本發(fā)明屬于巷道支護技術領域，具體是一種樹脂錨固劑自動噴射及裝填裝置。

背景技術：

錨桿支護是我國煤礦巖巷的主要支護形式。當前國內巷道支護安裝樹脂錨固劑的現狀如下：無論是人工打孔還是自動打孔的錨桿鉆機或錨桿鉆車，都是采用人工進行樹脂錨固劑的裝填。鉆孔區(qū)域處于靠近工作面的無支護的空頂危險區(qū)域，與安全區(qū)域之間距離較遠。工人必須在空頂區(qū)手動完成取錨固劑，校正錨固劑進孔方向，裝入錨固劑，錨桿入孔，攪拌，螺母預緊等多項工作。工人所處空間狹小，錨固劑的存放空間受限，存放數量少。隨著錨護作業(yè)的展開，工人需要經常在鉆機和錨固劑存放區(qū)往返，占用錨護作業(yè)時間。該種作業(yè)方式:工作區(qū)域危險性大，生產效率低。以上為現有技術的不足。

技術實現要素：

本發(fā)明為了解決煤礦井下錨鉆作業(yè)工人作業(yè)環(huán)境惡劣，高粉塵高瓦斯，安全系數低，勞動強度大，生產效率低問題，提供一種樹脂錨固劑自動噴射及裝填裝置。

本發(fā)明采取以下技術方案：一種樹脂錨固劑自動噴射及裝填裝置，包括主體架、裝料門、銜接導向噴管、輸送鏈條系統和驅動馬達，主體架上下左右設有四塊框架箱板，主體架框架箱板上開有裝料窗口以及導管口，裝料窗口上設有裝料門，導管口上設有銜接導向噴管，主體架內設有輸送鏈條系統，輸送鏈條系統由驅動馬達驅動，輸送鏈條系統上固定有若干個可與銜接導向噴管對接的導管。

還包括協調連桿、限位桿、升降連桿、升降油缸和限位桿調整機構，主體架上側框架箱板上預留油缸安裝孔和左右導向軸安裝孔，油缸安裝孔內設有固定在主體架上的升降油缸，升降油缸另一端鉸接在升降連桿上，左右導向軸安裝孔內分別設有左導向軸和右導向軸，升降連桿與左導向軸和右導向軸構成兩個圓柱副，升降連桿兩側最外端有兩個連桿安裝耳座，兩個連桿安裝耳座各與一個協調連桿相連，協調連桿的另一端與連接在框架箱板上的銜接導向噴管相連，升降連桿上焊接有限位桿耳座，限位桿耳座上鉸接有限位桿，限位桿調整機構包括設置在上側框架箱板上的調節(jié)板，調節(jié)板與調節(jié)螺釘連接，調節(jié)板卡在限位桿一側。

輸送鏈條系統包括兩條帶特種附板的滾子鏈條和管箍，滾子鏈條與主動鏈輪和從動鏈輪構成完整的鏈傳動系統，主動鏈輪與驅動馬達連接，導管通過管箍固定在滾子鏈條上，導管上設有噴射管頭。

限位桿包括限位桿桿體，限位桿桿體上設有限位桿彈簧座，主體架上設有主體架彈簧座，限位桿彈簧座與主體架彈簧座之間安裝有拉伸彈簧。

還包括鏈條張緊機構，鏈條張緊機構包括鏈條張緊塊、圓螺母、鏈條張緊螺釘和固定螺釘，鏈條張緊塊通過固定螺釘固定在框架箱板上，從動鏈輪的從動軸與鏈條張緊塊固定，鏈條張緊塊上設有六角槽，張緊螺釘上部為六角頭，張緊螺釘卡在鏈條張緊塊內的六角槽內，張緊螺釘下端設有圓螺母。張緊過程如下：首先將主體架左右兩側下部的鏈條張緊機構的固定螺釘全部放松。張緊螺釘上部為六角頭，卡在鏈條張緊塊內的六角槽內，二者之間不能相對轉動。通過旋緊圓螺母來使張緊螺釘拉緊。張緊螺釘帶動張緊塊下行。左右側張緊螺釘交替張緊，達到預期的張緊力后，擰緊固定螺釘。最后將圓螺母放松，卸掉張緊螺釘的直接拉力。

1）該噴射裝置的初始狀態(tài)為：升降油缸（不限于該種動力驅動方式）收縮至最短，與此同時，兩側的銜接導向噴管同時處于最外側伸展狀態(tài)，限位桿被輸送鏈條系統上的導管I壓緊。保證與限位桿接觸的導管I與銜接導向噴管同心。

2）驅動馬達逆時針旋轉，由于鏈條系統被限位桿卡死，馬達繼續(xù)輸出動力，則系統壓力持續(xù)升高。當馬達輸入油壓到達設定值時，觸發(fā)電氣控制機制，馬達停轉，導管I保持對齊位置不變。

3）升降油缸開始推出，推力通過升降連桿和協調連桿傳遞給兩端的銜接導向噴管。限位桿隨升降連桿升高，當限位桿下端離開導管后，在彈簧拉力左右下，限位桿將擺動至最大行程。與此同時，兩根銜接導向噴管同時向內收縮，直至與鏈條輸送系統上的導管I兩端的對接管頭接觸。當油缸壓力達到設定值時，反饋給噴射動力源一個信號，高壓氣體釋放，高壓氣由氣源到管道，到銜接導向噴管，到鏈條導管內的樹脂錨固劑尾端，推動樹脂錨固劑運動，噴出。完成一次噴射任務。

4）隨后，油缸反向開始收縮運動，兩根銜接導向噴管同時向外伸出，與導管I上的對接管頭脫開，輸送鏈條脫離約束。當油缸桿收縮至最短時，銜接導向噴管外甚至最大行程。油缸壓力增大，反饋給驅動馬達一個信號，馬達開始帶動輸送鏈條系統旋轉。輸送鏈條系統上的導管II將和限位桿接觸，導管II克服彈簧的拉力推動限位桿轉動。多次重復步驟2，3，4，則實現多次自動噴射。

本發(fā)明相對現有技術具有如下有益效果：本發(fā)明實現了樹脂錨固劑的大容量快速裝填，自動精準定位，自動噴射，自動再裝填。將其應用到自動錨鉆系統中，可實現遠程控制噴射。將其應用到自動錨鉆系統中，錨固劑容量大，不同規(guī)格錨固劑兼容性好，提高井下連續(xù)化作業(yè)安全系數，提高巷道支護機械化程度和支護工作效率，降低勞動強度和生產成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明總裝整體結構示意圖I；

圖2為本發(fā)明總裝整體結構示意圖II；

圖3為主體架的結構功能示意圖；

圖4為鏈條張緊系統結構構成及原理示意圖；

圖5為鏈條輸送系統結構示意圖；

圖6為自動噴射裝置的無蓋裝配圖

圖7為本發(fā)明各機構協調運動原理圖a；

圖8為本發(fā)明各機構協調運動原理圖b；

圖9為本發(fā)明各機構協調運動原理圖c；

圖10為雙油缸驅動密封開閉機構；

圖中，1-主體架，2-裝料門，3-銜接導向噴管，4-協調連桿，5-限位桿，6-升降連桿，7-升降油缸，8-鏈條張緊機構，9-輸送鏈條系統，10-驅動馬達，11-限位桿調整機構，12-左導向軸，13-限位彈簧，14-右導向軸，15-連桿安裝耳座，16-長板，17-導向套、18-油缸耳座，19-限位桿耳座，20-滾子鏈條、21-導管，22-對接管頭，23-管箍，24-樹脂錨固劑，25-限位桿彈簧座，26-限位桿桿體，27-調節(jié)板，28-調節(jié)螺釘，29-導管I，30-導管II，31-鏈條張緊塊，32-圓螺母，33-鏈條張緊螺釘，34-固定螺釘，35-伸縮油缸。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明的樹脂錨固劑自動噴射及裝填裝置由主體架1，裝料門2，銜接導向噴管3，協調連桿4，限位桿5，升降連桿6，升降油缸7，鏈條張緊機構8，輸送鏈條系統9，驅動馬達10和限位桿調整機構11構成。

如圖3所示，所述的主體架1為框架結構，構成框架主體，起承重支撐作用。前后方向蓋板起外飾防塵作用。下側框架箱板開有長槽孔，便于落灰落煤。左右兩側框架箱板開有裝料窗口和鏈輪軸安裝孔。上側框架箱板上預留油缸、導向軸安裝孔。

圖4為鏈條張緊機構構造圖，所述的鏈條張緊機構8包括鏈條張緊塊31、圓螺母32、鏈條張緊螺釘33和固定螺釘34，鏈條張緊塊31通過固定螺釘34固定在框架箱板上，從動鏈輪的從動軸與鏈條張緊塊31固定，鏈條張緊塊31上設有六角槽，張緊螺釘33上部為六角頭，張緊螺釘33卡在鏈條張緊塊31內的六角槽內，張緊螺釘33下端設有圓螺母32。張緊過程如下：首先將主體架左右兩側下部的鏈條張緊機構的固定螺釘34全部放松。張緊螺釘33上部為六角頭，卡在鏈條張緊塊31內的六角槽內，二者之間不能相對轉動。通過旋緊圓螺母32來使張緊螺釘33拉緊。張緊螺釘33帶動張緊塊31下行。左右側張緊螺釘交替張緊，達到預期的張緊力后，擰緊固定螺釘34。最后將圓螺母放松，卸掉張緊螺釘33的直接拉力。

如圖5所示為輸送鏈條系統，所述的輸送鏈條系統由兩條帶特種附板的滾子鏈條20、導管21、噴射管頭22及附屬件構成。滾子鏈條和主、從動鏈輪構成完整的鏈傳動系統，管箍23將導管21固定在兩條滾子鏈條上。

圖6為自動噴射裝置的無蓋裝配圖。所述的主體架1上部側面安裝有驅動馬達10，直接驅動輸送鏈條系統9旋轉運輸樹脂錨固劑。所述的主體架1上側中間位置處安裝有升降油缸7，升降油缸一端鉸接在主體架上，另一端鉸接在升降連桿6上。升降連桿6與左導向軸12、右導向軸14構成兩個圓柱副，只可以產生上下移動。升降連桿兩側最外端有兩個外伸耳座，各與一個協調連桿4相連。協調連桿的另一端與銜接導向噴管3相連。通過這一系列的運動轉換，升降油缸7的豎直升降運動將轉化為銜接導向噴管3的水平伸縮運動。升降連桿中間的長板16另一面焊接有一個耳座，將限位桿5鉸接到升降連桿6上。限位桿5由限位桿彈簧座25和限位桿桿體26構成。在彈簧座25與主體架彈簧座之間安裝有一拉伸彈簧13，該彈簧將限制限位桿的擺動自由度。當帶有樹脂錨固劑的某個導管21與銜接導向噴管3對齊后，馬達停轉，保持對齊狀態(tài)不變。升降油缸7升高，則兩端的銜接導向噴管3同時收縮，直至與導管21兩端的對接管頭（22）壓緊。噴射系統啟動，高壓氣體推動樹脂錨固劑高速飛出，完成噴射任務。

圖7、8和9為自動噴射裝置的原理實現圖。所述的原理實現圖說明了輸送鏈條系統中攜帶有樹脂錨固劑的導管如何與可伸縮變動的銜接導向噴管3之間的對齊、定位及再裝填功能。圖7為限位桿的初始狀態(tài)：此時所有導管內均裝滿樹脂錨固劑24。升降油缸7收縮至最短，與此同時，兩側的銜接導向噴管3同時處于最外側伸展狀態(tài)，限位桿5處于最低姿態(tài)。驅動馬達10逆時針旋轉，帶動輸送鏈條系統中與限位桿5接觸的導管I29旋轉。導管I克服彈簧的拉力推動限位桿5轉動，直到限位桿5與調節(jié)板27接觸后為止。此時，通過調整調節(jié)板27的位置，令導管I恰好與銜接導向噴管3同軸對齊。然后鎖死調節(jié)板27不動。初始狀態(tài)調節(jié)完畢。由于鏈條系統9卡死，馬達10繼續(xù)輸出動力，則系統壓力持續(xù)升高。當馬達輸入油壓到達設定值時，觸發(fā)電氣控制機制，馬達10停轉鎖死，則輸送鏈條系統9保持不動。

圖8為升降油缸升起過程。升降油缸7開始推出，推力通過升降連桿6和協調連桿4傳遞給兩端的銜接導向噴管3。限位桿5隨升降連桿6升高，當限位桿5下端離開導管后，在彈簧拉力左右下，限位桿將擺動至最大行程。與此同時，兩根銜接導向噴管同時向內收縮，直至與鏈條輸送系統上的導管I兩端的對接管頭接觸。油缸壓力繼續(xù)升高。當油缸壓力達到設定值時，反饋給噴射動力源一個信號，高壓氣體釋放，高壓氣由氣源到管道，經銜接導向噴管作用到鏈條導管內的樹脂錨固劑尾端，推動樹脂錨固劑運動，噴出。完成一次噴射任務。

圖9為升降油缸收縮過程。隨后，油缸反向開始收縮運動，兩根銜接導向噴管3同時向外伸出，與導管I29上的對接管頭22脫開，輸送鏈條9旋轉的障礙物消失。當油缸桿收縮至最短時，銜接導向噴管3外伸至最大行程。油缸開始憋壓，反饋給驅動馬達10一個信號，馬達開始帶動輸送鏈條系統旋轉。輸送鏈條系統上的導管II30將和限位桿5接觸，導管II30克服彈簧13的拉力推動限位桿5轉動，直到限位桿5與調節(jié)板27接觸后為止。多次重復各動作，則實現多次自動噴射。

本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明，根據需要，執(zhí)行元件的控制系統和動力源既可以高度集成到全自動錨桿鉆機上，成為全自動錨桿鉆機的一個組成部分，使其結構更加緊湊，也可以設置獨立的控制及動力系統。

本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明，噴管密封開閉的驅動力可以是但不限于是液壓油缸推動，鏈條系統的旋轉驅動可以是但不限于是液壓馬達驅動。本實施例采用液壓缸和液壓馬達是用來說明本發(fā)明的，而不是對其做任何限制。

本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明，實現兩側銜接導向噴管同步動作的機構有很多，可以是但不限于是單液壓缸驅動。本實例采用單油缸及升降連桿實現左右兩側銜接導向噴管同步動作，是用來說明本發(fā)明，而不是對其做任何限制。舉例說明：圖7為單升降油缸的一種替代方案，在主體架兩端分別放置一個伸縮油缸35，各自連接一個銜接導向噴管3，通過液壓或電磁控制來實現兩個伸縮油缸的同步運動，實現鏈條輸送系統上導管同時與兩側的銜接導向噴管3之間的密封開閉。雙伸縮油缸方案也屬于本實施例的保護范圍。