一种三工位隧道锚杆安装设备

1.本发明涉及隧道锚杆技术领域，具体涉及一种三工位隧道锚杆安装设备。


背景技术：

2.目前，隧道锚杆安装的一般流程通过锚杆台车钻取锚杆孔，随后人工进行注浆以及安装锚杆。
3.经检索，2018年7月10日中国专利公开号为cn106593498b的发明专利公开了一种隧道锚杆安装设备，其大致包括包括有推进机构和冲击机构；推进机构包括有主推进导轨、推进油缸ⅰ、夹持器ⅰ和夹持器ⅱ，其采用液压推进和冲击的方式对隧道锚杆进行安装，但其仅实现的对锚杆进行安装过程，但其需要借助的其他设备在隧道的内部进行钻孔和锚杆孔注浆工作，增加了设备的数量，占用了隧道内部大量的空间，另外，由于锚杆孔的内部注满浆，随着锚杆的深入，锚杆孔内部的砂浆受到挤压中间充实，导致后续锚杆很难插入锚杆孔的内部，容易导致锚杆弯曲，需要对锚杆进行调直或更换，降低施工的效率。
4.2021年2月23日中国专利公开号为cn112392522a的发明专利公开了一种三工位隧道锚杆安装设备，其大概包括包括有锚杆安装系统、锚杆仓机构、注浆系统、钎杆仓机构、钻孔系统和工位切换系统；其能够对钻取锚杆孔、安装锚杆以及锚杆孔注浆，其安装锚杆时通过推进器将锚杆推至锚杆孔的内部，由于锚杆孔的内部注满浆，随着锚杆的深入，锚杆孔内部的砂浆受到挤压中间充实，导致后续锚杆很难插入锚杆孔的内部，容易导致锚杆弯曲，需要对锚杆进行调直或更换，降低施工的效率。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种的三工位隧道锚杆安装设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三工位隧道锚杆安装设备，包括支撑座，所述支撑座的顶端设置有两个第一凸型槽，两个第一凸型槽的内部均滑动设置有第一凸型块，两个第一凸型块的内部均螺纹连接有螺杆，两个螺杆均与支撑座转动连接，支撑座的前端固定连接有两个第一电机，两个第一电机的输出端分别与两个螺杆的前端固定连接，两个第一凸型块的顶端固定连接有固定板，固定板的顶端设置有三个第二凸型槽，三个第二凸型槽的内部均滑动设置有第二凸型块，固定板的右端安装有三个第一电动缸，三个第一电动缸的左端延伸至三个第二凸型槽的内部分别与三个第二凸型块的右端固定连接，位于后侧的第二凸型块、位于中间的第二凸型块和位于前侧的第二凸型块的顶端分别固定连接有钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构，所述锚杆安装机构包括第一固定座，所述第一固定座的内部设置有第一圆槽，第一圆槽的右端固定通过多个第一伸缩杆固定连接有第一圆板，第一圆板的左端固定连接有顶块，多个第一伸缩杆的外部均套设有第一压缩弹
簧，第一圆槽的外部设置有第一环槽，第一环槽的内部转动连接有转环，转环的外部固定连接有第一齿环，第一固定座的顶端设置有与第一环槽连通的通槽，第一固定座的顶端安装有第二电机，第二电机的输出端固定连接有第一齿轮，第一齿轮与第一齿环相啮合，转环的内部固定连接有第一圆环，第一圆环的内侧壁均匀固定连接有多个推块，第一圆槽的内部位于转环的左侧滑动设置有第二圆板，第二圆板的左端转动连接有第二圆环，第二圆环的左端连接有多个第二压缩弹簧，第一压缩弹簧的弹力系数大于第二压缩弹簧的弹力系数，第二圆板的左端固定连接有第一转轴，第一转轴的左端延伸至第一固定座的左侧且固定连接有夹紧装置，夹紧装置左端内部夹紧有锚杆，夹紧装置的外部固定套设有第二齿环，第一固定座的顶端左侧安装有第三电机，第三电机的输出端固定连接有第二齿轮，第二齿轮与第二齿环相啮合。
9.优选的，所述钻孔机构包括冲击钻，位于后侧的所述第一凸型块的顶端设置有第三凸型槽，第三凸型槽的内部滑动设置有第三凸型块，第三凸型块的左端和右端均连接有减震弹簧，第三凸型块的顶端与冲击钻的底端固定连接，所述冲击钻的输出端固定连接有钻管，钻管的外部转动套设有第三圆环，第三圆环的内部设置有第二环槽，钻管的外部均匀设置有多个与第二环槽连通的第一吸尘孔，第三圆环的顶端固定连接有与第二环槽连通的吸尘管，所述冲击钻的顶端固定连接有第一定位板，第一定位板上设置有第一圆孔，吸尘管穿过第一圆孔，钻管的左端固定连接有钻头，钻管的外部左侧设置有多个第二吸尘孔。
10.进一步的，所述注浆机构包括第四电机和第二固定座，所述第四电机和第二固定座的底端分别与位于中间的第一凸型块的顶端右侧和顶端左侧固定连接，第二固定块的内部设置有第二圆槽，第二圆槽的内部设置有第四圆环和第三圆板，第四圆环位于第三圆板的右侧，第三圆板的左端通过多个第二伸缩杆与第二固定座连接，多个第二伸缩杆的外部均套设有第三压缩弹簧，第四圆环的左端和第三圆板的左端均呈圆形阵列固定连接有多个凸块，第四圆环的内部固定连接有第二转轴，第二转轴的右端延伸至第二固定座的右端且与第四电机的输出端固定连接，第二转轴的左端设置有第一方槽，第一方槽的内部滑动设置有第一方柱，第三圆板的左端固定连接有注浆管，注浆管的内部转动连接有输送轴，输送轴的左端延伸至注浆管的左侧，输送轴的外部左侧固定连接有多个搅拌板，注浆管的左端固定连接有第二定位板，第二定位板与输送轴转动连接，输送轴的外部固定连接有螺旋叶片，输送轴的右端贯穿注浆管和第三圆板并延伸至第三圆板的右侧，且输送轴的右端与第一方柱的左端固定连接，注浆管的顶端右侧固定连接有与注浆管内部连通的输浆管。
11.再进一步的，还包括底座，所述底座的顶端左侧和右侧均固定连接有支板，两个支板的顶端均嵌入安装有第二电动缸，多个第二电动缸的顶端均与支撑座的底端固定连接，底座的右端转动连接有支座，所述支座的底端固定连接有多个固定齿，支座的顶端前侧和顶端后侧均转动连接有第三电动缸，两个第三电动缸的顶端均与位于右侧的支板的右端转动连接。
12.作为本方案进一步的方案，三个所述第二凸型槽的左端均贯穿固定板。
13.作为本方案再进一步的方案，所述底座的底端安装有多个驱动轮。
14.在前述方案的基础上，所述固定板的顶端均固定连接有第三定位板，两个第三定位板上均设置有通孔，所述注浆管和钻管分别与两个通孔滑动配合。
15.(三)有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种三工位隧道锚杆安装设备，具备以下有益效果：
17.1.本发明中，通过钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构能够进行钻孔、注浆和对锚杆进行安装，集多功能于一体，减少了设备的数量，节省隧道内部的空间，便于人们进行操作，提高了施工的工作效率。
18.2.本发明中，通过位于前侧的第一电动缸推动锚杆缓慢向钻孔的内部插入，通过第三电机带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二齿环、夹紧装置和锚杆转动，通过第二电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一齿环、转环、第一圆环和多个推块转动，当推块转至顶块的位置时，推动顶块和第一圆板向右侧移动，当推块与顶块分离后，通过第一压缩弹簧推动第一圆板和多个顶块向左侧移动，并对第二圆板进行撞击，使第二圆板、第一转轴、夹紧装置和锚杆向右侧快速移动，通过锚杆转动能够将钻孔内部的砂浆搅至钻孔的两侧，使砂浆与钻孔的侧壁贴实，同时通过锚杆不断的向钻孔内砂浆内冲击，便于锚杆插入至砂浆的内部，能够避免锚杆受到较大的阻力出现弯曲现象，提高了锚杆安装的效率。
19.3.本发明中，在通过钻孔机构进行钻孔的过程中，钻孔时产生的灰尘，通过第二吸尘孔、钻管、第一吸尘孔和吸尘管吸至吸尘管连接的吸尘装置的内部，能够避免大量的灰尘分散至隧道的内部，能够保证隧道内部的空气的质量，保证人们的人体健康。
附图说明
20.图1为本发明的剖面结构示意图；
21.图2为本发明的俯视构示意图；
22.图3为本发明钻孔机构的剖面结构示意图；
23.图4为本发明注浆机构的剖面结构示意图；
24.图5为本发明锚杆安装机构的剖面结构示意图；
25.图6为本发明图3中a处的局部放大结构示意图；
26.图7为本发明图4中b处的局部放大结构示意图；
27.图8为本发明图4中c处的局部放大结构示意图；
28.图9为本发明图5中d处的局部放大结构示意图；
29.图10为本发明第三圆板和多个凸块连接的立体结构示意图；
30.图11为本发明第一圆板、第一圆环、多个推块和多个顶块等结构连接的立体结构示意图。
31.图中：1、支撑座；2、第一凸型块；3、螺杆；4、第一电机；5、固定板；6、第二凸型块；7、第一电动缸；8、第一固定座；9、第一伸缩杆；10、第一圆板；11、顶块；12、第一压缩弹簧；13、转环；14、第一齿环；15、第二电机；16、第一齿轮；17、第一圆环；18、推块；19、第二圆板；20、第二圆环；21、第二压缩弹簧；22、第一转轴；23、夹紧装置；24、第二齿环；25、第三电机；26、第二齿轮；27、冲击钻；28、第三凸型块；29、减震弹簧；30、钻管；31、第三圆环；32、第一吸尘孔；33、吸尘管；34、第一定位板；35、钻头；36、第二吸尘孔；37、第四电机；38、第二固定座；39、第四圆环；40、第三圆板；41、第二伸缩杆；42、第三压缩弹簧；43、凸块；44、第二转轴；45、第一方柱；46、注浆管；47、输送轴；48、搅拌板；49、第二定位板；50、螺旋叶片；51、输浆管；52、底座；53、固定齿；54、支板；55、第二电动缸；56、支座；57、第三电动缸；58、驱动轮；59、第
三定位板。
具体实施方式
32.实施例
33.请参阅图1-11，一种三工位隧道锚杆安装设备，包括支撑座1，还包括底座52，底座52上安装有吸尘装置、砂浆存储箱和砂浆输送装置吸尘装置与吸尘管33连通，砂浆输送装置与输浆管51连通，底座52的顶端左侧和右侧均固定连接有支板54，两个支板54的顶端均嵌入安装有第二电动缸55，多个第二电动缸55的顶端均与支撑座1的底端固定连接，通过多个第二电动缸55推动支撑座1上下移动，便于调节钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构的高度，便于在隧道不同高度的位置对锚杆进行安装，底座52的右端转动连接有支座56，支座56的底端固定连接有多个固定齿53，支座56的顶端前侧和顶端后侧均转动连接有第三电动缸57，两个第三电动缸57的顶端均与位于右侧的支板54的右端转动连接，通过两个第三电动缸57推动支座56转动，并使多个固定齿53插入地面的内部，对该锚杆安装设备进行固定，避免该锚杆状设备在工作的过程中受到反作用力向右侧移动，底座52的底端安装有多个驱动轮58，底座52的底端安装有与多个驱动轮58连接的驱动设备，通过驱动设备带动驱动轮58转动，便于该锚杆安装设备在隧道的内部移动，支撑座1的顶端设置有两个第一凸型槽，两个第一凸型槽的内部均滑动设置有第一凸型块2，两个第一凸型块2的内部均螺纹连接有螺杆3，两个螺杆3均与支撑座1转动连接，支撑座1的前端固定连接有两个第一电机4，两个第一电机4的输出端分别与两个螺杆3的前端固定连接，两个第一凸型块2的顶端固定连接有固定板5，固定板5的顶端设置有三个第二凸型槽，三个第一凸型槽的左端均贯穿固定板5，在三个第二凸型块6向左侧移动的过程中，便于将落至第二凸型槽内部的石块推至，避免石块在第二凸型槽的内部堆积，保证第二凸型块6在第二凸型槽的内部正常移动，三个第二凸型槽的内部均滑动设置有第二凸型块6，固定板5的右端安装有三个第一电动缸7，通过三个第一电动缸7推动三个第二凸型块6在三个第二凸型槽的内部滑动，三个第一电动缸7的左端延伸至三个第二凸型槽的内部分别与三个第二凸型块6的右端固定连接，位于后侧的第二凸型块6、位于中间的第二凸型块6和位于前侧的第二凸型块6的顶端分别固定连接有钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构，通过钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构能够进行钻孔、注浆和对锚杆进行安装，集多功能于一体，减少了设备的数量，节省隧道内部的空间，便于人们进行操作，提高了施工的工作效率，通过两个第一电机4带动两个螺杆3转动，两个螺杆3转动使两个第一凸型块2在两个第一凸型槽的内部前后滑动，使固定板5前后滑动，调节钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构，锚杆安装机构包括第一固定座8，第一固定座8的内部设置有第一圆槽，第一圆槽的右端固定通过多个第一伸缩杆9固定连接有第一圆板10，第一圆板10的左端固定连接有顶块11，多个第一伸缩杆9的外部均套设有第一压缩弹簧12，第一圆槽的外部设置有第一环槽，第一环槽的内部转动连接有转环13，转环13的外部固定连接有第一齿环14，第一固定座8的顶端设置有与第一环槽连通的通槽，第一固定座8的顶端安装有第二电机15，第二电机15的输出端固定连接有第一齿轮16，第一齿轮16与第一齿环14相啮合，转环13的内部固定连接有第一圆环17，第一圆环17的内侧壁均匀固定连接有多个推块18，第一圆槽的内部位于转环13的左侧滑动设置有第二圆板19，第二圆板19的左端转动连接有第二圆环20，第二圆环20的左端连接有多个第二压缩弹簧21，第一压缩弹簧12的
弹力系数大于第二压缩弹簧21的弹力系数，第二圆板19的左端固定连接有第一转轴22，第一转轴22的左端延伸至第一固定座8的左侧且固定连接有夹紧装置23，夹紧装置23左端内部夹紧有锚杆，夹紧装置23的外部固定套设有第二齿环24，第一固定座8的顶端左侧安装有第三电机25，第三电机25的输出端固定连接有第二齿轮26，第二齿轮26与第二齿环24相啮合，通过第一电动缸7推动锚杆缓慢向钻孔的内部插入，通过第三电机25带动第二齿轮26转动，第二齿轮26带动第二齿环24、夹紧装置23和锚杆转动，通过第二电机15带动第一齿轮16转动，第一齿轮16带动第一齿环14、转环13、第一圆环17和多个推块18转动，当推块18转至顶块11的位置时，推动顶块11和第一圆板10向右侧移动，当推块18与顶块11分离后，通过第一压缩弹簧12推动第一圆板10和多个顶块11向左侧移动，并对第二圆板19进行撞击，使第二圆板19、第一转轴22、夹紧装置23和锚杆向右侧快速移动，通过锚杆转动能够将钻孔内部的砂浆搅至钻孔的两侧，使砂浆与钻孔的侧壁贴实，同时通过锚杆不断的向钻孔内砂浆内冲击，便于锚杆插入至砂浆的内部，能够避免锚杆受到较大的阻力出现弯曲现象，提高了锚杆安装的效率。
34.还需要说明的是，钻孔机构包括冲击钻27，位于后侧的第一凸型块2的顶端设置有第三凸型槽，第三凸型槽的内部滑动设置有第三凸型块28，第三凸型块28的左端和右端均连接有减震弹簧29，通过减震弹簧29起到减震效果，避免冲击钻27工作的过程中第二凸型块6随着晃动，避免对第一电动缸7造成冲击损坏，延长第一电动缸7的使用寿命，第三凸型块28的顶端与冲击钻27的底端固定连接，冲击钻27的输出端固定连接有钻管30，钻管30的外部转动套设有第三圆环31，第三圆环31的内部设置有第二环槽，钻管30的外部均匀设置有多个与第二环槽连通的第一吸尘孔32，第三圆环31的顶端固定连接有与第二环槽连通的吸尘管33，吸尘管33与吸尘装置连通，冲击钻27的顶端固定连接有第一定位板34，第一定位板34上设置有第一圆孔，吸尘管33穿过第一圆孔，钻管30的左端固定连接有钻头35，钻管30的外部左侧设置有多个第二吸尘孔36，启动冲钻机，通过冲钻机带动钻管30和钻头35转动在隧道的侧壁上进行钻孔，在钻孔的同时通过吸尘装置将产生的灰尘经多个第一吸尘孔32、钻管30、多个第二吸尘孔36和吸尘管33吸至吸尘装置上安装的净化器，对吸进的空气进行净化并对灰尘进行收集。
35.还需要进一步说明的是，注浆机构包括第四电机37和第二固定座38，第四电机37和第二固定座38的底端分别与位于中间的第一凸型块2的顶端右侧和顶端左侧固定连接，第二固定块的内部设置有第二圆槽，第二圆槽的内部设置有第四圆环39和第三圆板40，第四圆环39位于第三圆板40的右侧，第三圆板40的左端通过多个第二伸缩杆41与第二固定座38连接，多个第二伸缩杆41的外部均套设有第三压缩弹簧42，通过多个第二伸缩杆41避免第三圆板40在第二圆槽的内部转动，第四圆环39的左端和第三圆板40的左端均呈圆形阵列固定连接有多个凸块43，通过第三压缩弹簧42推动第三圆板40向右侧移动，使多个凸块43与第四圆环39的左端接触，便于多个凸块43配合，便于第三圆板40左右移动，第四圆环39的内部固定连接有第二转轴44，第二转轴44的右端延伸至第二固定座38的右端且与第四电机37的输出端固定连接，第二转轴44的左端设置有第一方槽，第一方槽的内部滑动设置有第一方柱45，通过第一方柱45在第一方槽的内部，在第二转轴44带动第一方柱45和第三圆板40转动的同时保证第四圆环39在第二圆槽的内部左右滑动，第三圆板40的左端固定连接有注浆管46，注浆管46、锚杆和钻管30的中轴线位于同一平面上，注浆管46与第二固定座38滑
动配合，注浆管46的内部转动连接有输送轴47，输送轴47的左端延伸至注浆管46的左侧，输送轴47的外部左侧固定连接有多个搅拌板48，注浆管46的左端固定连接有第二定位板49，第二定位板49与输送轴47转动连接，输送轴47的外部固定连接有螺旋叶片50，输送轴47的右端贯穿注浆管46和第三圆板40并延伸至第三圆板40的右侧，且输送轴47的右端与第一方柱45的左端固定连接，注浆管46的顶端右侧固定连接有与注浆管46内部连通的输浆管51，启动第四电机37，通过第四电机37带动第二转轴44、第一方柱45、第四圆环39、输送轴47、螺旋叶片50和搅拌板48转动，通过输送轴47和螺旋叶片50的转动，能够将砂浆快速输送至钻孔的内部，通过多个凸块43的配合，使第三圆板40和注浆管46向左移动，通过多个第三压缩弹簧42的配合使第三圆板40左右晃动，在注浆的过程中将砂浆向钻孔的内部推动，通过多个搅拌板48的转动能够将钻孔内部的砂浆推至四周，使砂浆与钻孔的内侧壁贴实，固定板5的顶端均固定连接有第三定位板59，两个第三定位板59上均设置有通孔，注浆管46和钻管30分别与两个通孔滑动配合，通过两个固定板5分别对注浆管46和钻管30进行限位支撑。
36.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
37.综上所述，该三工位隧道锚杆安装设备，在使用时，首先通过多个第二电动缸55推动支撑座1上下移动，调节钻孔机构、注浆机构和锚杆安装机构的高度，并使钻管30的高度与需要钻孔的高度一致，然后通过驱动轮58滚动使该三工位隧道锚杆安装设备在隧道的内部移动，并将徐钻管30移动至需要钻孔的位置，然后启动冲击钻27、位于后侧的第一电动缸7和吸尘装置，通过第一电动缸7推动第二凸型块6和冲击钻27和钻管30向左侧移动，通过冲击钻27带动钻管30和钻头35冲击转动，在隧道的内侧壁上进行钻孔，通过吸尘装置将产生的灰尘经多个第一吸尘孔32、钻管30、多个第二吸尘孔36和吸尘管33吸至吸尘装置上安装的净化器，对吸进的空气进行净化并对灰尘进行收集，钻孔完成后，通过第一电动缸7使钻管30从钻孔的内部移出，然后启动两个第一电机4，通过两个第一电机4带动两个螺杆3转动，两个螺杆3转动使两个第一凸型块2在两个第一凸型槽的内部向后滑动，使固定板5向后侧移动，并使注浆管46移动至钻孔的位置，然后通过位于中间的第一电动缸7推动钻管30移动至钻孔的内部，通过砂浆输送装置将砂浆存储箱内部的砂浆通过输浆管51输送至注浆管46的内部，同时启动第四电机37和位于中间第一电动缸7，通过第四电机37带动第二转轴44、第一方柱45、第四圆环39、输送轴47、螺旋叶片50和搅拌板48转动，通过输送轴47和螺旋叶片50的转动，能够将砂浆快速输送至钻孔的内部，通过多个凸块43的配合，使第三圆板40和注浆管46向左移动，通过多个第三压缩弹簧42的配合使第三圆板40左右晃动，在注浆的过程中将砂浆向钻孔的内部推动，通过多个搅拌板48的转动能够将钻孔内部的砂浆推至四周，同时通过位于中间的第一电动缸7拉动第二凸型块6、第二固定座38、第四电机37和注浆管46向右侧移动，将钻孔内部的四分之三注满砂浆，注完砂浆后，通过夹紧装置23对锚杆进行夹紧，然后启动两个第一电机4使锚杆移动至钻孔的位置，然后启动位于前侧的第一电动缸7、第二电机15和第三电机25，通过第一电动缸7推动锚杆缓慢向钻孔的内部插入，通过第二电机15带动第一齿轮16转动，第一齿轮16带动第一齿环14、转环13、第一圆环17和多个推块18转动，当推块18转至顶块11的位置时，推动顶块11和第一圆板10向右侧移动，当推块18与顶块11分离后，通过第一压缩弹簧12推动第一圆板10和多个顶块11向左侧移动，并对第二圆板19进行撞击，使第二圆板19、第一转轴22、夹紧装置23和锚杆向右侧快速移动，通过
锚杆转动能够将钻孔内部的砂浆搅至钻孔的两侧，使砂浆与钻孔的侧壁贴实，同时通过锚杆不断的向钻孔内砂浆内冲击，使锚杆插入至砂浆的内部，从而完成锚杆的安装。