[实用新型]一种掘进机的法向锚杆机构

说明书

本实用新型公开了一种掘进机的法向锚杆机构，包括：用于与掘进机连接的滑车、沿滑车的长度方向可移动设置的钻机装置以及用于控制钻机装置动作的控制装置，钻机装置包括用于带动钻机在垂直于隧道轴线方向的平面内具有水平方向移动分量的摆臂系统，摆臂系统与控制装置连接；摆臂系统与滑车连接，钻机在垂直于隧道轴线方向的平面内可转动的设置于摆臂系统，以实现钻机的法向钻孔，获得最大的径向锚固力，提高巷道支护中的锚固效果。

技术领域

本实用新型涉及锚杆支护技术领域，更具体地说，涉及一种掘进机的法向锚杆机构。

背景技术

锚杆支护是全断面掘进机施工中常用的围岩支护方式，主要通过锚杆钻机钻孔，然后进行锚固。隧道施工中由于空间限制，对钻机安装布置及相关连接件的结构、尺寸有一定的要求，需确保钻机有足够的运动空间和灵活性，并且要保证钻孔的准确性和高效性。

锚杆的锚固作用体现为径向力和切向力的作用，径向锚固力对围岩施加围压，将围岩由单向或双向受力状态转化为三向受力状态，提高围岩的稳定性；锚杆贯穿同一岩层中的弱面，切向锚固力改善了弱面的力学性质，从而改善了围岩的力学性质。径向锚固力主要起支护作用，切向锚固力起加固作用，在巷道支护中主要是径向锚固力起作用，因此增大径向力的值，可以提高锚固效果。

综上所述，如何增加锚杆的径向锚固力，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种掘进机的法向锚杆机构，可实现法向钻孔，增大锚杆机构的径向锚固力。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种掘进机的法向锚杆机构，包括：用于与掘进机连接的滑车、沿所述滑车的长度方向可移动设置的钻机装置以及用于控制所述钻机装置动作的控制装置，所述钻机装置包括用于带动钻机在垂直于隧道轴线方向的平面内具有水平方向移动分量的摆臂系统，所述摆臂系统与所述控制装置连接；

所述摆臂系统与所述滑车连接，所述钻机在垂直于隧道轴线方向的平面内可转动的设置于所述摆臂系统，以实现所述钻机的法向钻孔。

优选的，所述摆臂系统包括可沿所述滑车的长度方向移动的行走小车、转动连接于所述行走小车的大臂，以及一端转动连接于所述行走小车、另一端转动连接于所述大臂的补偿油缸；

所述钻机与所述大臂连接，所述补偿油缸伸缩运动，以使所述大臂带动所述钻机移动至所述钻机、所述摆臂系统的铰接点与待钻孔的法线重合的位置，所述补偿油缸与所述控制装置连接；

所述钻机和所述摆臂系统的铰接点为所述钻机相对于所述摆臂系统转动的转动中心轴与垂直于所述隧道轴线方向上所述待钻孔中心所在平面的交点；

所述待钻孔的法线为垂直于所述待钻孔的切平面且经过所述待钻孔中心的直线。

优选的，所述行走小车、所述大臂和所述补偿油缸呈三角形结构设置。

优选的，所述大臂设置有用于带动所述钻机相对于所述大臂转动、以使所述钻机的钻杆所在直线与所述待钻孔所在法线重合的摆动马达，所述摆动马达与所述控制装置连接。

优选的，所述摆动马达与小臂连接，所述小臂与钻机连接。

优选的，所述滑车设置有用于推动所述钻机装置相对于所述滑车移动的行走油缸，所述行走油缸的一端与所述滑车连接，另一端与所述钻机装置连接，所述行走油缸与所述控制装置连接。

优选的，所述滑车设置有行走轨道，所述钻机装置设置有用于与所述行走小车配合的行走轨道，所述行走小车沿所述行走轨道滑动以使所述钻机装置相对于所述滑车滑动。

优选的，所述钻机包括与所述摆动马达连接的推进梁支座、与所述推进梁支座连接的凿岩机以及用于带动所述凿岩机工作的推进油缸；