[发明专利]一种适用于锚杆车的凿岩机械臂及其控制方法

说明书

本发明提供了一种适用于锚杆车的凿岩机械臂，包括翻转梁机构和设置于翻转梁机构一侧的凿岩机进给机构，所述翻转机构包括设置在翻转机构与凿岩机进给机构之间的送杆机和设置于送杆机下侧的送杆机补偿梁，所述送杆机包括注浆管、设置于送杆机远离钻孔一端附近的送杆机扭紧机构和设置于送杆机靠近钻孔一端附近的锚杆夹紧机构，所述凿岩机进给机构的一侧设置有凿岩机补偿梁，一种适用于锚杆车的凿岩机械臂的控制方法，包括钻孔、夹取锚杆、推送锚杆、注浆、扭紧，通过一系列动作自动化完成，降低了操作难度，提高了安装效率。

技术领域

本发明涉及隧道施工设备技术领域，具体涉及一种适用于锚杆车的凿岩机械臂及其控制方法。

背景技术

目前我国铁路、公路隧道软岩隧道施工的快速修建设备配套技术水平、施工装备及国产化仍处于隧道施工机械化初期，整体技术仍落后于发达国家。以钻爆法为基础的机械化快速施工技术体系尚未完成，设备配套关键技术难题尚未取得突破，施工进度差别很大 ，施工过程中事故隐患较多。其作业线上的主要施工设备多从国外引进，自主开发的品种比较少、质量较差、故障率较高，主要技术性能参数与隧道现有施工条件不匹配等。国产化设备多数采用挖掘机等改造，从而专业程度低，影响作业效率，不容易形成全面的机械化施工作业线。特别在开挖、出作、喷锚、支护、二次混凝土衬砌等工序上。对于软围岩和土质隧道，大多数仍采用人工作业，工序循环时间长，围岩扰动大，安全风险高，支护困难，造成软岩隧道不能快速施工，也不能形成机械化作业。

其中安装锚杆支护需要使用凿岩机械臂，现有的凿岩机械臂结构复杂，功能单一，不能完成锚杆支护的完整工作流程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于锚杆车的凿岩机械臂及其控制方法，解决现有凿岩机械臂功能单一的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于锚杆车的凿岩机械臂，包括翻转梁机构和设置于翻转梁机构一侧的凿岩机进给机构，所述翻转机构包括设置在翻转机构与凿岩机进给机构之间的送杆机和设置于送杆机下侧的送杆机补偿梁，所述送杆机包括注浆管、设置于送杆机远离钻孔一端附近的送杆机扭紧机构和设置于送杆机靠近钻孔一端附近的锚杆夹紧机构，所述凿岩机进给机构的一侧设置有凿岩机补偿梁，所述凿岩机补偿梁、送杆机和送杆机补偿梁上均设置有拉线位移传感器，所述翻转梁机构上设置有两个用于限定其旋转角度的接近开关，所述送杆机的两端分别设置有接近开关，所述凿岩机进给机构上设置有用于测量打孔深度的编码器，所述送杆机扭紧机构、送杆机和注浆管上均设置有压力传感器。

本发明所述凿岩机补偿梁上的拉线位移传感器用于测量凿岩机补偿梁的位置。

本发明所述送杆机上的拉线位移传感器用于测量送杆机的位置。

本发明所述送杆机补偿梁上的拉线位移传感器用于测量送杆机补偿梁的位置。

本发明所述翻转梁机构上设置有两个用于限定其旋转角度的接近开关用于实现翻转梁机构旋转到施工位，以及翻转梁机构旋转到初始位。

本发明所述送杆机的两端分别设置有接近开关，其中靠近注浆管一端的接近开关用于实现注浆管的复位，靠近锚杆夹紧机构的一端的接近开关用于当送杆机补偿梁移至预设位置即接近开关位置时，锚杆夹紧机构松开锚杆。

本发明所述送杆机扭紧机构上设置的压力传感器用于测量锚杆锁紧螺母的锁紧压力。

本发明所述送杆机上设置的压力传感器测量注浆管沿钻孔前进时的前进压力。

本发明所述注浆管上设置的压力传感器设置于注浆管的前进端，用于测量注浆压力。

进一步地，所述凿岩机补偿梁用于调整凿岩机进给机构的位置。

进一步地，所述送杆机补偿梁用于调整送杆机的位置。