本实用新型涉及一种机载自动化锚护机构，属于巷道、隧道锚护装置技术领域。
背景技术：
目前国内用于巷道、隧道锚护的机载设备多为单一功能的锚杆钻机，只能用来钻锚杆孔，锚杆及凝固剂的安装需人工来完成，还不能够实现自动化，生产效率较低。
现国内锚杆钻机多用于掘进机上，用于全煤或半煤岩巷道掘支护，用于硬岩巷道掘进设备的锚护机构真正用于生产实践的还没有，特别是硬岩掘进设备上能够自动化锚护的机构还是一片空白。
技术实现要素：
本实用新型为了解决上述背景技术中提到的问题，提出一种用于硬岩掘进设备上的自动化锚护机构，解决了硬岩掘进施工中人工锚护问题，提高了生产效率和作业安全。自动化锚护机构，实现了硬岩巷道施工中锚护的机械化、自动化。
本实用新型提出一种机载自动化锚护机构，包括伸缩旋转机构、翻转提升机构、回转滑动机构和钻孔机构四部分。
所述伸缩旋转机构包括伸缩油缸、伸缩臂、旋转支撑和滑条。滑条固定在机体上，伸缩油缸一端固定在基体上，另一端固定在伸缩臂上。伸缩臂通过伸缩油缸的驱动可沿滑条移动。旋转支撑一端与伸缩臂相连，另一端与固定节相连。
所述翻转提升机构包括翻转油缸、固定节、翻转节、提升油缸。翻转油缸一端与固定节相连，另一端与翻转节相连。翻转节与固定节通过铰轴铰接，通过翻转油缸的伸缩可以驱动翻转节绕其铰轴翻转。提升油缸的缸筒与翻转节固定，活塞杆与回转支撑相连。通过提升油缸驱动回转支撑及与之相连的机构上下移动。
所述回转滑动机构包括回转支撑、滑架、滑动油缸。滑架与回转支撑相连，并随回转支撑转动。回转支撑通过提升油缸的伸缩在翻转节滑道上往复移动。所述滑动油缸一端与滑架相连，另一端与钻架相连。钻孔机构通过滑动油缸的伸缩在滑架上移动。钻孔机构通过回转支撑的旋转，以适应钻孔的不同角度。
所述钻孔机构包括钻架、小滑块、滑轮、推进油缸、钢丝绳、滑块、动力头、钻杆机械手、锚杆仓、锚杆机械手、钻杆、扶钎器、药卷、连接套等。所述钻架设有上下两组滑道，动力头通过滑块与钻架上滑道相连。动力头推进采用倍增机构，所述倍增机构是使用一个推进油缸，其上固定两个滑轮，两个滑轮分别固定在两个小滑块上，两根钢丝绳分别与动力头、滑轮及固定在钻架上的固定点连接，随着推进油缸的申缩带动动力头移动，使动力头的移动距离实现2∶1的倍比关系。所述动力头的推进也可采用推进油缸及油缸链条倍增机构连接，通过油缸与链条倍增的配合实现动力头的移动，所述油缸链条倍增机构为现有公知结构。所述钻杆机械手可以使钻杆轴向和径向移动，进行安装和拆卸。所述锚杆仓可安装多行多列若干根锚杆，通过锚杆机械手将锚杆出仓口处的锚杆取出安装在动力头上。锚杆仓中的每个锚杆前端固定有连接套，连接套中装有药卷。所述锚杆机械手与钻杆机械手类似，可以实现锚杆的轴向和径向移动。
本实用新型的特点为：
1、整个机构结构紧凑，外形尺寸小，可与多种掘进机械组合，不受尺寸限制。
2、本实用新型设置有锚杆仓，且设置位置、结构科学合理，便于抓取。
3、动力头推进采用倍增机构，用推进油缸的短行程实现大推进距离。
4、适应巷道断面范围广，通过采用升降、平移、旋转机构，可以满足在不同形状巷道中作业。
5、锚护机构各动作采用机械化、自动化，动作迅速、灵活，钻眼精准，作业时稳定性好。
6、本实用新型设置有钻杆机械手和锚杆机械手，机械手的轴向和径向运动是通过设置的水平油缸和竖直油缸实现的，多个机械手的协同工作实现了锚护自动化，极大地提高了锚护效率，有效缩短锚护作业循环时间，减少了作业人员数量，提高了锚护作业的安全性、实用性，为实现硬岩掘进智能化打下良好基础。
本实用新型所述的一种机载自动化锚护机构不仅适用于煤矿机械，也可以用于其它矿山巷道、公路铁路隧道施工机械，使用面广，是当前硬岩巷道隧道掘进工程施工设备的最佳伴侣。该装置具有优良的人性化设计，结构紧凑、科学合理，强度高，适用性强。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的作业时示意图；
图3是本实用新型的邦锚作业时侧视示意图；
图4是本实用新型的邦锚作业时前视示意图；
图5是本实用新型的钻孔机构示意图；
图6是本实用新型的翻转节水平示意图；
图7是本实用新型的翻转节作为水平滑道示意图；
图中：1-伸缩旋转机构；2-翻转提升机构；3-回转滑动机构；4-钻孔机构；
101-伸缩油缸；102-伸缩臂；103-旋转支撑；104-滑条；
201-翻转油缸；202-固定节；203-翻转节；204-提升油缸；
301-回转支撑；302-滑架；303-滑架油缸；
401-钻架；402-小滑块；403-滑轮；404-推进油缸；405-钢丝绳；406-滑块；407-动力头；408-钻杆机械手；409-锚杆仓；410-锚杆机械手；411-钻杆；412-扶钎器；413-药卷；414-连接套。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：
具体实施方式：参见图1，本实施方式所述的一种机载自动化锚护机构，包括伸缩旋转机构1、翻转提升机构2、回转滑动机构3、钻孔机构4。所述滑条104固定在主车架上，滑条作为伸缩臂102的滑道。所述伸缩臂在伸缩油缸101的驱动下可沿滑条滑动，所述旋转支撑103两端分别与伸缩臂和固定节202相连。所述回转支撑301上的滑块与翻转节203上的滑道相连，随着提升油缸204的伸缩而往复运动。所述钻孔机构4通过钻架401的下滑道与滑架302相连，随着滑架油缸303的伸缩而往复运动。
参见图5，所述的一种机载自动化锚护机构，其钻孔机构4包括钻架401、小滑块402、滑轮403、推进油缸404、钢丝绳405、滑块406、动力头407、钻杆机械手408、锚杆仓409、锚杆机械手410、钻杆411、扶钎器412、药卷413、连接套414。所述钻架401设有上下两组滑道，动力头407通过滑块406与钻架401上滑道相连。动力头407推进采用倍增机构，所述倍增机构是使用一个推进油缸404，其上固定两个滑轮403，两个滑轮403分别固定在两个小滑块402上，两根钢丝绳405分别与动力头407、滑轮403及固定在钻架401上的固定点连接，随着推进油缸404的伸缩带动动力头407移动，使动力头407的移动距离实现2∶1的倍比关系。所述动力头407具有旋转功能。所述锚杆仓409可安装多行多列若干根锚杆。
参见图3、图4，本实施方式所述的邦锚作业时，翻转节203处于垂直状态，钻孔机构4处于水平状态，进行邦锚作业。通过提升油缸204的驱动，可更换上下钻孔位置。
参见图6，本实施方式所述的翻转节203水平位置时，翻转节作为回转支撑301的滑道，可使回转支撑、钻孔机构4沿此滑道平移，再通过回转支撑转动，可使钻孔机构在钻孔平面360°任意布置，以适应不同顶板形状钻孔要求。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
工作原理：
本实用新型所述的一种机载自动化锚护机构在非作业状态下可收缩折叠，如图1所示状态。收缩是通过伸缩油缸来完成，折叠是通过翻转油缸来完成。
顶锚作业时，钻杆机械手408将钻杆411安装到动力头407上。翻转油缸201收缩，翻转节203呈垂直状态，钻孔机构4也呈垂直状态，如图2所示。此时，可进行顶锚作业。如果是圆弧拱，可通过回转支撑301调整钻孔角度，以适应圆弧拱。如果是矩形拱，可通过旋转支撑103，使翻转节203处于水平状态，钻孔机构4通过提升油缸204在水平方向平移，以适应矩形拱要求。每钻完一个锚杆孔，通过推进机构使钻杆退出锚杆孔，再通过钻杆机械手将钻杆提离。锚杆机械手从锚杆仓取出一根锚杆，并安装到动力头上，同时药卷机械手从药卷仓内取出药卷，放入锚杆孔。通过动力头，将锚杆及药卷送入锚杆孔，安装完毕后，动力头退回。
邦锚作业时，翻转节203呈垂直状态，钻孔机构4通过回转支撑301旋转到水平位置，进行钻孔作业。通过提升油缸204的伸缩运动，可调整钻孔机构上下位置，以适应邦锚钻孔要求。
1.一种机载自动化锚护机构，包括伸缩旋转机构(1)、翻转提升机构(2)、回转滑动机构(3)、钻孔机构(4)，其特征在于：
所述伸缩旋转机构(1)包括伸缩油缸(101)、伸缩臂(102)、旋转支撑(103)和滑条(104)，滑条(104)固定在机体上，伸缩油缸(101)一端固定在基体上，另一端固定在伸缩臂(102)上，伸缩臂(102)通过伸缩油缸(101)的驱动可沿滑条(104)移动，旋转支撑(103)一端与伸缩臂(102)相连，另一端与固定节(202)相连；
所述翻转提升机构(2)包括翻转油缸(201)、固定节(202)、翻转节(203)、提升油缸(204)，翻转油缸(201)一端与固定节(202)相连，另一端与翻转节(203)相连，翻转节(203)与固定节(202)通过铰轴铰接，通过翻转油缸(201)的伸缩可以驱动翻转节(203)绕其铰轴翻转，提升油缸(204)的缸筒与翻转节(203)固定，活塞杆与回转支撑(301)相连，通过提升油缸(204)驱动回转支撑(301)及与之相连的机构往复移动；
所述回转滑动机构(3)包括回转支撑(301)、滑架(302)、滑动油缸(303)，滑架(302)与回转支撑(301)相连，并随回转支撑(301)转动，回转支撑(301)通过提升油缸(204)的伸缩在翻转节(203)滑道上往复移动，所述滑动油缸(303)一端与滑架(302)相连，另一端与钻架(401)相连，钻孔机构(4)通过滑动油缸(303)的伸缩在滑架(302)上移动，钻孔机构(4)通过回转支撑(301)的旋转，以适应钻孔的不同角度；
所述钻孔机构(4)包括钻架(401)、小滑块(402)、滑轮(403)、推进油缸(404)、钢丝绳(405)、滑块(406)、动力头(407)、钻杆机械手(408)、锚杆仓(409)、锚杆机械手(410)、钻杆(411)、扶钎器(412)、药卷(413)、连接套(414)等，所述动力头(407)通过滑块(406)与钻架(401)上滑道相连。
2.根据权利要求1所述的一种机载自动化锚护机构，其特征在于：锚护机构设置有锚杆仓(409)，锚杆仓(409)中的每个锚杆前端固定有装有药卷(413)的连接套(414)。
3.根据权利要求1所述的一种机载自动化锚护机构，其特征在于：锚护机构设置有钻杆机械手(408)和锚杆机械手(410)，机械手的轴向和径向运动是通过设置的水平油缸和竖直油缸实现的。
4.根据权利要求1所述的一种机载自动化锚护机构，其特征在于：所述动力头(407)推进采用倍增机构，所述倍增机构是使用一个推进油缸(404)，其上固定两个滑轮(403)，两个滑轮(403)分别固定在两个小滑块(402)上，两根钢丝绳(405)分别与动力头(407)、滑轮(403)及固定在钻架(401)上的固定点连接，随着推进油缸(404)的伸缩带动动力头(407)移动，使动力头(407)的移动距离实现2∶1的倍比关系。
技术总结