一种顶锚与帮锚互转换装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿井下巷道钻锚技术领域，具体涉及一种顶锚和帮锚互转换装置。


背景技术：

2.本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的

技术实现要素：
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。
3.我国绝大多数煤矿为井工煤矿，在井工地下开采过程中，煤矿巷道的掘进是煤矿开采的重要任务，是煤田顺利开采的先决条件。所以巷道掘进的快慢直接影响到煤矿的整体效率和产能。煤矿巷道施工过程中主要分为掘进、锚杆支护、运输三大施工工序，其中锚杆支护发展最为滞后。
4.目前，市面上的锚杆设备在使用过程中存在的问题有：(1)绝大多数煤矿仍然使用单体气动锚杆机，其主要的缺点有：人员配备多，劳动强度大；施工安全隐患大；钻孔速度慢，施工效率低，严重影响巷道掘进效率；(2)部分大型煤矿使用了掘锚一体机，其在掘进设备上增加了锚杆设备，但其配置的每个锚杆机只能用于顶锚或帮锚作业，单个锚杆机不能同时具备顶锚和帮锚作业功能，导致掘锚一体机配置的锚杆机种类多。从而，导致掘锚一体机操作繁琐、对人员技能要求高；并导致整个掘锚一体机体积庞大，受到煤矿巷道尺寸的限制，只适用于大型煤矿，很难全面推广。
实用新型内容
5.本实用新型的目的在于提供一种顶锚和帮锚互转换装置，以解决现有的掘锚一体机的锚杆机只能单一的进行锚杆或帮锚作业，导致掘锚一体机体积庞大的问题。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种顶锚和帮锚互转换装置，其包括机架、升降横梁以及顶锚帮锚组件；升降横梁设置在机架上并在机架的竖直方向上升降；顶锚帮锚组件包括第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件，第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件均包括驱动旋转件以及设置在驱动旋转件上的锚杆机，驱动旋转件套设在升降横梁上，锚杆机在驱动旋转件的作用下完成顶锚作业和帮锚作业位置的互换。
8.采用上述技术方案的有益效果为：根据作业需求调整升降横梁的高度，第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件位于同一高度作业，在驱动旋转件的作用下使锚杆机进行旋转，将锚杆机调整到不同的角度，从而满足顶锚作业或帮锚作业需求，并且当锚杆机都不工作时或者只需要其中一个锚杆机工作时，旋转锚杆机将其收放至机架中。
9.本技术方案的第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件均包括驱动旋转件和锚杆机，不仅可以实现第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件分别处于顶锚作业位置和帮锚作业位置，还可以实现第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件自身顶锚作业位置和帮锚作业
位置的互换，使单台锚杆机可以具备顶锚和帮锚作业功能，实现不同断面形状巷道的顶锚和帮锚作业，不仅使用灵活性高，还提高了钻锚效率，节约了锚杆机的占用空间。
10.进一步地，机架包括从上到下依次设置的顶部支架、立柱以及底座，升降横梁的两端分别设有在立柱竖直方向上滑动的升降滑块，升降滑块分别连接有升降驱动组件。
11.采用上述技术方案的有益效果为：升降滑块在升降驱动组件的作用下沿着立柱进行上下升降移动，实现不同高度的帮锚作业。机架起到支撑第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件的作用，其中立柱对升降滑块起到滑动导向的作用，使升降滑块的滑动更为平稳不易产生偏差。
12.进一步地，升降驱动组件包括滑轮、链条以及竖直设置的第一升降液压缸，第一升降液压缸的两端分别与滑轮和底座连接；滑轮设有链条滑动槽，链条的一端与第一升降液压缸连接，链条的两端分别与第一升降液压缸的底端和升降滑块连接，链条的中部向上凸起并与滑轮连接。
13.采用上述技术方案的有益效果为：当第一升降液压缸的活塞杆伸出时，滑轮向上位移，链条与第一升降液压缸连接的一端缩短，同步地，链条与升降滑块连接的一端伸长，升降横梁承受着第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件的重量，因此升降滑块向下位移；当第一升降液压缸的活塞杆收回时，工作原理相同，升降滑块向上位移。在第一升降液压缸的作用下，可以实现升降横梁在竖直方向的位移，来满足不同高度的帮锚作业。
14.进一步地，驱动旋转件包括横向液压摆动油缸以及纵向液压摆动油缸，横向液压摆动油缸通过水平位移组件套设在升降横梁上，横向液压摆动油缸的传动轴通过摆动连接座与纵向液压摆动油缸连接；纵向液压摆动油缸与锚杆机连接。
15.采用上述技术方案的有益效果为：横向液压摆动油缸与纵向液压摆动油缸相配合使用，实现锚杆机在较大角度内的旋转，大大提升了锚杆机的使用灵活性，以此实现煤矿巷道内360
°
无死角锚杆作业，无论是顶锚、帮锚还是地锚均可实现，可适用于煤矿各种形状的巷道，无论巷道断面形状是拱形、梯形还是矩形。
16.进一步地，水平位移组件包括平移滑块、平移连接座以及横向设置的平移液压缸，平移滑块套设在升降横梁上，平移滑块的顶部设有平移连接座，平移滑块的底部设有横向液压摆动油缸；平移液压缸的两端分别与升降横梁和平移连接座连接。
17.采用上述技术方案的有益效果为：平移液压缸的活塞杆伸出和收回，使平移连接座进行水平方向的位移，从而改变锚杆机的水平位置，实现了巷道内不同位置的顶锚作业。
18.进一步地，纵向液压摆动油缸通过卡座与锚杆机连接。
19.进一步地，机架的顶部设有支护组件，支护组件包括支护架以及倾斜设置的升降臂和第二升降液压缸，升降臂的底端与机架连接，升降臂的顶端与支护架连接；第二升降液压缸的设置在升降臂的下方，并且第二升降液压缸的两端分别与机架和升降臂铰接。
20.进一步地，升降臂上设置有用于调整支护架转动角度的角度调节液压缸，角度调节液压缸的两端分别与支护架和升降臂铰接。
21.采用上述技术方案的有益效果为：当顶锚杆作业时，通过支护组件支撑着煤矿巷道顶板，防止巷道顶板上的煤岩掉落。支护组件在液压缸的驱动下，可折叠在机架上方，可展开处于支护位置。
22.本实用新型具有以下有益效果：
23.1.本实用新型的第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件均包括驱动旋转件和锚杆机，不仅可以实现第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件分别处于顶锚作业位置和帮锚作业位置，还可以实现第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件自身顶锚作业位置和帮锚作业位置的互换，使单台锚杆机可以具备顶锚和帮锚作业功能，实现不同断面形状巷道的顶锚和帮锚作业，不仅使用灵活性高，还提高了钻锚效率，节约了锚杆机的占用空间。
24.2.本实用新型的机架起到支撑第一锚杆摆动组件和第二锚杆摆动组件的作用，其中立柱对升降滑块起到滑动导向的作用，使升降滑块的滑动更为平稳不易产生偏差。
25.3.本实用新型的横向液压摆动油缸与纵向液压摆动油缸相配合使用，实现锚杆机在较大角度内的旋转，大大提升了锚杆机的使用灵活性，以此实现煤矿巷道内360
°
无死角锚杆作业，无论是顶锚、帮锚还是地锚均可实现，可适用于煤矿各种形状的巷道，无论巷道断面形状是拱形、梯形还是矩形。
附图说明
26.图1为本实用新型的顶锚和帮锚互转换装置的结构示意图。
27.图2为本实用新型的顶锚帮锚组件的结构示意图。
28.图3为本实用新型的升降驱动组件和支护组件的结构示意图。
29.图中：1-机架；101-顶部支架；102-立柱；103-底座；2-升降横梁；201-升降滑块；31-第一锚杆摆动组件；32-第二锚杆摆动组件；301-驱动旋转件；311-横向液压摆动油缸；312-纵向液压摆动油缸；313-摆动连接座；314-卡座；302-锚杆机；303-水平位移组件；331-平移滑块；332-平移连接座；333-平移液压缸；4-升降驱动组件；401-滑轮；402-链条；403-第一升降液压缸；5-支护组件；501-支护架；502-升降臂；503-第二升降液压缸；504-角度调节液压缸。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
31.实施例
32.请参照图1，一种顶锚和帮锚互转换装置，其特征在于，包括：机架1、升降横梁2以及顶锚帮锚组件；升降横梁2设置在机架1上并在机架1的竖直方向上升降；顶锚帮锚组件包括均套设在升降横梁2上第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32，并且第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32可以进行旋转。根据作业需求调整升降横梁2的高度，第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32位于同一高度作业，并将第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32进行一定角度的旋转，从而满足顶锚作业或帮锚作业需求。第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32不仅可以分别处于顶锚作业位置和帮锚作业位置，还可以实现第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32自身顶锚作业位置和帮锚作业位置的互换，使单台锚杆机302可以具备顶锚和帮锚作业功能，实现不同断面形状巷道的顶锚和帮锚作业，不仅使用灵活性高，还提高了钻锚效率，节约了锚杆机302的占用空间。
33.机架1包括机架1包括顶部支架101、立柱102以及底座103，顶部支架101是由4根方形柱围成的矩形结构架，顶部支架101通过立柱102与底座103连接，并且立柱102的数量至
少为2个，在本实施例中，立柱102为方形柱并设置有4个，4个立柱102分别设置在顶部支架101的四角，底座103为长方形板并平行设置有2个，底座103分别将2根立柱102进行连接。
34.请参照图1和图2，升降横梁2的顶部设有水平板，水平板上设有两个交错设置的条形滑槽，水平板与升降横梁2之间形成水平位移槽，水平位移槽的中部位置设有挡块，将水平位移槽分割为两部分。升降横梁2的两端分别设有在立柱102竖直方向上滑动的升降滑块201，升降滑块201嵌设在立柱102中并分别连接有升降驱动组件4。升降滑块201在升降驱动组件4的作用下沿着立柱102进行上下升降移动，实现不同高度的帮锚作业。机架1起到支撑第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32的作用，其中立柱102对升降滑块201起到滑动导向的作用，使升降滑块201的滑动更为平稳不易产生偏差。升降驱动组件4包括滑轮401、链条402以及竖直设置的第一升降液压缸403，第一升降液压缸403的的活塞杆与滑轮401连接，第一升降液压缸403远离活塞杆的一端与底座103连接。滑轮401设有链条滑动槽，链条402的一端与第一升降液压缸403连接，链条402的另一端套设在链条滑动槽中并与升降滑块201连接。当第一升降液压缸403的活塞杆伸出时，滑轮401向上位移，链条402与第一升降液压缸403连接的一端缩短，同步地，链条402与升降滑块201连接的一端伸长，升降横梁2承受着第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32的重量，因此升降滑块201向下位移；当第一升降液压缸403的活塞杆收回时，工作原理相同，升降滑块201向上位移。在第一升降液压缸403的作用下，可以实现升降横梁2在竖直方向的位移，来满足不同高度的帮锚作业。在其他实施例中，第一升降液压缸403的活塞杆还可以与升降滑块201进行连接，此种结构适用于短距离高度调整的顶锚与帮锚互换装置。
35.请参照图1和图3，第一锚杆摆动组件31和第二锚杆摆动组件32均包括驱动旋转件301以及设置在驱动旋转件301上的锚杆机302，驱动旋转件301包括横向液压摆动油缸311以及纵向液压摆动油缸312，横向液压摆动油缸311通过水平位移组件303套设在升降横梁2上，横向液压摆动油缸311的传动轴通过摆动连接座313与纵向液压摆动油缸312连接。摆动连接座313呈l型，摆动连接座313的一端设有多个圆孔，螺栓穿过圆孔与横向液压摆动油缸311的传动轴进行连接；摆动连接座313的另一端横向安装有纵向液压摆动油缸312。纵向液压摆动油缸312通过卡座314与锚杆机302连接，卡座314为一侧开口的矩形架，卡座314的形状与锚杆机302外形结构相适配，卡座314的侧壁与纵向液压摆动油缸312的传动轴进行连接，卡座314通过开口将锚杆机302卡住。横向液压摆动油缸311与纵向液压摆动油缸312相配合使用，实现锚杆机302在较大角度内的旋转，大大提升了锚杆机302的使用灵活性，以此实现煤矿巷道内360
°
无死角锚杆作业，无论是顶锚、帮锚还是地锚均可实现，可适用于煤矿各种形状的巷道，无论巷道断面形状是拱形、梯形还是矩形。
36.水平位移组件303包括平移滑块331、平移连接座332以及横向设置的平移液压缸333，平移滑块331通过水平位移槽套设在升降横梁2上，平移滑块331的顶部设有平移连接座332，平移连接座332的顶部伸出条形滑槽，平移滑块331的底部设有横向液压摆动油缸311；平移液压缸333包括固定端和伸出端，固定端与水平板连接，伸出端与平移连接座332的顶部连接。当平移液压缸333的活塞杆伸出或收回时，平移连接座332在条形滑槽中平移，从而带动平移滑块331在水平位移槽中位移。平移液压缸333的活塞杆伸出和收回，使平移连接座332进行水平方向的位移，从而改变锚杆机302的水平位置，实现了巷道内不同位置的顶锚作业。
37.请参照图1和图2，顶部支架101设有支护组件5，支护组件5包括支护架501以及倾斜设置的升降臂502和第二升降液压缸503，顶部支架101的内侧设有支护连接座，升降臂502的底端通过销轴与支护连接座铰接，升降臂502的顶端通过销轴与支护架501铰接。第二升降液压缸503的设置在升降臂502的下方，并且第二升降液压缸503的两端分别通过销轴与顶部支架101和升降臂502铰接，第二升降液压缸503的活塞杆伸出或收回可以调节升降臂502的高度。升降臂502上设置有用于调整支护架501转动角度的角度调节液压缸504，角度调节液压缸504的两端分别通过销轴与支护架501和升降臂502铰接。当顶锚杆作业时，通过支护组件5支撑着煤矿巷道顶板，防止巷道顶板上的煤岩掉落。支护组件5在第二升降液压缸503和角度调节液压缸504的驱动下，可折叠在机架1上方，可展开处于支护位置。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。