权利要求
1.一种用于锚杆机的支撑结构，其特征在于：包括支撑主体和连接在所述支撑主体的端部的伸缩支柱，所述伸缩支柱用于抵接固定物，所述支撑主体设置有夹持座和安装座，所述夹持座用于夹持钻具，所述安装座用于连接锚杆机主体。
2.根据权利要求1所述的用于锚杆机的支撑结构，其特征在于：所述支撑主体的两端分别连接有第一伸缩支柱和第二伸缩支柱，还包括第一回转盘，所述安装座安装在所述第一回转盘上。
3.根据权利要求2所述的用于锚杆机的支撑结构，其特征在于：所述支撑主体设置有滑道，所述滑道的两端分别向所述第一伸缩支柱和所述第二伸缩支柱的方向延伸，所述夹持座安装在所述滑道上。
4.根据权利要求2所述的用于锚杆机的支撑结构，其特征在于：还包括机械臂，所述机械臂包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂的第一端用于连接所述锚杆机主体，所述第一支臂的第二端与所述第二支臂的第一端铰接连接，所述第二支臂的第二端铰接连接所述第一回转盘，所述第一支臂与所述第二支臂之间还通过第一伸缩缸连接，所述第二支臂与所述第一回转盘之间还通过第二伸缩缸连接。
5.根据权利要求4所述的用于锚杆机的支撑结构，其特征在于：还包括第二回转盘，所述第一支臂的第一端通过所述第二回转盘连接所述锚杆机主体。
6.一种锚杆机，其特征在于：包括锚杆机主体以及如权利要求1-5任一项所述的用于锚杆机的支撑结构，所述锚杆机主体包括底座，所述安装座连接在所述底座上，所述底座上还设置有动力系统。
7.根据权利要求6所述的锚杆机，其特征在于：还包括行走机构，所述底座安装在所述行走机构上。
8.根据权利要求7所述的锚杆机，其特征在于：所述动力系统包括液压油泵、驱动所述液压油泵运行的电机以及用于供给液压油的液压油箱，所述液压油泵包括行走液压油泵和驱动液压油泵，所述驱动液压油泵用于提供所述支撑结构液压动力，所述行走液压油泵用于提供所述行走机构液压动力。
9.根据权利要求8所述的锚杆机，其特征在于：还包括液压油冷却回路，所述液压油冷却回路用于对液压油进行冷却。
10.根据权利要求7所述的锚杆机，其特征在于：还包括操作系统，所述操作系统安装在所述底座上，所述支撑结构与所述操作系统分别位于所述底座的两端，所述动力系统位于所述支撑结构与所述操作系统之间。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及矿用设备技术领域，特别是涉及一种支撑结构及其锚杆机。
背景技术
[0002]矿用锚杆机技术自20世纪初起步，伴随矿山开采技术的日益精进，为确保地下作业安全，锚杆支护技术应运而生并不断发展。初期，受限于技术条件，锚杆机多为手动或半自动操作，效率低下且劳动强度大。进入21世纪，随着科技的飞跃，矿用锚杆机实现了自动化、智能化的历史性跨越，钻探效率、精度及安全性均达到前所未有的高度。
[0003]根据动力源及工作原理的不同，矿用锚杆机可分为电动、液压、气动等多种类型，且针对特定地层和作业环境，还有湿式、干式等专门设计的机型，充分展现了其多样性和适应性。然而，尽管现有锚杆机种类繁多，但在复杂多变的矿山地质条件下，仍面临诸多挑战，尤其是支撑稳定性不足的问题，直接影响了加工精度和作业质量。
[0004]锚杆支护技术通过岩体钻孔并安装锚杆，形成稳固的支护体系，有效提升了岩体的整体稳定性。然而，在锚杆机的实际应用中，由于支撑结构设计的局限性，导致在钻进和安装过程中易出现支撑不稳的情况，这不仅降低了作业效率，更增加了安全隐患。
[0005]鉴于此，本发明旨在通过技术创新，解决现有锚杆机支撑不稳、加工精度受限等问题，提升设备安全性、适应性与作业效率，满足更广泛、更苛刻的矿山开采需求。
发明内容
[0006]本发明的目的是提供一种支撑结构及其锚杆机，以解决上述现有技术存在的问题，利用伸缩支柱抵接固定物，通过固定物将支撑主体进行固定，从而能够对支撑主体上所连接的钻具进行固定，进而能够保持钻具运行时的稳定性，提高锚杆机支撑稳定性和加工精度。
[0007]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0008]本发明提供一种用于锚杆机的支撑结构，包括支撑主体和连接在所述支撑主体的端部的伸缩支柱，所述伸缩支柱用于抵接固定物，所述支撑主体设置有夹持座和安装座，所述夹持座用于夹持钻具，所述安装座用于连接锚杆机主体。
[0009]优选地，所述支撑主体的两端分别连接有第一伸缩支柱和第二伸缩支柱，还包括第一回转盘，所述安装座安装在所述第一回转盘上。
[0010]优选地，所述支撑主体设置有滑道，所述滑道的两端分别向所述第一伸缩支柱和所述第二伸缩支柱的方向延伸，所述夹持座安装在所述滑道上。
[0011]优选地，还包括机械臂，所述机械臂包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂的第一端用于连接所述锚杆机主体，所述第一支臂的第二端与所述第二支臂的第一端铰接连接，所述第二支臂的第二端铰接连接所述第一回转盘，所述第一支臂与所述第二支臂之间还通过第一伸缩缸连接，所述第二支臂与所述第一回转盘之间还通过第二伸缩缸连接。
[0012]优选地，还包括第二回转盘，所述第一支臂的第一端通过所述第二回转盘连接所述锚杆机主体。
[0013]本发明还提供一种锚杆机，包括锚杆机主体以及如前文记载的所述的用于锚杆机的支撑结构，所述锚杆机主体包括底座，所述安装座连接在所述底座上，所述底座上还设置有动力系统。
[0014]优选地，还包括行走机构，所述底座安装在所述行走机构上。
[0015]优选地，所述动力系统包括液压油泵、驱动所述液压油泵运行的电机以及用于供给液压油的液压油箱，所述液压油泵包括行走液压油泵和驱动液压油泵，所述驱动液压油泵用于提供所述支撑结构液压动力，所述行走液压油泵用于提供所述行走机构液压动力。
[0016]优选地，还包括液压油冷却回路，所述液压油冷却回路用于对液压油进行冷却。
[0017]优选地，还包括操作系统，所述操作系统安装在所述底座上，所述支撑结构与所述操作系统分别位于所述底座的两端，所述动力系统位于所述支撑结构与所述操作系统之间。
[0018]本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0019]本发明的支撑结构用于安装钻具，支撑结构包括支撑主体和伸缩支柱，伸缩支柱可相对于支撑主体进行伸缩移动，通过伸缩支柱的伸缩移动，能够将伸缩支柱抵接在固定物上，从而通过固定物可以将支撑主体进行固定，进而对支撑主体上所连接的钻具进行固定，在支撑结构的稳定支撑作用下，能够保持钻具运行时的稳定性，提高锚杆机支撑稳定性和加工精度。
[0020]本发明所包含的其他技术方案还能取得如下技术效果：
[0021]本发明将支撑主体的安装座安装在第一回转盘上，利用第一回转盘能够实现支撑主体连同钻具进行360°回转，另外，第一支臂安装在第二回转盘上，利用第二回转盘能够实现第一支臂连同钻具进行另一方向的360°回转，由此，第一回转盘和第二回转盘的配合，可以使得钻具在空间范围内全方位施工。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明锚杆机示意图;
[0024]图2为本发明支撑结构示意图;
[0025]图3为本发明锚杆机主体示意图;
[0026]图4为本发明锚杆机在巷道内工作示意图;
[0027]其中，1、夹持座;2、支撑结构;21、支撑主体;22、第一伸缩支柱;23、第二伸缩支柱;24、滑道;241、驱动结构;242、链条;3、锚杆机主体;31、底座;32、行走机构;33、液压油箱;34、油泵电机;35、液压油泵;36、操作系统;4、机械臂;41、第一支臂;42、第二支臂;43、第一伸缩缸;44、第二伸缩缸;5、安装座;6、第一回转盘;7、第二回转盘;8、巷道。
具体实施方式
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]本发明的目的是提供一种支撑结构及其锚杆机，以解决上述现有技术存在的问题，利用伸缩支柱抵接固定物，通过固定物将支撑主体进行固定，从而能够对支撑主体上所连接的钻具进行固定，进而能够保持钻具运行时的稳定性，提高锚杆机支撑稳定性和加工精度。
[0030]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0031]如图1～图4所示，本发明提供一种用于锚杆机的支撑结构，通过将支撑结构2安装在锚杆机主体3上实现对钻具的支撑，保持钻具运行时的位置稳定性。具体的，支撑结构2包括支撑主体21和连接在支撑主体21的端部的伸缩支柱，支撑主体21可以采用柱状、板状或杆状结构，支撑主体21的目的在于，一方面用于支撑钻具，一方面用于支撑伸缩支柱。伸缩支柱可以设置有一根或两根，设置一根伸缩支柱时，伸缩支柱可相对于支撑主体21在单一方向伸长抵接固定物，另一方向以锚杆机主体3作为支撑，实现对支撑主体21的有效固定;设置两根伸缩支柱时，可相对于支撑主体21在相反方向伸长，两端分别抵接固定物，实现对支撑主体21的有效固定。伸缩支柱可以采用电动、液动、气动等驱动形式，可以采用气缸/液压缸、齿轮齿条、丝杠螺母等任一伸缩方式。由此，本发明至少在支撑主体21的一端设置有伸缩支柱，且将伸缩支柱抵接固定物，保持支撑主体21的位置固定。固定物可以为已有的构筑物或增设的辅助支撑等，例如为巷道8的内壁。支撑主体21设置有夹持座1和安装座5，其中，夹持座1用于夹持钻具，钻具包括钻头、钻杆等，钻具用于在岩体中钻孔;安装座5用于连接锚杆机主体3，通过锚杆机主体3实现对支撑结构2的承载、移动等，锚杆机主体3可采用固定式机架、移动式机架、行走底盘等结构形式。
[0032]夹持座1可采用C型夹、压板式锁片等结构形式，通过安装固定螺栓等锁紧结构，牢牢地夹住钻具，防止钻具在钻进过程中发生位移或脱落。例如，在遇到坚硬岩层时，强大的夹持力以及来自支撑主体21的稳固力，能够确保钻具不会松动，保证钻进的连续性，将锚杆机产生的扭矩和推进力有效地传递给钻具，以实现钻孔作业;通过夹持座1和支撑主体21稳定钻具，有助于控制钻孔的方向和角度，提高钻孔精度，在需要更换不同规格或损坏的钻具时，能够将钻具固定住，方便操作人员进行安全、快速的更换操作，防止钻具意外飞出造成人员伤害。
[0033]本发明的支撑结构2用于安装钻具，支撑结构2包括支撑主体21和伸缩支柱，伸缩支柱可相对于支撑主体21进行伸缩移动，通过伸缩支柱的伸缩移动，能够将伸缩支柱抵接在固定物上，从而通过固定物可以将支撑主体21进行固定，进而对支撑主体21上所连接的钻具进行固定，在支撑结构2的稳定支撑作用下，能够保持钻具运行时的稳定性，提高锚杆机支撑稳定性和加工精度。
[0034]支撑结构2能够确保锚杆机在工作过程中保持稳固，不发生晃动或倾斜，有效承载钻进过程中的各种力，包括钎杆的推进力、扭矩以及钻具与岩石之间的反作用力，稳定可靠的支撑结构2减少了因设备故障或调整而造成的停工时间，从而提高了整体的工作效率。
[0035]进一步的，支撑主体21的两端分别连接有第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23，此时，可以同时依靠第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23进行支撑，还可以包括第一回转盘6，安装座5安装在第一回转盘6上，通过第一回转盘6可以调整支撑主体21的方位角度，进行360°回转，配合第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23的伸缩移动，可以抵接在不同位置的固定物上，提高了支撑结构2适应复杂工作环境的能力。第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23可采用椭圆形设计，避免在受力时转动而因旋转引发安全事故。
[0036]支撑主体21可以设置有滑道24，滑道24的两端分别向第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23的方向延伸，夹持座1安装在滑道24上，由此，滑道24上的夹持座1的移动方向可朝向第一伸缩支柱22或第二伸缩支柱23，特别的，当夹持座1的移动方向为钻具的钻进方向时，可利用第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23提供更稳定的支撑。夹持座1在滑道24上的滑动可采用驱动结构241进行驱动，例如，驱动结构241为带齿轮的电机，齿轮连接有链条242，通过链条242的往复移动带动夹持座1在滑道24上往复移动。滑道24能够为夹持座1的运动提供明确的运动轨迹和导向，确保其按照预定的路线准确移动，承受和分散锚杆机工作时产生的各种载荷，为夹持座1提供稳定的支撑。通过减小夹持座1与滑道24之间的摩擦系数，降低磨损，可有效延长设备的使用寿命，使夹持座1的移动更加平稳顺畅，减少卡顿和跳动现象。作为锚杆机整体结构的一部分，通过滑道24的设置，加强了设备的结构强度和刚性，提高了锚杆机抵抗变形和振动的能力，提高了工作效率。
[0037]支撑结构2还可以包括机械臂4，通过机械臂4带动支撑主体21在空间范围内移动，更好的适应复杂的工作环境。具体的，机械臂4可包括第一支臂41和第二支臂42，第一支臂41的第一端用于连接锚杆机主体3，连接时可固定连接也可转动连接(非俯仰运动)，第一支臂41的第二端与第二支臂42的第一端铰接连接，使得第二支臂42可相对于第一支臂41俯仰运动，第二支臂42的第二端铰接连接第一回转盘6，第一回转盘6可相对于第二支臂42俯仰运动。第一支臂41与第二支臂42之间还通过第一伸缩缸43连接，第二支臂42与第一回转盘6之间还通过第二伸缩缸44连接。通过控制第一伸缩缸43的伸缩移动和第二伸缩缸44的伸缩移动，可对第二支臂42的俯仰运动和第一回转盘6的俯仰运动进行控制，在控制系统的控制下，机械臂4具有高精度、高重复性、可编程性、多自由度、高负载能力、快速响应、适应性强、安全性较高等显著特点。
[0038]支撑结构2还可以包括第二回转盘7，第一支臂41的第一端通过第二回转盘7连接锚杆机主体3，即支撑结构2整体可相对于锚杆机主体3进行360°回转，由此，可在锚杆机主体3的任意方位进行施工作业。第二回转盘7作为机械臂4与锚杆机主体3的连接装置，能够传递扭矩和动力、实现圆周运动、支撑和定位等。
[0039]本发明将支撑主体21的安装座5安装在第一回转盘6上，利用第一回转盘6能够实现支撑主体21连同钻具进行360°回转，另外，第一支臂41安装在第二回转盘7上，利用第二回转盘7能够实现第一支臂41连同钻具进行另一方向的360°回转，由此，第一回转盘6和第二回转盘7的配合，可以使得钻具在空间范围内全方位施工。
[0040]再次参考图1～图4，本发明还提供一种锚杆机，包括锚杆机主体3以及如前文记载的用于锚杆机的支撑结构2，支撑结构2安装在锚杆机主体3上，锚杆机主体3包括底座31，安装座5直接连接或通过机械臂4等结构间接连接在底座31上，底座31上还设置有动力系统，动力系统能够驱动支撑结构2动作，如果底座31可进行移动，动力系统还可用于驱动底座31移动。底座31通过行走机构32或支腿的设置，能够确保整个锚杆机在工作时稳固地安置在地面上，承受钻进过程中产生的各种振动和冲击力，防止锚杆机倾倒或晃动。底座31为动力系统、支撑结构2、操作系统36等重要部件提供安装基础和固定位置，保证它们之间的相对位置准确和工作协调。底座31还可以防止地面的泥水、灰尘等杂质进入锚杆机内部，对关键部件起到一定的防护作用。
[0041]锚杆机主体3还可以包括行走机构32，底座31安装在行走机构32上，通过行走机构32可带动底座31移动到合适位置，再通过支撑结构2的动作实现对支撑主体21的有效固定。行走机构32可采用轮式、履带式等结构形式，在矿用环境中，优先采用履带式结构，可更好适应复杂的地质环境。行走机构32能够使锚杆机在不同的工作地点之间灵活转移，无需借助外部运输工具，提高了工作的便利性和效率。履带式行走结构的设置具备良好的通过性，能够在崎岖不平、泥泞、松软等复杂的地形条件下行走，确保锚杆机能够到达一些难以到达的施工区域。在工作现场，通过行走机构32的动作能够微调支撑结构2的位置和角度，以获得最佳的钻具的钻孔位置和方向。减少了因搬运和重新安装锚杆机所耗费的时间和人力，使锚杆机能够更快地投入工作。另外，通过行走机构32的设置，还可以根据施工现场的实际情况，灵活调整锚杆机的布局，以适应周围环境和其他设备的协同作业。
[0042]动力系统可以包括液压油泵35、驱动液压油泵35运行的油泵电机34以及用于供给液压油的液压油箱33。液压油泵35能够确保液压系统的工作效率、稳定性和可靠性，提供稳定的压力和流量，保证液压系统的精确控制和高效运行。液压油箱33具有储存液压油、散热、分离空气和杂质、消泡、稳定系统压力、便于观察等作用。油泵电机34与液压油泵35之间可以设置有减速机，减速机具有降低转速、增大扭矩、匹配转速和扭矩、精确控制速度、提高传动效率、空间布局优化等作用。液压油泵35包括行走液压油泵和驱动液压油泵，由于至少设置有上述两组液压油泵35，因此，可以采用减速机双头输出的结构，或者各自匹配不同的油泵电机34和减速机。其中，驱动液压油泵用于提供支撑结构2液压动力，包括驱动第一伸缩支柱22和第二伸缩支柱23伸缩动作的液压动力、钻具运行的液压动力、机械臂4中第一伸缩缸43和第二伸缩缸44伸缩运动的液压动力、第二回转盘7回转的液压动力等。行走液压油泵用于提供行走机构32液压动力，也就是说，行走机构32的行走运动并非采用电机直驱，而是采用液压动力，因此，行走机构32能够获得更大的扭矩，具有更大的动力。
[0043]锚杆机还可以包括冷却系统，冷却系统用于对在锚杆机运行过程中，各个部件因摩擦、电能转化等产生的大量热量进行冷却。通过冷却系统以降低这些部件的温度，防止过热导致的损坏，防止因过热导致的设备故障和停机，提高锚杆机的可靠性和可用性。例如，冷却系统包括有液压油冷却回路，液压油冷却回路用于对液压油进行冷却，由于锚杆机中几乎所有的动力均来自于液压油，因此，液压油在机械能的转化过程中会产生较高的热量，对液压油进行冷却，能够有效保证锚杆机的正常运行。液压油冷却回路可采用水作为冷却介质，利用水冷式散热器进行冷却，当然也可采用其他冷却方式，本发明不作具体限制。
[0044]锚杆机还可以包括操作系统36，操作系统36设有包括手柄、按钮、控制面板等，方便操作人员控制锚杆机各设备的动作和运行。操作系统36可安装在底座31上，支撑结构2与操作系统36分别位于底座31的两端，操作系统36操作时不会对支撑结构2的动作造成影响，同时，支撑结构2的动作也不会对操作系统36的操作干扰。底座31上各设备的合理布置，可使得整个锚杆机具有移动方便、操作简单、结构简单、维修方便、安全可靠、整洁等优势。动力系统的主体部分位于支撑结构2与操作系统36之间。可依靠动力系统对锚杆机主体3进行配重，能够合理地分配锚杆机各部件的重量，使重心保持在安全范围内，避免因重心失衡而影响工作效率和安全性。
[0045]本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
说明书附图(4)
声明：
“支撑结构及其锚杆机” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：贵州鑫江河矿山支护科技有限公司
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2025年03月21日 ~ 23日 
