一种钻锚一体化自动钻箱的制作方法

本发明属于巷道支护的，具体涉及一种钻锚一体化自动钻箱。

背景技术：

1、我国煤炭资源主要采取井工开采的方式进行，采、支、运流程均在井下完成，支护工作面聚集着支护人员和等待开采掘进的人员，是井下分布最为密集的场所，伴之巷道掘进后随即进行支护工作，其作业环境也较为恶劣。传统支护工艺流程主要靠人工打钻、锚固，存在锚固设备功能单一、配套协调性差，作业效率低、用人多、安全性差等缺陷，因此容易造成采掘失衡严重。

2、为解决上述问题，智能锚钻机器人被研究并逐步取代传统锚杆机，经对该系列自动锚杆机调研发现，目前智能锚钻机器人打钻流程与锚固流程是分布进行的，在进行自动锚固作业时容易出现以下问题：因自动钻孔流程、锚护流程是分布进行的，需先通过钻箱完成钻孔作业后，经过钻锚切换装置将钻箱与锚箱进行切换后，锚箱进入工作位进行锚固作业，钻锚切换装置一般以轨道作为承载体，而经过一段时间工作后，煤泥杂质很容易进入轨道，增加钻锚切换过程中阻力，直至切换遇到卡顿、卡死故障而造成整机故障；分布式钻锚流程因需切换时间，造成自动锚护作业效率下降，切换过程中需涉及多个元器件配合工作，造成整机容错率下降，使得自动锚护流程的可靠性降低。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种钻锚一体化自动钻箱，将钻箱和锚箱集成为一体化，可完成钻杆的钻孔与锚杆的锚固工作流程。

2、本发明采用的技术方案是，一种钻锚一体化自动钻箱，包括钻箱，钻箱的输出轴套中连接钻杆连接件，钻杆连接件与钻杆相连接以固定钻杆进行打钻，钻杆连接件上连接锚套，锚套与锚杆相连接以固定锚杆进行锚固。

3、进一步地，钻杆连接件为杆状，包括从下到上同轴依次设置的钻箱连接部、第一连接部与钻杆固定部，钻箱连接部上设有键槽，钻箱的输出轴套与钻箱连接部通过传动键相互连接，用以对钻杆连接件传递旋转扭矩；第一连接部用于连接锚套；钻杆固定部的轴身上设有钻杆连接螺纹，钻杆与钻杆固定部通过螺纹相互连接，将钻箱输出扭矩继续传递至钻杆。

4、进一步地，钻杆连接件的中心贯通设有轴向的注水孔，注水孔可将钻箱中水源与钻杆相连接。

5、进一步地，锚套为中空套筒，下部为用于连接钻杆连接件的第二连接部，上部为锚杆固定部，钻杆连接件的第一连接部与锚套的第二连接部套接连接，并对应分别设有第一销轴固定孔与第二销轴固定孔，通过销轴相连接，钻杆连接件带动锚套旋转。

6、进一步地，锚套的轴身上设有连通内部的杂物脱出孔。

7、进一步地，锚杆固定部包括花键固定孔，花键固定孔具有多面限位结构，锚杆根部具有外六方头，花键固定孔可将锚杆进行限位连接传递扭矩。

8、进一步地，锚杆固定部包括内六方固定孔，锚杆根部具有外六方头，两者相互限位连接。

9、进一步地，钻杆根部具有外螺纹连接结构，与钻杆连接件的内螺纹结构的钻杆连接螺纹相互连接。

10、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

11、1、将钻箱与锚箱集成化为一体，避免了钻箱、锚箱分体式切换过程中出现卡顿而影响钻车自动化锚钻流程的成功率，提高了整机运行可靠性，进一步提升了自动锚固效率。能够较大程度上提升煤矿井下锚护效率，较传统分体式钻箱、锚箱切换工作预计提升功效3-4倍，且运行过程中故障率大大降低，是目前实现国内巷道支护快速、安全、高效的一种理想装备。

12、2、钻杆连接件中设计的注水孔，将钻杆与钻箱中供水装置直接连接，有效降低了水压的流失，保证了湿式钻孔的所需水压，同时降低了钻孔过程中发生堵钻的概率。

13、3、锚套中设计的杂物脱出孔，在离心力的作用下可有效的防止锚钻作业过程中，由于顶板掉落的杂物进入钻箱内部，有效了保护了钻箱，提升了钻箱的使用寿命。

技术特征：

1.一种钻锚一体化自动钻箱，包括钻箱（1），其特征在于，钻箱（1）的输出轴套中连接钻杆连接件（2），钻杆连接件（2）与钻杆（3）相连接以固定钻杆（3）进行打钻，钻杆连接件（2）上连接锚套（4），锚套（4）与锚杆（5）相连接以固定锚杆（5）进行锚固。

2.根据权利要求1所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，钻杆连接件（2）为杆状，包括从下到上同轴依次设置的钻箱连接部、第一连接部与钻杆固定部，钻箱连接部上设有键槽（2.1），钻箱（1）的输出轴套与钻箱连接部通过传动键相互连接，用以对钻杆连接件（2）传递旋转扭矩；第一连接部用于连接锚套（4）；钻杆固定部的轴身上设有钻杆连接螺纹（2.3），钻杆（3）与钻杆固定部通过螺纹相互连接，将钻箱（1）输出扭矩继续传递至钻杆（3）。

3.根据权利要求1所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，钻杆连接件（2）的中心贯通设有轴向的注水孔（2.4），注水孔（2.4）可将钻箱（1）中水源与钻杆（3）相连接。

4.根据权利要求1所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，锚套（4）为中空套筒，下部为用于连接钻杆连接件（2）的第二连接部，上部为锚杆固定部，钻杆连接件（2）的第一连接部与锚套（4）的第二连接部套接连接，并对应分别设有第一销轴固定孔（2.2）与第二销轴固定孔（4.1），通过销轴（6）相连接，钻杆连接件（2）带动锚套（4）旋转。

5.根据权利要求4所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，锚套（4）的轴身上设有连通内部的杂物脱出孔（4.2）。

6.根据权利要求4或5所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，锚杆固定部包括花键固定孔（4.3），花键固定孔（4.3）具有多面限位结构，锚杆（5）根部具有外六方头，花键固定孔（4.3）可将锚杆进行限位连接传递扭矩。

7.根据权利要求4或5所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，锚杆固定部包括内六方固定孔，锚杆（5）根部具有外六方头，两者相互限位连接。

8.根据权利要求1所述的钻锚一体化自动钻箱，其特征在于，钻杆（3）根部具有外螺纹连接结构，与钻杆连接件（2）的内螺纹结构的钻杆连接螺纹相互连接。

技术总结本发明公开了一种钻锚一体化自动钻箱，包括钻箱，钻箱的输出轴套中连接钻杆连接件，钻杆连接件与钻杆相连接以固定钻杆进行打钻，钻杆连接件上连接锚套，锚套与锚杆相连接以固定锚杆进行锚固。本发明将钻箱与锚箱集成化为一体，避免了钻箱、锚箱分体式切换过程中出现卡顿而影响钻车自动化锚钻流程的成功率，提高了整机运行可靠性，进一步提升了自动锚固效率。能够较大程度上提升煤矿井下锚护效率，较传统分体式钻箱、锚箱切换工作预计提升功效3‑4倍，且运行过程中故障率大大降低，是目前实现国内巷道支护快速、安全、高效的一种理想装备。技术研发人员：米豪鼎,张云波,闫金宝,兰辉敏,周旭,孟震宇,安四元,米雄伟,吕继双,康鹏,张福祥,张东宝,周廷,朱振天受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4