应的第一个连接板（202）铰接，所述内管（2011）的端部与所对应的第二个连接板（202）铰接。

设计说明书

技术领域

本发明涉及隧道机械的技术领域，具体地是一种锚杆钻车。

背景技术

锚杆钻车是在井下巷道顶板或侧帮中钻凿锚杆孔并完成部分或全部安装锚杆工序的自移式设备。随着矿山井巷、隧道等地下工程锚杆支护作业的普及与发展，国外各大矿山设备公司都相继推出了功能全、自动化程度高的台车式锚杆钻装车，从而实现了锚杆支护施工的高度机械化、智能化，从而减轻了工人负担，提高了工作效率和施工质量。

现有技术的锚杆钻车一般包括安装在车辆上的调节平台以及设置在调节平台上的机械臂，通过调节平台运动带动机械臂移动，再通过机械臂带动锚杆机移动，因此锚杆机的可调范围小，机械臂之间影响较大，机械臂难以独立运行，机械臂难以独立沿多方向多角度独立调节，这就导致锚杆机的工作区域较小。另外当锚杆机随调节平台以及机械臂移动会产生较多的盲区，机械臂相互影响导致锚杆机不能到达，难以达到较好的工作效率。

发明内容

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：提供一种锚杆钻车，可以增大锚杆安装的范围，机械臂独立运行不会相互印象，由此锚杆安装过程快速准确。

为此，本发明的一个目的在于提出一种锚杆钻车，包括车辆主体、行走系统、液压控制舱、临时支撑架和至少两个能够活动的机械臂，所述临时支撑架的下端与车辆主体连接，临时支撑架的上端悬置于车辆主体上方，所述机械臂的下端连接于车辆主体上，机械臂的上端设有用于安装锚杆的锚杆机，且所述机械臂驱使锚杆机移动以使得所述锚杆机与车辆主体的相对位置可调。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，两个机械臂相互配合使用因此作业范围广且效率高，且不会相互影响，机械臂可以沿多方向多角度独立调节，避免存在较大盲区，其次，设有临时支撑架，因此在打锚杆的过程中通过临时支撑架可以很好的固定待加工面，提高施工安全，最后，通过临时支撑架与机械臂均直接连接在车辆主体上，能大大降低锚杆钻车的整体重心，使移动以及作业更加稳定。

附图说明

图1是本发明的锚杆钻车的主视示意图。

图2是本发明的锚杆钻车的侧视示意图。

图3是本发明的部分结构示意图。

图4为图3中机械臂和锚杆机的装配示意图。

图5为图4的另一个方向的示意图。

图6为图4的还一个方向的示意图。

图7为图4的爆炸示意图。

图8是本发明锚杆组件和升降组件的结构示意图。

图9为图8的另一个方向的示意图。

其中，1、车辆主体，2、机械臂，201、主臂，2011、内管，2012、外管，202、连接板，203、主驱动缸，204、伸缩杆，3、锚杆机，301、工作平台，3011、下底板，3012、前安装板，3013、后安装板，3014、侧围板，3015、安装连接板，302、锚杆组件，303、升降组件，3031、升降座，3032、升降驱动缸，3033、导向座，3034、导向槽，3035、导向杆，3036、第一旋转组件，3037、第二旋转组件，4、调节机构，401、滑仓，4011、滑槽，4012、顶板，4013、第二底板，4014、第三侧板，4015、第四侧板，402、滑块，4021、第一底板，4022、第一侧板，4023、第二侧板，403、补偿伸缩缸，404、结构加强板，5、基座，501、水平驱动缸，6、临时支撑架，7、行走系统，8、液压控制舱。

具体实施方式

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的锚杆钻车。

实施例一：

本发明提供一种锚杆钻车，包括车辆主体1、行走系统7、液压控制舱8、临时支撑架6和至少两个能够活动的机械臂2，所述临时支撑架6的下端与车辆主体1连接，临时支撑架6的上端悬置于车辆主体1上方，所述机械臂2的下端连接于车辆主体1上，机械臂2的上端设有用于安装锚杆的锚杆机3，且所述机械臂2驱使锚杆机3移动以使得所述锚杆机3与车辆主体1的相对位置可调，首先，两个机械臂2相互配合使用因此作业范围广且效率高，且不会相互影响，机械臂2可以沿多方向多角度独立调节，避免存在较大盲区，其次，设有临时支撑架6，因此在打锚杆的过程中通过临时支撑架6可以很好的固定待加工面，提高施工安全，最后，通过临时支撑架6与机械臂2均直接连接在车辆主体1上，能大大降低锚杆钻车的整体重心，使移动以及作业更加稳定。

所述机械臂2包括至少由两个主臂201和两个连接板202构成的连杆机构以及设于所述连杆机构上的主驱动缸203，其中一个连接板202与车辆主体1连接，所述锚杆机3安装于车辆主体1所对应的连接板202以外的另一个连接板202上，所述主驱动缸203的一端与车辆主体1所对应的连接板202铰接，主驱动缸203的另一端与任一主臂201铰接，所述机械臂2驱使所述锚杆机3沿高度方向移动，以使得锚杆机3相对于车辆主体1的高度可调。上述的沿高度方向移动只是锚杆机3的移动轨迹均在同一竖直平面上，而并非限定了所述的锚杆机3只能沿竖直方向移动，其可以在沿竖直方向移动的同时沿水平方向移动。

所述的主臂201和连接板202均为两个，所述主臂201包括内管2011、套于内管2011外的外管2012以及用于驱使内管2011和外管2012沿长度方向相对运动的伸缩缸，所述伸缩杆204的两端分别与内管2011和外管2012连接，所述外管2012的端部与所对应的第一个连接板202铰接，所述内管2011的端部与所对应的第二个连接板202铰接。结构更加稳定可靠。

实施例二：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述车辆主体1上固定有一用于承载机械臂2的基座5，所述机械臂2的下端与基座5铰接，所述机械臂2可以为一个或者两个，甚至多个，实现机械臂2的水平方向运动。

机械臂2为两个，机械臂2沿水平方向分别位于所述临时支撑架6的两侧，且两个机械臂2在合拢的时候为平行设置，机械臂2远离锚杆机3的一端与基座5铰接，所述的基座5上设有驱动机械臂2沿水平方向运动的水平驱动缸501，能使各个机械臂2均能对立沿水平方向运动，结构稳定合理，且具有较大的工作范围。

实施例三：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述锚杆机3与机械臂2之间通过一调节机构4连接，以使得锚杆机3与机械臂2之间的相对位置可调，通过调节机构4可以使得机械臂2带动锚杆机3行进至待工作区域的大致位置后调节所述锚杆机3至对准锚杆孔，因此打锚杆的过程精度高，且对于机械臂2的精度要求较低，换一句话说，及通过机械臂2实现一个垂直和水平方向形成一个面上的位置调节，再通过调节机构4实现对这个面上深度方向进行调节，极大程度的增加了调节行程，且在调节区域内没有盲区，实现准确全方位的位置调节。

所述的调节机构4包括滑仓401和滑块402，所述滑仓401上设有滑槽4011，所述滑块402通过滑槽4011与滑仓401滑动配合，所述滑仓401和滑块402分别与机械臂2和锚杆机3连接，以使得所述机械臂2和锚杆机3滑动配合，且通过滑块402通过滑槽4011与滑仓401滑动配合，具有较大的接触面积，能实现平稳的滑动，且大大增加了安全性能。

所述的调节机构4包括补偿伸缩缸403，所述补偿伸缩缸403的一端与机械臂2连接，且另一端与锚杆机3连接，由此，使得补偿伸缩缸403在工作时驱动锚杆机3相对于机械臂2滑动运动，更加平稳。

所述滑块402包括第一底板4021以及平行且保持间隔设置的第一侧板4022和第二侧板4023，所述第一侧板4022和第二侧板4023的底端分别垂直连接在所述第一底板4021的两侧，所述补偿伸缩缸403置于所述第一侧板4022和第二侧板4023之间，结构稳定，大大提高了稳定性且不增加体积，通另外过第一侧板4022和第二侧板4023可以对补偿伸缩缸403形成一定的保护作用。

所述滑仓401包括平行且保持间隔设置的顶板4012和第二底板4013，以及平行且保持间隔设置的第三侧板4014和第四侧板4015，所述顶板4012、第二底板4013的两端分别对应固定在第三侧板4014和第四侧板4015上，所述第二底板4013与第四侧板4015之间还垂直连接有多个结构加强板404，其中结构加强板404对滑仓401进行底部的结构增强，提升滑仓401、滑块402这一滑动机构的运行稳定性。

所述锚杆机3包括一工作平台301以及设置在工作平台301一侧的锚杆组件302，所述滑仓401和滑块402分别与机械臂2和工作平台301连接，以使得所述机械臂2和锚杆机3滑动配合，通过设置工作平台301能大大方便施工人员操作，且将施工平台设置在锚杆机3上，并设置机械臂2端部，即能实现施工人员一直与锚杆机3位于同一个方位，大大提高操作便利性，且提高施工效率和精度，并通过施工平台进行与机械臂2进行固定，大大提高了结构强度，另外通过工作平台301上设置滑块402进行机械臂2与锚杆机3滑动配合，具有较大强度的连接基础和较大空间的连接基础。

实施例四：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述锚杆机3包括一工作平台301，所述的工作平台301一侧设有锚杆组件302且所述工作平台301另一侧与机械臂2连接，通过设置工作平台301能大大方便施工人员操作，且将施工平台设置在锚杆组件302与机械臂2之间，并设置机械臂2端部，即能实现施工人员一直与锚杆机3位于同一个方位，大大提高操作便利性，且提高施工效率和精度。

所述的工作平台301包括下底板3011以及设置下底板3011上的前安装板3012、后安装板3013、侧围板3014，所述的前安装板3012上设有用于安装锚杆组件302的安装连接板3015，所述的后安装板3013上设有与机械臂2连接的滑块402，通过前安装板3012和后安装板3013能形成较大强度的连接基础，且其具有较大的面积，能设置安装连接板3015和滑块402，并方便安装，大大提高了结构强度。

所述的工作平台301还包括一个可伸缩的顶棚，即在作业的时候顶棚伸至高处可以有效防护，当锚杆钻车进行行走的时候，顶棚收缩至低处，可以有效减少整体高度，并一定程度降低重心。

实施例五：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述锚杆机3包括锚杆组件302以及驱动锚杆组件302位置变化的升降组件303。通过升降组件303，且锚杆组件302装在升降组件303上，作业时锚杆组件302可以相对于机械臂2作进一步的方位调整，使其可调作业范围更大。

所述的升降组件303包括升降座3031，所述升降座3031上安装有升降驱动缸3032，所述锚杆组件302安装在所述升降驱动缸3032的自由端，所述升降座3031上安装有导向座3033，所述导向座3033上设置有导向槽3034，所述锚杆组件302上安装有滑动穿过所述导向槽3034的导向杆3035，导向座3033、导向槽3034以及导向杆3035的结合，使得锚杆机3相对于升降座3031的移动更加平滑稳定，并且有益于增加锚杆机31移动的准确度，并通过升降驱动缸3032进行驱动。

所述的升降组件303包括第一旋转组件3036以及与第一旋转组件3036连接的第二旋转组件3037，所述的第二旋转组件3037与锚杆组件302连接，通过第一旋转组件3036和第二旋转组件3037实现全方位的角度调节。

实施例六：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述的锚杆钻车还包括有一临时支撑架6，且所述的机械臂2为两个或两个以上。所述临时支撑架6的下端与车辆主体1连接，临时支撑架6的上端悬置于车辆主体1上方。各机械臂2的下端也就是靠近车辆主体1的端部连接于车辆主体1上。所述的临时支撑架6在施工的过程中可以抵靠在待施工的表面起到临时支护的作用，例如在隧道施工时临时支撑架6的上端可以抵靠在隧道的顶面起到支护作用。当然作为优选，所述的临时支撑架6可以采用关节机构实现可折收，并且配合液压缸或者关节电机实现临时支撑架6的可活动，即展开至与隧道顶面抵靠完成支护作业，或者折收至收纳于车辆主体1上。

实施例七：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述的锚杆钻车还包括一锚杆仓，所述的锚杆仓设置在工作平台301附近，可以直接设置在工作平台301上或机械臂2上，锚杆仓可以为两个，例如一个仓用于设置锚杆，另一个用于设置树脂杆或树脂块，便于粘结。

这里需要说明的是，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。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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；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。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。

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。

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。

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。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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