一种自动锚护作业用快开式新型锚杆仓体

技术领域

本发明属于锚杆钻车领域，具体涉及一种自动锚护作业用快开式新型锚杆仓体。

背景技术

为响应国家提出的智能化煤矿设备建设策略，自动化锚杆钻车被研发、设计并逐步推广使用，作为锚杆钻车最核心的系统——钻架系统，因承担着打钻、锚固的职能，在井下使用条件较为恶劣，长时间煤层顶板作业使得钻架内部不可避免的混入外界杂质，而自动钻车钻架内部结构复杂，若作业后对钻架不能进行及时检查维护，容易造成部分较为精密机构不能正常运行。

因此每班作业后对钻架的固定检修、维护作业，工作过程中钻架随机故障排除作业都是自动钻车结构设计必须要考虑的问题，现有自动锚杆钻车为实现连续自动锚护作业，设置了锚杆仓体可存放多根锚杆，锚杆仓体与主框架构成了钻架的外框架，而锚杆仓体与钻架主框架两者为固定式焊接结构，一旦出现上述问题，由于钻架内部结构复杂集成特性，致使在维修维护方面面临空间不足的问题，导致日常检修与故障维修效率低，突发故障不能高效及时解决，导致整机不能正常运行，降低支护效率，进而影响与之相互配套作业的掘进效率，造成采掘比例失调，严重影响掘进、采煤效率。

发明内容

本发明的目的是增强自动钻车钻架的检修、维修性能，缩短支护过程中因故障造成的停机时间，提升支护效率。

本发明提供了如下技术方案：一种自动锚护作业用快开式新型锚杆仓体，包括钻架主框架、锚杆仓体、转轴机构、锁紧机构和锁紧机构固定块；锚杆仓体的一侧通过转轴机构与钻架主框架相互连接，另一侧通过锁紧机构和锁紧机构固定块实现与钻架主框架的解锁、闭锁。

进一步地，锁紧机构安装于锚杆仓体，锁紧机构固定块安装于钻架主框架；

锁紧机构包括锁紧爪、推出开关、弹簧I和弹簧II；锁紧爪上下分布各一个，锁紧爪中间与锚杆仓体铰接，两锁紧爪之间安装有弹簧I，以锁紧爪的铰接轴为界，弹簧I位于接近锁紧机构固定块一侧，锁紧爪的外侧设有倒钩，弹簧I将两个锁紧爪撑开，使锁紧爪的倒钩卡止于孔周；以锁紧爪接近锁紧机构固定块一侧为头部、远离锁紧机构固定块一侧为尾部，锁紧爪头部的楔形结构延伸至倒钩，利于两个锁紧爪聚合后导入孔内；两个锁紧爪的尾部相近侧设置倒角，使推出开关可以刺入将两个锁紧爪撑开，两个锁紧爪的倒钩聚拢，失去卡止作用；

锁紧机构固定块上构造有与锁紧爪配合的锁孔；

推出开关位于两个锁紧爪的尾部中间，推出开关的头部为尖头，推出开关可滑动地安装在锚杆仓体上的导孔内，推出开关上套有弹簧II，弹簧II一端与推出开关尾部的凸台抵接、另一端与锚杆仓体抵接，弹簧II施予推出开关解锁锁紧爪后复位时的推力，推出开关上设有限位环，限位环挡止于锚杆仓体，限制弹簧II推动推出开关的行程。

进一步地，转轴机构包括润滑油杯、锁板、上转板、中间轴、滚珠板以及下转板；上转板和下转板与钻架主体框架焊接，滚珠板与锚杆仓体焊接；中间轴从下转板、滚珠板、上转板的轴孔中穿过，锁板与中间轴通过螺纹紧固将下转板、滚珠板、上转板连接为整体；滚珠板与上转板、下转板啮合配套；润滑油杯可为转轴机构进行注油润滑。

进一步地，钻架主体框架由主体板、侧板、电磁阀块安装板组成；侧板与主体板焊接形成外框架，电磁阀块安装板紧固于主体板上，为钻架电磁阀提供装配空间。

进一步地，锚杆仓体是两块横板、两块立板焊接围合而成的矩形框体。

进一步地，钻架主框架还包括腕臂I和腕臂Ⅱ；腕臂I和腕臂Ⅱ分别与两侧的侧板连接，并且腕臂I的伸出端与转轴机构连接，腕臂Ⅱ的伸出端安装锁紧机构固定块。

进一步地，滚珠板上具有两层同心滚珠环。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

本发明可运用于煤巷锚护作业中自动化锚杆钻车的设计改进，大大增加了钻架的检修、维修空间，大幅度提高了整机设备的检修、维修效率，进而对支护效率起到了较大的提升作用。本发明主要创新点为双层滚珠转轴机构设计、关仓自动锁紧机构设计，操作简便。提升了每班作业后对钻架的固定检修、维护作业效率，增加井下有限空间内的设备维修空间，提升了各类工具适用性，日常检修与突发故障能够高效及时解决，进而提高支护效率，提升巷道掘进、采煤效率。

转轴机构的中间轴穿入各板中心并与锁板通过螺纹连接实现对转轴机构整体的紧固；设计双层滚珠结构，上下两层滚珠分别与上转板、下转板的凹槽相啮合，两层滚珠同时工作，增强了转轴机构工作运行的可靠性；设计润滑油杯以达到对转轴机构的定期注油润滑，提升了转轴机构的使用寿命。

钻架开仓检修时，按下推出开关至两锁紧爪之间，随着锁紧爪闭合，钻架主体框架与锚杆仓体实现分离；检修完成后，直接闭合锚杆仓体，在外力作用下，锁紧爪与锁紧机构固定块相互接触致使弹簧I被压缩，锁紧爪穿过锁紧机构固定块的凹槽后张开与锁紧机构固定块相互限位，实现闭锁，同时在弹簧II的作用下，推出的推出开关被拉回自动复位。

附图说明

图1为锚杆仓体与钻架主体框架锁合状态示意图；

图2为锚杆仓体与钻架主体框架打开状态示意图；

图3为转轴机构组合示意图；

图4为转轴机构分解示意图；

图5为锁紧机构开仓关仓示意图。

图中：1-钻架主体框架；1.1-主体板；1.2-侧板；1.3-电磁阀块安装板；2-锚杆仓体；2.1-横板；2.2-立板；3-腕臂I；4-腕臂Ⅱ；5-锁紧机构固定块；6-转轴机构；6.1-润滑油杯；6.2-锁板；6.3-上转板；6.4-双层滚珠板；6.5-下转板；6.6-中间轴；7-锁紧机构；7.1-锁紧爪、7.2-推出开关、7.3-弹簧I、7.4-弹簧II。

具体实施方式

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。

如图1、图2所示；一种自动锚护作业用快开式新型锚杆仓体，包括钻架主体框架1、锚杆仓体2、腕臂部分、锁紧机构固定块5以及转轴机构6；钻架主体框架1作为钻架的主要承载支撑部分，通过腕臂部分与锚杆仓体2相互连接。

具体的，腕臂部分由腕臂I3、腕臂Ⅱ4组成，腕臂I3的一端连接于钻架主体框架1、另一端连接着转轴机构6，转轴机构6伸出的轴板与锚杆仓体2焊接，腕臂Ⅱ4另一端加工有锁紧机构固定块5，用于对主体框架1与锚杆仓体2之间的闭锁作用。

对各部分进行进一步的结构分解描述，钻架主体框架1由主体板1.1、侧板1.2、电磁阀块安装板1.3组成。主体板1.1在保证其自身承载功能的基础上，进行了轻量化设计，以减轻整体钻架的重量，侧板1.2与主体板1.1焊接形成外框架，电磁阀块安装板1.3紧固于主体板1.1上，为钻架电磁阀提供装配空间。锚杆仓体2是两块轻量化设计的横板2.1、两块轻量化设计的立板2.2焊接围合而成的矩形框体，其上设计安装有锁紧机构7，与安装于主体框架1上的锁紧机构固定块5配合使用，完成对钻架主体框架1与锚杆仓体2的闭锁与打开功能。

如图3、4所示：转轴机构6包括润滑油杯6.1、锁板6.2、上转板6.3、中间轴6.4、滚珠板6.5以及下转板6.6；上转板6.3和下转板6.6与钻架主体框架1焊接，滚珠板6.5与锚杆仓体2焊接；中间轴6.4从下转板6.6、滚珠板6.5、上转板6.3的轴孔中穿过，锁板6.2与中间轴6.4通过螺纹紧固将下转板6.6、滚珠板6.5、上转板6.3连接为整体；滚珠板6.5与上转板6.3、下转板6.5啮合配套；润滑油杯6.1可为转轴机构6进行注油润滑；保证转轴机构6的持续转动顺畅。依靠滚珠板6.5中的滚珠转动带动锚杆仓体2旋转运动，因设计双层滚珠结构，若其中一层卡顿无法工作，转轴机构6仍可继续使用，增强了转轴机构6的运行可靠性，提升了其使用寿命。

如图5所示：锁紧机构7包括锁紧爪7.1、推出开关7.2、弹簧I7.3和弹簧II7.4。锁紧爪7.1上下分布各一个，锁紧爪7.1中间与锚杆仓体2铰接，两锁紧爪7.1之间安装有弹簧I7.3，以锁紧爪7.1的铰接轴为界，弹簧I7.3位于接近锁紧机构固定块5一侧，锁紧爪7.1的外侧设有倒钩，弹簧I7.3将两个锁紧爪7.1撑开，使锁紧爪7.1的倒钩卡止于孔周。以锁紧爪7.1接近锁紧机构固定块5一侧为头部、远离锁紧机构固定块5一侧为尾部，锁紧爪7.1头部的楔形结构延伸至倒钩，利于两个锁紧爪7.1聚合后导入孔内。两个锁紧爪7.1的尾部相近侧设置倒角，使推出开关7.2可以刺入将两个锁紧爪7.1撑开，两个锁紧爪7.1的倒钩聚拢，失去卡止作用。

锁紧机构固定块5上构造有与锁紧爪7.1配合的锁孔。

推出开关7.2位于两个锁紧爪7.1的尾部中间，推出开关7.2的头部为尖头，推出开关7.2可滑动地安装在锚杆仓体2上的导孔内，推出开关7.2上套有弹簧II7.4，弹簧II7.4一端与推出开关7.2尾部的凸台抵接、另一端与锚杆仓体2抵接，弹簧II7.4施予推出开关7.2解锁锁紧爪7.1后复位时的推力，推出开关7.2上设有限位环，限位环挡止于锚杆仓体2，限制弹簧II7.4推动推出开关7.2的行程。

当对钻架检修完成时，可直接将锚杆仓体2进行关闭，在外力的作用下，锁紧爪7.1与锁紧机构固定块5相互接触致使弹簧I7.3被压缩，锁紧爪7.1的头部收缩进入锁紧机构固定块5的锁孔中，锁紧机构7继续往里运动，当锁紧爪7.1经过锁孔后，弹簧I7.3弹起，锁紧爪7.1张开与锁紧机构固定块5相互限位，实现闭锁。

当钻架需要进行检修时，按下推出开关7.2，在外力作用下推出开关7.2的头部进入两锁紧爪7.1尾部之间，两锁紧爪7.1的尾部抬起、头部闭合，钻架主体框架1与锚杆仓体2实现分离，完成开仓检修过程，同时在弹簧II7.4的作用下，推出的推出开关7.2被拉回自动复位。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。