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CN117266900A - 一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法 - Google Patents

一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法 Download PDF

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CN117266900A
CN117266900A CN202311417491.5A CN202311417491A CN117266900A CN 117266900 A CN117266900 A CN 117266900A CN 202311417491 A CN202311417491 A CN 202311417491A CN 117266900 A CN117266900 A CN 117266900A
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horizontal
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CN202311417491.5A
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崔玉明
刘送永
李�烈
杨道龙
江红祥
丰培佳
蒋金霖
王愁
支广斗
沈子开
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Xuzhou Huafeng Measurement & Control Technology Co ltd
Jiangsu Normal University
Original Assignee
Xuzhou Huafeng Measurement & Control Technology Co ltd
Jiangsu Normal University
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Abstract

本发明公开了一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法,抓网与钻进协同的钻锚一体化装置包括钻臂、钻进装置、抓网装置和锚网片;所述钻臂用于支撑整体装置并负责通过横摆、俯仰和伸缩运动将钻锚一体化装置举升到需要钻锚支护的位置;所述钻进装置用于快速更换锚杆并将锚杆通过抓网装置的锚杆安装孔钻进岩体,进而将通过锚杆将锚网片固定至巷道壁面;所述抓网装置通过卡爪抓取锚网片,并在钻进装置工作过程中通过工作位置的变换实现抓网与钻进协同作业。本发明利用可以变换位置和快速抓取锚网片的抓网装置配合凿岩钻进装置实现抓网和钻锚的协同作业,降低钻锚支护过程中人力手动挂网面临的安全隐患和劳动强度,提高作业效率和智能化水平。

Description

一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法
技术领域
本发明属于巷、隧道快速掘进与钻锚支护技术领域,具体涉及一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法。
背景技术
钻锚支护是地下巷、隧道工程施工建设中一种典型、普遍、经济的支护方式,尤其是煤矿巷道中,钻锚支护应用范围已超90%。目前部分条件较好的煤矿多采用先进的锚杆台车进行钻锚作业,随着巷道掘进速度和煤矿采掘量的提高,矿企对锚杆台车钻锚支护的作业方式、作业效率和安全性提出了新的要求。
然而,虽然采用的锚杆台车能够实现大断面巷道中的自动凿岩钻进,但是钻锚支护作业仍需要较多人工参与,如人工手动挂网作业等,容易导致工人劳动强度和安全隐患大,同时致使锚杆台车的自动化钻锚支护作业效率低下,难以匹配巷道快速掘进的施工要求。
因此,亟需一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法,降低巷、隧道钻锚支护过程中人工挂网作业劳动强度,提高巷、隧道钻锚支护的作业效率和安全性。
因此,针对上述技术问题,有必要提供一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法,以解决上述的问题。
为了实现上述目的,本发明一实施例提供的技术方案如下:
一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法,包括:
钻臂,所述钻臂包括钻臂安装板、钻臂底座、升降油缸、摆动油缸和钻臂伸缩装置;
钻进装置,所述钻进装置包括钻进装置底板、钻进凿岩机和锚杆;
抓网装置,所述抓网装置包括抓网装置升降机构、抓网装置旋转复位机构、抓网机构安装板、锚杆安装孔、水平抓网机构、上抓网机构和下抓网机构;
锚网片;
所述钻臂用于支撑整体装置并负责通过横摆、俯仰和伸缩运动将钻锚一体化装置举升到需要钻锚支护的位置,所述钻进装置用于快速更换锚杆并将锚杆通过抓网装置的锚杆安装孔钻进岩体,进而通过锚杆将锚网片固定至待支护的巷道壁面,所述抓网装置通过卡爪抓取锚网片,并在钻进装置工作过程中通过工作位置的变换实现抓网与钻进协同作业。
进一步地,钻臂安装板用于连接钻臂和凿岩台车机体;所述钻臂底座与钻臂安装板铰接,并可以相对钻臂安装板左右横摆,负责支撑钻臂主体的俯仰运动;所述升降油缸安装在钻臂下方,与钻臂底座以及钻臂伸缩装置铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂的俯仰运动;所述摆动油缸安装在钻臂侧面,与钻臂底座以及钻臂伸缩装置铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂的横摆运动;所述钻臂伸缩装置通过铰接方式安装在钻臂底座上,并可以相对钻臂底座俯仰转动,同时钻臂伸缩装置另一端与钻进装置底板底部通过转动方式连接,用于实现钻进装置的横摆、俯仰和翻滚运动。
进一步地,所述钻进装置底板通过转动方式安装在钻臂伸缩装置顶部,所述钻进装置底板上设有燕尾型导轨用于支撑钻进凿岩机的直线推进和后退运动;所述钻进凿岩机以导轨滑动方式安装在钻进装置底板上部,用于通过旋转推进运动将锚杆钻入岩体。
进一步地,所述抓网装置升降机构安装在钻进装置下侧前端,用于连接钻进装置和抓网装置,并负责抓网装置的位置升降调整;所述抓网装置旋转复位机构采用铰接的方式连接在抓网装置升降机构下方,并负责抓网装置在抓网和铺网过程中的位置旋转调整与复位;所述抓网机构安装板与抓网装置旋转复位机构固定连接,用于抓网机构的安装和锚网片的支撑;所述锚杆安装孔开设在抓网机构安装板上,通过抓网装置升降机构调整锚杆安装孔的高度保持与钻进装置中锚杆中心平齐;所述水平抓网机构、上抓网机构和下抓网机构分别安装在抓网机构安装板上,并可实现上下左右四个方向的同步运动,用于通过直线伸缩运动张紧和释放锚网片,进而实现抓网和铺网作业。
进一步地,所述水平抓网机构包括水平抓网机构驱动电机、水平抓网机构驱动齿轮、水平抓网卡爪I和水平抓网卡爪II。
进一步地,所述水平抓网机构驱动电机固定安装在抓网机构安装板上,所述水平抓网机构驱动电机的输出轴与水平抓网机构驱动齿轮同轴固定连接,用于驱动水平抓网机构驱动齿轮转动进而通过齿轮齿条机构带动水平抓网卡爪I和水平抓网卡爪II沿着抓网机构安装板上的T型卡槽实现直线伸缩运动,所述水平抓网卡爪I和水平抓网卡爪II为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动卡紧在锚网片的网格中,所述水平抓网卡爪I和水平抓网卡爪II分别布置在抓网机构安装板的左右两侧,通过水平抓网机构驱动齿轮的同步驱动作用,可以实现水平抓网卡爪I和水平抓网卡爪II沿水平方向的反向运动,进而撑紧锚网片。
进一步地,所述上抓网机构包括上抓网机构驱动电机、上抓网机构驱动齿轮和上抓网卡爪;其中,所述上抓网机构驱动电机固定安装在抓网机构安装板上,所述上抓网机构驱动电机的输出轴与上抓网机构驱动齿轮同轴固定连接,用于驱动上抓网机构驱动齿轮转动进而通过齿轮齿条机构带动上抓网卡爪,所述上抓网卡爪为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向上卡紧在锚网片的网格中。
进一步地,所述下抓网机构包括下抓网机构驱动电机、下抓网机构驱动齿轮和下抓网卡爪;其中,所述下抓网机构驱动电机固定安装在抓网机构安装板上,所述下抓网机构驱动电机的输出轴与下抓网机构驱动齿轮同轴固定连接,用于驱动下抓网机构驱动齿轮转动进而通过齿轮齿条机构带动下抓网卡爪,所述下抓网卡爪为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向下卡紧在锚网片的网格中。
一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置使用方法,其特征在于,所述使用方法如下:
a.钻臂升举需要钻锚支护的位置,此时,抓网装置收起至折叠位置I;
b.抓网装置旋转复位机构转动,带动抓网装置由挂网位置I转动展开至挂网位置II;
c.锚网片平铺放至抓网装置上的水平抓网机构、上抓网机构、下抓网机构的锯齿结构上,抓网机构驱动电机驱动齿轮带动四向抓网卡爪伸展撑紧锚网片的网格间隙处,抓网装置将锚网片抓紧;
d.抓网装置旋转复位机构转动,带动抓网装置由挂网位置II转动展开至挂网位置III,同时,通过抓网装置升降机构调整抓网装置的高度,将锚杆安装孔调整至钻进凿岩机中轴线水平位置;
e.往钻进凿岩机输出轴上加装锚杆,使得锚杆与锚杆安装孔中心平齐;
f.钻进凿岩机将锚杆钻入岩体,将锚网片固定至巷道待支护壁面;
g.判断该锚杆是否为锚网片上的第一根锚杆,如果该锚杆为锚网片上的第一根锚杆,则在该锚杆钻进完成后需将抓网装置上四个方向的卡爪收缩,释放被该锚杆固定的锚网片,然后,抓网装置旋转复位机构转动,带动抓网装置由挂网位置III转动展开至挂网位置I,转至步骤h;如果该锚杆不是锚网片上的第一根锚杆,则直接转至步骤h;
h.判断锚杆数是否达到单个锚网片所用锚杆数量,当锚杆数达到单个锚网片所用锚杆数量时,锚网片则可以被锚杆托盘完全固定,如果锚网片被完全固定,则转步骤a,如果锚网片没有被完全固定,则转至步骤e。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明通过折叠式自动抓网装置配合凿岩钻进装置实现钻锚支护的自动化铺网和钻锚,降低钻锚支护作业过程中人工手动挂网产生的危险性和工人劳动强度,提高钻锚支护过程中的铺网效率和钻锚协同效率,进而提高巷、隧道掘进支护效率,将广泛应用于地下矿井和工程隧道建设中的快速掘进与钻锚支护领域,具有广泛的应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置整体示意图;
图2为本发明一实施例中一种抓网装置的示意图一;
图3为本发明一实施例中一种抓网装置的示意图二;
图4为本发明一实施例中一种抓网装置的示意图三;
图5为本发明一实施例中一种抓网装置的工作位置示意图;
图6为本发明实施例中一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置使用方法流程图。
图中:1.钻臂、2.钻进装置、3.抓网装置、4.锚网片、1-1.钻臂安装板、1-2.钻臂底座、1-3.升降油缸、1-4.摆动油缸、1-5.钻臂伸缩装置、2-1.钻进装置底板、2-2.钻进凿岩机、2-3.锚杆、3-1.抓网装置升降机构、3-2.抓网装置旋转复位机构、3-3.抓网机构安装板、3-4.锚杆安装孔、3-5.水平抓网机构、3-5-1.水平抓网机构驱动电机、3-5-2.水平抓网机构驱动齿轮、3-5-3.水平抓网卡爪I、3-5-4.水平抓网卡爪II、3-6.上抓网机构、3-6-1.上抓网机构驱动电机、3-6-2.上抓网机构驱动齿轮、3-6-3.上抓网卡爪、3-7.下抓网机构、3-7-1.下抓网机构驱动电机、3-7-2.下抓网机构驱动齿轮、3-7-3.下抓网卡爪。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明公开了一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置及其使用方法,如图1所示,一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置由钻臂1,钻进装置2,抓网装置3,锚网片4组成,其中钻臂1用于支撑整体装置并负责通过横摆、俯仰和伸缩运动将钻锚一体化装置举升到需要钻锚支护的位置,钻进装置2用于快速更换锚杆并将锚杆通过抓网装置3的锚杆安装孔3-4钻进岩体,进而通过锚杆将锚网片4固定至巷道壁面,抓网装置3通过卡爪抓取锚网片4,并在钻进装置2工作过程中通过工作位置的变换实现抓网与钻进协同作业。
如图1所示,钻臂1包括钻臂安装板1-1,钻臂底座1-2,升降油缸1-3,摆动油缸1-4,钻臂伸缩装置1-5。其中,钻臂安装板1-1用于连接钻臂1和凿岩台车机体;钻臂底座1-2与钻臂安装板1-1铰接,并可以相对钻臂安装板1-1左右横摆,负责支撑钻臂1主体的俯仰运动;升降油缸1-3安装在钻臂1下方,与钻臂底座1-2以及钻臂伸缩装置1-5铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂1的俯仰运动;摆动油缸1-4安装在钻臂1侧面,与钻臂底座1-2以及钻臂伸缩装置1-5铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂1的横摆运动;钻臂伸缩装置1-5通过铰接方式安装在钻臂底座1-2上,并可以相对钻臂底座1-2俯仰转动,同时钻臂伸缩装置1-5另一端与钻进装置底板2-1底部通过转动方式连接,用于实现钻进装置2的横摆、俯仰和翻滚运动。
如图1所示,钻进装置2包括钻进装置底板2-1,钻进凿岩机2-2,锚杆2-3。其中,钻进装置底板2-1通过转动方式安装在钻臂伸缩装置1-5顶部,钻进装置底板2-1上设有燕尾型导轨用于支撑钻进凿岩机2-2的直线推进和后退运动;钻进凿岩机2-2以导轨滑动方式安装在钻进装置底板2-1上部,用于通过旋转推进运动将锚杆2-3钻入岩体。
如图2、图3、图4所示,抓网装置3包括抓网装置升降机构3-1,抓网装置旋转复位机构3-2,抓网机构安装板3-3,锚杆安装孔3-4,水平抓网机构3-5,上抓网机构3-6,下抓网机构3-7。其中,抓网装置升降机构3-1安装在钻进装置2下侧前端,用于连接钻进装置2和抓网装置3,并负责抓网装置3的位置升降调整;抓网装置旋转复位机构3-2采用铰接的方式连接在抓网装置升降机构3-1下方,并负责抓网装置3在抓网和铺网过程中的位置旋转调整与复位;抓网机构安装板3-3与抓网装置旋转复位机构3-2固定连接,用于抓网机构的安装和锚网片的支撑;锚杆安装孔3-4开设在抓网机构安装板3-3上,通过抓网装置升降机构3-1调整锚杆安装孔3-4的高度保持与钻进装置2中锚杆2-3中心平齐;水平抓网机构3-5、上抓网机构3-6、下抓网机构3-7分别安装在抓网机构安装板3-3上,并可实现上下左右四个方向的同步运动,用于通过直线伸缩运动张紧和释放锚网片4,进而实现抓网和铺网作业。
如图2、图3、图4所示,水平抓网机构3-5包括水平抓网机构驱动电机3-5-1,水平抓网机构驱动齿轮3-5-2,水平抓网卡爪I3-5-3,水平抓网卡爪II3-5-4。其中,水平抓网机构驱动电机3-5-1固定安装在抓网机构安装板3-3上,水平抓网机构驱动电机3-5-1的输出轴与水平抓网机构驱动齿轮3-5-2同轴固定连接,用于驱动水平抓网机构驱动齿轮3-5-2转动进而通过齿轮齿条机构带动水平抓网卡爪I3-5-3和水平抓网卡爪II3-5-4沿着抓网机构安装板3-3上的T型卡槽实现直线伸缩运动,水平抓网卡爪I3-5-3和水平抓网卡爪II3-5-4为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板3-3上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动卡紧在锚网片4的网格中,水平抓网卡爪I3-5-3和水平抓网卡爪II3-5-4分别布置在抓网机构安装板3-3的左右两侧,通过水平抓网机构驱动齿轮3-5-2的同步驱动作用,可以实现水平抓网卡爪I3-5-3和水平抓网卡爪II3-5-4沿水平方向的反向运动,进而撑紧锚网片4。
如图2、图3、图4所示,上抓网机构3-6包括上抓网机构驱动电机3-6-1,上抓网机构驱动齿轮3-6-2,上抓网卡爪3-6-3。其中,上抓网机构驱动电机3-6-1固定安装在抓网机构安装板3-3上,上抓网机构驱动电机3-6-1的输出轴与上抓网机构驱动齿轮3-6-2同轴固定连接,用于驱动上抓网机构驱动齿轮3-6-2转动进而通过齿轮齿条机构带动上抓网卡爪3-6-3,上抓网卡爪3-6-3为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板3-3上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向上卡紧在锚网片4的网格中。
如图2、图3、图4所示,下抓网机构3-7包括下抓网机构驱动电机3-7-1,下抓网机构驱动齿轮3-7-2,下抓网卡爪3-7-3。其中,下抓网机构驱动电机3-7-1固定安装在抓网机构安装板3-3上,下抓网机构驱动电机3-7-1的输出轴与下抓网机构驱动齿轮3-7-2同轴固定连接,用于驱动下抓网机构驱动齿轮3-7-2转动进而通过齿轮齿条机构带动下抓网卡爪3-7-3,下抓网卡爪3-7-3为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板3-3上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向下卡紧在锚网片4的网格中。
如图5、图6所示,一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置使用方法如下:
a.钻臂1升举需要钻锚支护的位置,此时,抓网装置3收起至折叠位置I;
b.抓网装置旋转复位机构3-2转动,带动抓网装置3由挂网位置I转动展开至挂网位置II;
c.锚网片4平铺放至抓网装置3上的水平抓网机构3-5、上抓网机构3-6、下抓网机构3-7的锯齿结构上,抓网机构驱动电机驱动齿轮带动四向抓网卡爪伸展撑紧锚网片4的网格间隙处,抓网装置3将锚网片4抓紧;
d.抓网装置旋转复位机构3-2转动,带动抓网装置3由挂网位置II转动展开至挂网位置III,同时,通过抓网装置升降机构3-1调整抓网装置3的高度,将锚杆安装孔3-4调整至钻进凿岩机2-2中轴线水平位置;
e.往钻进凿岩机2-2输出轴上加装锚杆2-3,使得锚杆2-3与锚杆安装孔3-4中心平齐(此时,锚杆数记为1,每加装一根锚杆,锚杆数自动加1);
f.钻进凿岩机2-2将锚杆2-3钻入岩体,将锚网片4通过锚杆托盘固定至巷道待支护壁面;
g.通过锚杆数判断该锚杆2-3是否为锚网片上的第一根锚杆(单个锚网片所用锚杆数量以4个为例),如果该锚杆2-3为锚网片4上的第一根锚杆,则在该锚杆2-3钻进完成后需将抓网装置3上四个方向的卡爪收缩,释放被该锚杆2-3固定的锚网片4,然后,抓网装置旋转复位机构3-2转动,带动抓网装置3由挂网位置III转动展开至挂网位置I,转至步骤h;如果该锚杆2-3不是锚网片4上的第一根锚杆,则直接转至步骤h;
h.判断锚杆数是否达到单个锚网片所用锚杆数量(本例中为4个),当锚杆数达到单个锚网片所用锚杆数量(4个)时,锚网片4则可以被4个锚杆托盘完全固定,如果锚网片4被完全固定,则转步骤a,如果锚网片4没有被完全固定,则转至步骤e。
由以上技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
本发明通过折叠式自动抓网装置配合凿岩钻进装置实现钻锚支护的自动化铺网和钻锚,降低钻锚支护作业过程中人工手动挂网产生的危险性和工人劳动强度,提高钻锚支护过程中的铺网效率和钻锚协同效率,进而提高巷、隧道掘进支护效率,将广泛应用于地下矿井和工程隧道建设中的快速掘进与钻锚支护领域,具有广泛的应用价值。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,包括:
钻臂(1),所述钻臂(1)包括钻臂安装板(1-1)、钻臂底座(1-2)、升降油缸(1-3)、摆动油缸(1-4)和钻臂伸缩装置(1-5);
钻进装置(2),所述钻进装置(2)包括钻进装置底板(2-1)、钻进凿岩机(2-2)和锚杆(2-3);
抓网装置(3),所述抓网装置(3)包括抓网装置升降机构(3-1)、抓网装置旋转复位机构(3-2)、抓网机构安装板(3-3)、锚杆安装孔(3-4)、水平抓网机构(3-5)、上抓网机构(3-6)和下抓网机构(3-7);
锚网片(4);
所述钻臂(1)用于支撑整体装置并负责通过横摆、俯仰和伸缩运动将钻锚一体化装置举升到需要钻锚支护的位置,所述钻进装置(2)用于快速更换锚杆并将锚杆通过抓网装置(3)的锚杆安装孔(3-4)钻进岩体,进而通过锚杆(2-3)将锚网片(4)固定至待支护的巷道壁面,所述抓网装置(3)通过卡爪抓取锚网片,并在钻进装置(2)工作过程中通过工作位置的变换实现抓网与钻进协同作业。
2.根据权利要求1所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述钻臂安装板(1-1)用于连接钻臂和凿岩台车机体;所述钻臂底座(1-2)与钻臂安装板(1-1)铰接,并可以相对钻臂安装板(1-1)左右横摆,负责支撑钻臂主体的俯仰运动;所述升降油缸(1-3)安装在钻臂(1)下方,与钻臂底座(1-2)以及钻臂伸缩装置(1-5)铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂(1)的俯仰运动;所述摆动油缸(1-4)安装在钻臂(1)侧面,与钻臂底座(1-2)以及钻臂伸缩装置(1-5)铰接,并通过油缸伸缩实现钻臂(1)的横摆运动;所述钻臂伸缩装置(1-5)通过铰接方式安装在钻臂底座(1-2)上,并可以相对钻臂底座(1-2)俯仰转动,同时钻臂伸缩装置(1-5)另一端与钻进装置底板(2-1)底部通过转动方式连接,用于实现钻进装置(2)的横摆、俯仰和翻滚运动。
3.根据权利要求1所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述钻进装置底板(2-1)通过转动方式安装在钻臂伸缩装置(1-5)顶部,所述钻进装置底板(2-1)上设有燕尾型导轨用于支撑钻进凿岩机(2-2)的直线推进和后退运动;所述钻进凿岩机(2-2)以导轨滑动方式安装在钻进装置底板(2-1)上部,用于通过旋转推进运动将锚杆(2-3)钻入岩体。
4.根据权利要求1所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述抓网装置升降机构(3-1)安装在钻进装置(2)下侧前端,用于连接钻进装置(2)和抓网装置(3),并负责抓网装置(3)的位置升降调整;所述抓网装置旋转复位机构(3-2)采用铰接的方式连接在抓网装置升降机构(3-1)下方,并负责抓网装置(3)在抓网和铺网过程中的位置旋转调整与复位;所述抓网机构安装板(3-3)与抓网装置旋转复位机构(3-2)固定连接,用于抓网机构(3)的安装和锚网片的支撑;所述锚杆安装孔(3-4)开设在抓网机构安装板(3-3)上,通过抓网装置升降机构(3-1)调整锚杆安装孔(3-4)的高度保持与钻进装置(2)中锚杆(2-3)中心平齐;所述水平抓网机构(3-5)、上抓网机构(3-6)和下抓网机构(3-7)分别安装在抓网机构安装板(3-3)上,并可实现上下左右四个方向的同步运动,用于通过直线伸缩运动张紧和释放锚网片(4),进而实现抓网和铺网作业。
5.根据权利要求4所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述水平抓网机构(3-5)包括水平抓网机构驱动电机(3-5-1)、水平抓网机构驱动齿轮(3-5-2)、水平抓网卡爪I(3-5-3)和水平抓网卡爪II(3-5-4)。
6.根据权利要求5所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述水平抓网机构驱动电机(3-5-1)固定安装在抓网机构安装板(3-3)上,所述水平抓网机构驱动电机(3-5-1)的输出轴与水平抓网机构驱动齿轮(3-5-2)同轴固定连接,用于驱动水平抓网机构驱动齿轮(3-5-2)转动进而通过齿轮齿条机构带动水平抓网卡爪I(3-5-3)和水平抓网卡爪II(3-5-4)沿着抓网机构安装板(3-3)上的T型卡槽实现直线伸缩运动,所述水平抓网卡爪I(3-5-3)和水平抓网卡爪II(3-5-4)为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板(3-3)上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动卡紧在锚网片(4)的网格中,所述水平抓网卡爪I(3-5-3)和水平抓网卡爪II(3-5-4)分别布置在抓网机构安装板(3-3)的左右两侧,通过水平抓网机构驱动齿轮(3-5-2)的同步驱动作用,可以实现水平抓网卡爪I(3-5-3)和水平抓网卡爪II(3-5-4)沿水平方向的反向运动,进而撑紧锚网片(4)。
7.根据权利要求1所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述上抓网机构(3-6)包括上抓网机构驱动电机(3-6-1)、上抓网机构驱动齿轮(3-6-2)和上抓网卡爪(3-6-3);其中,所述上抓网机构驱动电机(3-6-1)固定安装在抓网机构安装板(3-3)上,所述上抓网机构驱动电机(3-6-1)的输出轴与上抓网机构驱动齿轮(3-6-2)同轴固定连接,用于驱动上抓网机构驱动齿轮(3-6-2)转动进而通过齿轮齿条机构带动上抓网卡爪(3-6-3),所述上抓网卡爪(3-6-3)为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板(3-3)上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向上卡紧在锚网片(4)的网格中。
8.根据权利要求1所述的一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置,其特征在于,所述下抓网机构(3-7)包括下抓网机构驱动电机(3-7-1)、下抓网机构驱动齿轮(3-7-2)和下抓网卡爪(3-7-3);其中,所述下抓网机构驱动电机(3-7-1)固定安装在抓网机构安装板(3-3)上,所述下抓网机构驱动电机(3-7-1)的输出轴与下抓网机构驱动齿轮(3-7-2)同轴固定连接,用于驱动下抓网机构驱动齿轮(3-7-2)转动进而通过齿轮齿条机构带动下抓网卡爪(3-7-3),所述下抓网卡爪(3-7-3)为T型带锯齿结构,可沿抓网机构安装板(3-3)上的T型卡槽直线运动,锯齿结构可通过直线运动向下卡紧在锚网片(4)的网格中。
9.一种抓网与钻进协同的钻锚一体化装置使用方法,其特征在于,所述使用方法如下:
a.钻臂(1)升举需要钻锚支护的位置,此时,抓网装置(3)收起至折叠位置I;
b.抓网装置旋转复位机构(3-2)转动,带动抓网装置(3)由挂网位置I转动展开至挂网位置II;
c.锚网片(4)平铺放至抓网装置(3)上的水平抓网机构(3-5)、上抓网机构(3-6)、下抓网机构(3-7)的锯齿结构上,抓网机构驱动电机驱动齿轮带动四向抓网卡爪伸展撑紧锚网片(4)的网格间隙处,抓网装置(3)将锚网片(4)抓紧;
d.抓网装置旋转复位机构(3-2)转动,带动抓网装置(3)由挂网位置II转动展开至挂网位置III,同时,通过抓网装置升降机构(3-1)调整抓网装置(3)的高度,将锚杆安装孔(3-4)调整至钻进凿岩机(2-2)中轴线水平位置;
e.往钻进凿岩机2-2输出轴上加装锚杆(2-3),使得锚杆(2-3)与锚杆安装孔(3-4)中心平齐;
f.钻进凿岩机(2-2)将锚杆(2-3)钻入岩体,将锚网片(4)通过锚杆托盘固定至巷道待支护壁面;
g.通过锚杆数判断该锚杆(2-3)是否为锚网片上的第一根锚杆,如果该锚杆(2-3)为锚网片(4)上的第一根锚杆,则在该锚杆(2-3)钻进完成后需将抓网装置(3)上四个方向的卡爪收缩,释放被该锚杆(2-3)固定的锚网片(4),然后,抓网装置旋转复位机构(3-2)转动,带动抓网装置(3)由挂网位置III转动展开至挂网位置I,转至步骤h;如果该锚杆(2-3)不是锚网片(4)上的第一根锚杆,则直接转至步骤h;
h.判断锚杆数是否达到单个锚网片所用锚杆数量,当锚杆数达到单个锚网片所用锚杆数量时,锚网片(4)则可以被锚杆托盘完全固定,如果锚网片(4)被完全固定,则转步骤a,如果锚网片(4)没有被完全固定,则转至步骤e。
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