[發明專利]一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置及方法

有效

• 申請號: 201810774015.1
• 申請日: 2018-07-15
• 公開（公告）號: CN108756969B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 馬宏偉;尚東森;王成龍;薛旭升;薛力猛
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置及方法，該裝置包括控制模塊、錨桿庫、錨桿輸送機構和鉆錨機構，所述鉆錨機構包括液壓伸縮機構、鉆孔機構和錨桿架，以及上錨桿機構和裝錨桿機構，所述鉆孔機構包括鉆桿進給機構、鉆機、鉆桿調節機構、鉆桿和液壓夾持機構；該方法包括以下步驟：一、煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置的檢查及初始化；二、上錨桿作業；三、鉆孔；四、安裝錨桿。本發明設計合理，實現機器人鉆孔、上錨桿和安裝錨桿，有效提高煤礦井下支護效率，降低井下工作人員勞動強度，最大限度的解放生產力，且實現煤礦綜掘工作面支護的自動化，實用性強。

技術領域

本發明屬于煤礦鉆錨技術領域，具體涉及一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置及方法。

背景技術

為了提高煤礦井下掘進速度，世界各國都在積極發展煤礦井下掘進設備，在煤礦掘進過程中首先要解決的就是錨桿支護問題。現有的錨桿支護方式大部分都采用氣動支腿式錨桿鉆機、機載液壓錨桿鉆機，與掘進機相互交替工作，不能并行作業。根據相關資料統計，這種工作方式錨桿支護所用的時間占總掘進時間的三分之二，因此，提高錨桿支護工作效率，是提高巷道掘進效率的關鍵。

目前綜掘工作面使用的鉆錨機大多是單腿氣動式、單腿液壓式、機載液壓錨桿鉆機以及掘錨一體機等等。這些種類的鉆錨機首先在鉆孔時需要工人操作鉆機、換鉆、裝錨桿等，存在安全風險高、勞動強度大、鉆錨效率低、工作環境差等問題。

為了有效提高煤礦井下支護效率，降低井下工作人員勞動強度，最大限度的解放生產力，實現煤礦綜掘工作面支護的自動化，亟需一種自動鉆錨裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置，其設計合理，實現機器人鉆孔、上錨桿和安裝錨桿，有效提高煤礦井下支護效率，降低井下工作人員勞動強度，最大限度的解放生產力，且實現煤礦綜掘工作面支護的自動化，實用性強。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置，其特征在于：包括控制模塊、錨桿庫、對所述錨桿庫滑落出的錨桿進行輸送的錨桿輸送機構和對待支護位置進行鉆孔并安裝錨桿的鉆錨機構，所述鉆錨機構包括液壓伸縮機構、安裝在所述液壓伸縮機構上的鉆孔機構和安裝在所述鉆孔機構上的錨桿架，以及將所述錨桿輸送機構上的錨桿夾裝在錨桿架上的上錨桿機構和將所述錨桿架上的錨桿進行鉆裝的裝錨桿機構，所述液壓伸縮機構包括底座、安裝在底座上的液壓臂和驅動液壓臂轉動的液壓臂驅動機構，所述鉆孔機構轉動安裝在液壓臂上，所述錨桿架上設置有驅動錨桿架轉動的錨桿架驅動機構；

所述錨桿庫內設置有推動錨桿滑落出的傾斜面推動機構，所述錨桿庫的底面設置有出料口，所述錨桿輸送機構包括底架以及設置在底架上的滑塊輸送機構和鏈條傳送機構，所述滑塊輸送機構包括對從出料口滑落出的錨桿進行定位的定位滑塊和驅動定位滑塊靠近所述鏈條傳送機構滑移的滑塊驅動機構，所述底架遠離定位滑塊上的一端設置有錨桿槽，所述鉆孔機構包括安裝在液壓臂上的鉆桿進給機構、安裝在所述鉆桿進給機構上的鉆機與鉆桿調節機構，以及安裝在所述鉆桿調節機構上的鉆桿和安裝在所述鉆桿進給機構上的液壓夾持機構，所述控制模塊包括控制器以及與控制器相接的液晶觸摸屏，所述控制器的輸入端接有光電傳感器、角度傳感器組件和位移傳感器組件，所述傾斜面推動機構、所述滑塊驅動機構、所述鏈條傳送機構、所述錨桿架驅動機構、所述上錨桿機構、所述液壓臂驅動機構、所述鉆桿調節機構、液壓臂、所述液壓夾持機構和鉆機均由控制器進行控制。

上述的一種煤礦鉆錨機器人自主鉆錨裝置，其特征在于：所述錨桿庫包括錨桿箱、設置錨桿箱底部的支撐腿和設置在錨桿箱頂部且能沿錨桿箱高度方向上下滑動的錨桿壓蓋，所述出料口位于錨桿箱的底面靠近所述定位滑塊處，且所述出料口沿所述錨桿箱的底面長度方向布設，所述錨桿箱內設置有由出料口向遠離出料口方向逐漸向上傾斜的傾斜面，所述傾斜面推動機構設置在傾斜面遠離出料口的底部。