一种支护锚索输送设备的制作方法

1.本发明涉及矿下巷道掘进支护配套设备技术领域，特别涉及一种支护锚索输送设备。


背景技术：

2.在目前的矿下掘进作业中，锚索支护是一种非常常见和重要的支护方式，锚索支护技术已经广泛应用于煤矿井下的巷道围岩控制中，而其技术发展也日益受到关注。
3.目前的矿下锚索支护操作，大多采用传统操作方式，即，依靠人工进行作业，操作人员需运输和安装长度在6米以上的锚索，在整个锚索支护作业中，需要的操作人员较多，操作人员劳动强度大、作业时间长、工作效率低、作业环境差，这不仅影响了工作人员的身体健康，也直接影响到整个巷道支护作业的效率乃至矿下巷道的整体掘进效率。
4.另外，传统的锚索支护工艺所采用的单根锚索支护时间长，操作人员需要守护在设备旁边持续作业，长时间高强度地反复进行钻杆的装、拆作业，极易产生疲劳，不仅导致工作效率降低，还会使注意力下降，甚至引发安全事故。
5.因此，如何提高锚索支护作业效率，降低工人劳动强度，提高作业安全性是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种支护锚索输送设备，该支护锚索输送设备能够大幅提高锚索支护作业效率，降低工作人员的劳动强度，并有效提高作业安全性。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种支护锚索输送设备，包括机架，所述机架的一侧摆动设置有能够在作业面处钻取支护孔的钻进组件，所述钻进组件的摆动轴线与支护孔的轴线平行，所述机架的另一侧设置有导引器，所述导引器上设置有供锚索穿入的导管，所述导管的出口与支护孔同轴对位配合，所述机架上还设置有能够带动锚索沿所述导管插入钻孔内的输送装置，所述导管的出口处设置有与锚索适配的供药装置，所述供药装置的药卷输送口同轴布置于所述导管的出口与支护孔之间。
8.优选地，所述导引器包括倾斜布置的支架，所述导管位于支架上，且所述导管的入口端轴线与其出口端轴线垂直。
9.优选地，所述输送装置包括与所述导管的入口端对位配合的入口输送器以及与所述导管的出口端对位配合的出口输送器。
10.优选地，所述入口输送器和所述出口输送器均包括与锚索滚动配合的驱动轮和从动轮，所述驱动轮由马达驱动，所述驱动轮和所述从动轮间形成供锚索穿过并压紧配合的导引间隙。
11.优选地，所述入口输送器的顶部具有与作业面平行适配的基准板，所述基准板上贯穿有与支护孔和导管的入口端同轴对位配合的基准孔。
12.优选地，所述机架上设置有沿垂直于支护孔轴线方向延伸的导轨，所述支架上联
动设置有能够在伸缩油缸驱动下沿所述导轨往复移动的滑移组件，所述供药装置与所述支架联动。
13.优选地，所述导管为弧形管。
14.优选地，所述供药装置的药卷输送口底部设置有销轴，该锁销的轴线与支护孔的轴线垂直，所述销轴上翻转铰接有挡料板，所述挡料板的开启方向与锚索运动方向一致。
15.优选地，所述供药装置顶部朝向所述机架的一侧具有导槽，所述导槽的延伸方向与支护孔的轴线垂直，所述机架的顶部侧面固定设置有嵌装于所述导槽内的滑块，所述滑块与所述导槽滑动配合。
16.优选地，所述钻进组件包括能够在油缸驱动下绕与支护孔轴线平行的摆动轴线往复摆动的基座，所述基座上联动设置有钻进架和钻机，所述基座上还设置有能够带动钻进架相对于所述基座摆动的若干个调整油缸，所述钻进架的中部拆装设置有轴线与支护孔轴线平行的钻杆，所述钻进架的一侧设置有能够在油缸驱动下沿垂直于支护孔轴线的方向在所述钻进架与所述钻机间往复摆动的机械臂，所述机械臂上设置有能够在油缸驱动下抓取所述钻杆的机械爪，所述钻机与所述钻杆拆装适配并能够带动所述钻杆绕其轴线定轴旋转。
17.相对上述背景技术，本发明所提供的支护锚索输送设备，其操作运行过程中，先通过钻进组件在作业面对应位置处钻出支护孔，之后钻进组件适度摆动以便移开当前工位，之后工作人员将锚索插入导管的入口端，然后输送装置带动锚索沿着导管内腔持续移动，直至锚索前端部伸出导管的出口端，伸出后的锚索前端部穿过供药装置，并在经过药卷输送口时将位于药卷输送口处的待用药卷顶出并同步移动，直至锚索前端部穿出供药装置后直接插入支护孔内，此时待用的药卷也被锚索一并塞入支护孔内，进入支护孔后的药卷与之前的预埋药剂结合形成锚固剂混合并迅速硬化，从而在锚索与支护孔间插装到位后迅速将锚索可靠固定于支护孔内，以形成可靠的巷道作业面支护结构，锚索支护结构形成后，所述支护锚索输送设备与锚索间脱离接触，以便转移至下一工位处实施锚索输送和支护作业。整个设备操作和运行过程流畅高效，依靠输送装置的驱动及导管的导引即可完成锚索的精确输送和插装支护作业，无需工作人员频繁拆装组件和搬运锚索等器材，大幅降低了工作人员的劳动强度，提高了整个锚索支护作业的操作精度和安全性。
18.在本发明的另一优选方案中，所述导引器包括倾斜布置的支架，所述导管位于支架上，且所述导管的入口端轴线与其出口端轴线垂直。倾斜设置的支架配合导管的出、入口轴线垂直结构，能够大幅降低导管主体结构及其内部锚索输送过程中所需的横向空间，并充分利用竖直方向上的空间纵深，大幅提高锚索输送过程中的空间利用率，降低巷道内的作业空间跨度，降低工作人员的劳动强度，避免工作人员频繁移动，并有效提高锚索输送效率和作业精度。
附图说明
19.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。
20.图1为本发明一种具体实施方式所提供的支护锚索输送设备的整体结构示意图；
21.图2为图1中导引器的结构示意图；
22.图3为图1中入口输送器的结构示意图；
23.图4为图1中出口输送器的结构示意图；
24.图5为图1中供药装置的结构示意图；
25.图6为图1中钻进组件的结构示意图。
26.其中：
27.10
‑
机架；
28.101
‑
滑块；
29.11
‑
钻进组件；
30.111
‑
基座；
31.112
‑
钻进架；
32.113
‑
钻机；
33.114
‑
调整油缸；
34.115
‑
钻杆；
35.116
‑
机械爪；
36.12
‑
导引器；
37.121
‑
导管；
38.122
‑
支架；
39.123
‑
伸缩油缸；
40.124
‑
滑移组件；
41.13
‑
入口输送器；
42.131
‑
驱动轮；
43.132
‑
从动轮；
44.133
‑
导引间隙；
45.134
‑
基准板；
46.135
‑
基准孔；
47.14
‑
出口输送器；
48.15
‑
供药装置；
49.151
‑
药卷输送口；
50.152
‑
销轴；
51.153
‑
导槽；
52.20
‑
锚索。
具体实施方式
53.本发明的核心是提供一种支护锚索输送设备，该支护锚索输送设备能够大幅提高锚索支护作业效率，降低工作人员的劳动强度，并有效提高作业安全性。
54.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
55.请参考图1至图6，并请着重参考图1和图2。
56.在具体实施方式中，本发明所提供的支护锚索输送设备，包括机架10，机架10的一侧摆动设置有能够在作业面处钻取支护孔的钻进组件11，钻进组件11的摆动轴线与支护孔的轴线平行，机架10的另一侧设置有导引器12，导引器12上设置有供锚索20穿入的导管121，导管121的出口与支护孔同轴对位配合，机架10上还设置有能够带动锚索20沿导管121插入钻孔内的输送装置，导管121的出口处设置有与锚索20适配的供药装置15，供药装置15的药卷输送口151同轴布置于导管121的出口与支护孔之间。
57.所述支护锚索输送设备操作运行过程中，先通过钻进组件11在作业面对应位置处钻出支护孔，之后钻进组件11适度摆动以便移开当前工位，之后工作人员将锚索20插入导管121的入口端，然后输送装置带动锚索20沿着导管121内腔持续移动，直至锚索20前端部伸出导管121的出口端，伸出后的锚索20前端部穿过供药装置15，并在经过药卷输送口151时将位于药卷输送口151处的待用药卷顶出并同步移动，直至锚索20前端部穿出供药装置15后直接插入支护孔内，此时待用的药卷也被锚索20一并塞入支护孔内，进入支护孔后的药卷与之前的预埋药剂结合形成锚固剂混合并迅速硬化，从而在锚索20与支护孔间插装到位后迅速将锚索20可靠固定于支护孔内，以形成可靠的巷道作业面支护结构，锚索20支护结构形成后，所述支护锚索输送设备与锚索20间脱离接触，以便转移至下一工位处实施锚索20输送和支护作业。整个设备操作和运行过程流畅高效，依靠输送装置的驱动及导管121的导引即可完成锚索20的精确输送和插装支护作业，无需工作人员频繁拆装组件和搬运锚索20等器材，大幅降低了工作人员的劳动强度，提高了整个锚索20支护作业的操作精度和安全性。
58.进一步地，导引器12包括倾斜布置的支架122，导管121位于支架122上，且导管121的入口端轴线与其出口端轴线垂直。倾斜设置的支架122配合导管121的出、入口轴线垂直结构，能够大幅降低导管121主体结构及其内部锚索20输送过程中所需的横向空间，并充分利用竖直方向上的空间纵深，大幅提高锚索20输送过程中的空间利用率，降低巷道内的作业空间跨度，降低工作人员的劳动强度，避免工作人员频繁移动，并有效提高锚索20输送效率和作业精度。
59.在此基础上，导管121可以为弧形管。弧形结构有助于进一步优化锚索20在导管121内部移动过程中的应力分布，避免发生卡滞或折损。为了进一步优化导引器12的结构空间，可以如图所示地将导管121布置于支架122的边缘部。当然，工作人员也可以依据实际工况需求灵活调整导管121的具体形状及其装配位置，原则上，只要是能够保证锚索20的稳定高效输送并满足所述支护锚索输送设备的运行需求均可。
60.请着重参考图3和图4。
61.具体地，输送装置包括与导管121的入口端对位配合的入口输送器13以及与导管121的出口端对位配合的出口输送器14。入口输送器13和出口输送器14能够在导管121的两端分别对锚索20施加驱动力，使锚索20的移动更加平稳快速，尤其是出口输送器14能够在锚索20插入支护孔的过程中给予锚索20充分的插入力，保证锚索20结构刚性和对位精度，大幅提高锚索20与支护孔的对位插装作业效率。
62.更具体地，入口输送器13和出口输送器14均包括与锚索20滚动配合的驱动轮131和从动轮132，驱动轮131由马达驱动，驱动轮131和从动轮132间形成供锚索20穿过并压紧
配合的导引间隙133。由驱动轮131与从动轮132协同配合构成的双轮夹紧式驱动结构，能够保证驱动力充分传递至锚索20上，保证锚索20的移动效率和移动过程中的循迹性，提高锚索20移动及后续对孔插装过程中的作业精度和效率。
63.此外，入口输送器13的顶部具有与作业面平行适配的基准板134，基准板134上贯穿有与支护孔和导管121的入口端同轴对位配合的基准孔135。该基准板134能够与作业面可靠适配，必要时可以适度贴合，以保证基准孔135与支护孔的精准对位，为后续锚索20插入过程提供精确可靠的限位和导引。
64.需要指出的是，考虑到通常的作业环境，上述基准板134可以在钻进组件11实施钻孔作业前即布置到位，待钻进组件11钻孔作业完毕形成支护孔后，钻进组件11撤离钻孔工位，但该基准板134仍旧保持支护孔适配位置，使其无需重新进行对位校准，简化后续锚索20输送流程，提高锚索20与支护孔对位精度和操作效率。
65.更进一步地，机架10上设置有沿垂直于支护孔轴线方向延伸的导轨，支架122上联动设置有能够在伸缩油缸123驱动下沿导轨往复移动的滑移组件124，供药装置15与支架122联动。考虑到巷道内的实际作业空间有限，在钻进组件11实施钻孔作业时，支架122可以连同其相关联动件处于初始工位处，待钻进组件11钻孔作业完毕并撤离支护孔对位处后，油缸带动滑移组件124移动，支架122以及导引器12相关组件随滑移组件124同步移动至支护孔对应位置处，以便后续锚索20输送作业实施时能够将锚索20直接输送至支护孔内，提高作业精度，并充分利用作业空间。
66.请着重参考图5。
67.另一方面，供药装置15的药卷输送口151底部设置有销轴152，该锁销的轴线与支护孔的轴线垂直，销轴152上翻转铰接有挡料板，挡料板的开启方向与锚索20运动方向一致。非工作状态下，挡料板在自身重力作用下搭接于供药装置15上，使药卷输送口151处于常闭状态，当锚索20前端部由导管121出口端穿出并进入供药装置15内而与挡料板接触后，挡料板被锚索20前端部顶起并绕销轴152适度转动，以使锚索20能够顺畅通过，经过挡料板后的锚索20会将预先布置于药卷输送口151处并位于挡料板上方的待用药卷顶起并同步携带至支护孔内，完成后续锚固剂混合作业及锚索20支护作业。待锚索20整体通过供药装置15并穿出后，锚索20不再与挡料板接触，此时挡料板在自身重力作用下重新转动复位，而供药装置15内部的供料机构可以将下一待用药卷布置于药卷输送口151处，以便下次锚索20支护作业之用。
68.需要特别说明的是，考虑到供药装置15自身结构特点，上述供料机构可以是步进式推板，将多个待用药卷逐一按序排列在推板的前方，每当处于首位的待用药卷被当前作业的锚索20带走后，步进式推板将各个带用药卷整体向前推出一端位置，使之前处于第二位的带用药卷到达能够与锚索20适配的位置，以便下一锚索20支护作业过程之用。当然，该供药装置15的结构细节并不局限于此，工作人员完全可以依据具体工况需求和作业环境灵活调整供药装置15及其内部供料机构的具体结构形式，并对待用药卷的布置方式进行适应性调整，原则上，只要是能够保证药卷的连续供给，并满足所述支护锚索输送设备的实际应用需要均可。
69.此外，供药装置15顶部朝向机架10的一侧具有导槽153，导槽153的延伸方向与支护孔的轴线垂直，机架10的顶部侧面固定设置有嵌装于导槽153内的滑块101，滑块101与导
槽153滑动配合。设备操作过程中，如需对供药装置15的工作位置及其与相关适配组件间的相对位置进行调整，可以通过油缸或其他类型的驱动装置带动供药装置15沿导槽153的延伸方向适度移动，以此通过滑块101与导槽153间的滑动配合实现对供药装置15与机架10间相对位置的调整，由此达到调整供药装置15工作位置的目的。
70.请着重参考图6。
71.另外，钻进组件11包括能够在油缸驱动下绕与支护孔轴线平行的摆动轴线往复摆动的基座111，基座111上联动设置有钻进架112和钻机113，基座111上还设置有能够带动钻机113相对于基座111摆动的若干个调整油缸114，钻进架112的中部拆装设置有轴线与支护孔轴线平行的钻杆115，钻进架112的一侧设置有能够在油缸驱动下沿垂直于支护孔轴线的方向在钻进架112与钻机113间往复摆动的机械臂，机械臂上设置有能够在油缸驱动下抓取钻杆115的机械爪116，钻机113与钻杆115拆装适配并能够带动钻杆115绕其轴线定轴旋转。实际运行时，油缸带动机械臂由初始位置摆动至钻进架112对位位置处，机械爪116随机械臂同步移动到位后在油缸带动下抓取钻杆115，并将钻杆115由钻进架112上取下，之后机械臂在油缸带动下摆动至钻机113对应位置处，之后机械爪116将钻杆115置于与钻机113同轴对应位置处，然后钻机113适度轴向移动以便与钻杆115对位锁紧实现同轴联动，之后机械爪116在油缸驱动下松开钻杆115并在油缸带动下随机械臂同步返回初始位置，之后钻机113带动钻杆115对作业面对应位置处实施钻孔作业，钻孔完毕形成支护孔后，钻机113复位，然后机械爪116随机械臂再次同步移动至钻机113对应位置处，之后机械爪116再次抓取钻杆115并将钻杆115由钻机113上卸下，之后机械臂在油缸驱动下带动抓取有钻杆115的机械爪116摆动至钻进架112对应位置处，机械爪116将钻杆115重新安装于钻进架112上，然后机械爪116松开钻杆115，并随机械臂重新返回初始位置。如此作业完成后，即可实施后续的锚索20输送及支护安装作业。
72.应当指出的是，各调整油缸114的伸缩方向并不平行，以此保证钻机113具备多个方向的角度调整能力，提高钻机113对不同位置作业面的钻孔作业能力和适应性，以此保证支护锚索输送设备的整体工况适应能力和工作效率。
73.综上可知，本发明中提供的支护锚索输送设备，其操作运行过程中，先通过钻进组件在作业面对应位置处钻出支护孔，之后钻进组件适度摆动以便移开当前工位，之后工作人员将锚索插入导管的入口端，然后输送装置带动锚索沿着导管内腔持续移动，直至锚索前端部伸出导管的出口端，伸出后的锚索前端部穿过供药装置，并在经过药卷输送口时将位于药卷输送口处的待用药卷顶出并同步移动，直至锚索前端部穿出供药装置后直接插入支护孔内，此时待用的药卷也被锚索一并塞入支护孔内，进入支护孔后的药卷与之前的预埋药剂结合形成锚固剂混合并迅速硬化，从而在锚索与支护孔间插装到位后迅速将锚索可靠固定于支护孔内，以形成可靠的巷道作业面支护结构，锚索支护结构形成后，所述支护锚索输送设备与锚索间脱离接触，以便转移至下一工位处实施锚索输送和支护作业。整个设备操作和运行过程流畅高效，依靠输送装置的驱动及导管的导引即可完成锚索的精确输送和插装支护作业，无需工作人员频繁拆装组件和搬运锚索等器材，大幅降低了工作人员的劳动强度，提高了整个锚索支护作业的操作精度和安全性。
74.以上对本发明所提供的支护锚索输送设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的
方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。