本发明涉及煤矿锚杆施工的技术领域，具体地，涉及一种锚杆自动化施工装置。
背景技术：
相关技术中的锚杆施工流程主要包括打孔、安装搅拌锚固剂、安装托盘和调心球垫、杆尾螺母预紧等环节，相应的施工设备为锚杆钻机和扭矩扳手，依赖人工手动完成施工，难以实现锚杆自动化施工。此外，相关技术中的锚杆安装施工设备相对独立和分散，且设计使用对象均为煤矿工人，设备本身无法满足自动化施工的要求。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题的其中之一。
为此，本发明的实施例提出一种锚杆自动化施工装置，该锚杆自动化施工装置能够实现锚杆自动钻进、自动锚注和自动预紧，且锚注装置、钻进装置分别集成在一起，便于自动控制，因此具有锚固效果好、自动化程度高、锚杆支护作业效率高、工人劳动强度低的优点。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置包括：
钻箱，所述钻箱包括：
基座，
第一轴，所述第一轴可转动地安装在所述基座上，所述第一轴具有在其轴向上相对的第一端和第二端，所述第一轴上设有沿其轴向贯通的第一通孔，
驱动器，所述驱动器与所述第一轴相连以便驱动所述第一轴转动，
第二轴，所述第二轴沿其轴向可移动地插装在所述第一通孔内，所述第二轴具有邻近所述第一轴的第一端的初始位置，所述第二轴的至少一部分与所述第一通孔密封配合，所述第二轴上设有沿其轴向贯通的多个第二通孔，多个所述第二通孔间隔开地设置，每个所述第二通孔内均设有止回阀，和
锚杆，所述锚杆包括杆体、钻头、预紧螺母和限位块，所述杆体与所述第一轴同轴，所述杆体上设有沿其轴向贯通的第三通孔，所述第三通孔能够与每个所述第二通孔连通，
所述杆体在其轴向上与所述第二轴间隔开，所述杆体在其轴向上相对所述第二轴邻近所述第一轴的第一端设置，所述限位块在所述杆体的轴向位于所述预紧螺母和所述第二轴之间，所述杆体的外周面上设有外螺纹，所述预紧螺母螺纹配合在所述杆体上并与所述第一轴密封相连，所述限位块沿所述第一轴的轴向可移动地设在所述第一通孔内并与所述杆体相连，所述预紧螺母和所述限位块中的每一者具有在所述锚杆的轴向上相对的第一面和第二面，所述第一轴驱动预紧螺母沿第一方向转动时，所述限位块的第一面与所述预紧螺母的第二面止抵，以便所述预紧螺母带动所述杆体沿所述第一方向转动，所述第一轴驱动预紧螺母沿与所述第一方向相反的第二方向转动时，所述预紧螺母对所述杆体施加背向所述第一轴的第一端的预紧拉力，所述限位块能够顶推所述第二轴使所述的第二轴背向所述第一轴的第一端移动；
液压油缸，所述液压油缸包括：
支撑油缸，所述支撑油缸用于支撑巷道壁且为所述锚杆进行导向，和
钻进油缸，所述钻进油缸用于驱动所述钻箱向邻近或远离所述巷道壁的方向上移动；
信号检测器，所述信号检测器包括油压传感器和激光测距传感器中的至少一者，所述信号检测器用于检测所述钻箱的钻进状态；
钻架，所述钻箱、所述液压油缸和所述信号检测器均设在所述钻架上；以及
控制器，所述控制器能够接收所述信号检测器的反馈信号，且用于控制所述钻进油缸的工作状态。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，钻箱能够对锚杆进行自动预紧，且能够利用锚杆进行锚注，还能够利用支撑油缸和钻机油缸进行主动钻进，因此具有自动化程度高、结构简单、体积小和成本低的优点。
在一些实施例中，所述锚杆还包括用于混合锚固剂的混流器，所述杆体包括所述第一段和第二段，所述第一段在所述杆体的轴向上邻近所述第二轴，所述第二段在所述杆体的轴向上远离所述第二轴，所述外螺纹设在所述第一段的外周面，所述第二段上设置有螺旋状横肋，所述混流器设在所述第三通孔的与所述第一段相对应的部分内，所述混流器包括固连为一体的中心轴和螺旋状叶片，所述中心轴与所述杆体同轴设置，所述螺旋状叶片围绕所述中心轴设置。
在一些实施例中，所述的锚杆自动化施工装置还包括：
输水装置，所述输水装置包括注水管，所述注水管上设有电磁水球阀，所述注水管的一端与水箱相连，所述注水管的另一端与所述锚杆通过锚杆连接管相连，以便在锚杆进行钻孔时对所述锚杆进行降温和排渣；
锚注泵，所述锚注泵包括：
集成缸体，所述集成缸体具有活塞腔、第一柱塞腔、第二柱塞腔、第一进口管、第一出口管、第二进口管和第二出口管，所述第一进口管和所述第一出口管中的每一者与所述第一柱塞腔的底部连通，所述第二进口管和所述第二出口管中的每一者与所述第二柱塞腔的底部连通，所述第一柱塞腔和所述第二柱塞腔在左右方向上间隔布置，
第一柱塞，所述第一柱塞的至少部分伸入所述第一柱塞腔，且所述第一柱塞能够相对所述集成缸体在上下方向上移动，以便锚固剂从所述第一进口管进入所述第一柱塞腔的底部且从所述第一出口管排出，
第二柱塞，所述第二柱塞的至少部分伸入所述第二柱塞腔，且所述第二柱塞能够相对所述集成缸体在上下方向上移动，以便锚固剂从所述第二进口管进入所述第二柱塞腔的底部且从所述第二出口管排出，
联动件，所述联动件位于所述集成缸体的上方，所述第一柱塞和所述第二柱塞中的每一者与所述联动件相连，和
第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述联动件相连，所述第一活塞杆的至少部分位于所述活塞腔内，且所述第一活塞杆能够在进出所述活塞腔的液压油驱动下相对所述集成缸体上下移动，以便驱动所述联动件上下移动，从而带动所述第一柱塞和所述第二柱塞中的每一者上下移动；以及
输浆装置，所述输浆装置包括：
所述第一换向阀，所述第一换向阀用于控制所述第一活塞杆的上下移动，
第一储存箱和第二储存箱，所述第一储存箱用于储存锚固剂a组分，所述第二储存箱用于储存锚固剂b组分，
第一进浆管和第一注浆管，所述第一进浆管的一端与所述第一储存箱相连，所述第一进浆管的另一端与所述第一进口管相连，所述第一注浆管的一端与所述第一出口管相连，所述第一注浆管的另一端与多个所述第二通孔中的一个相连，以便将所述第一储存箱内的所述锚固剂a组分通过所述第一柱塞腔注入到所述锚杆内，从而将所述锚固剂a组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内，以及
第二进浆管和第二注浆管，所述第二进浆管的一端与所述第二储存箱相连，所述第二进浆管的另一端与所述第二进口管相连，所述第二注浆管的一端与所述第二出口管相连，所述第二注浆管的另一端与多个第二通孔中的另一个相连，以便将所述第二储存箱内的所述锚固剂b组分通过所述第二柱塞腔注入到所述锚杆内，从而将所述锚固剂b组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内。
在一些实施例中，所述的锚杆自动化施工装置还包括：
第二换向阀，所述第二换向阀用于控制所述钻进油缸的第二活塞杆伸出或退回；
第三换向阀，所述第三换向阀用于控制所述支撑油缸的第三活塞杆伸出或退回；和
第四换向阀，所述驱动器为液压马达，所述第四换向阀用于控制所述液压马达正转或反转。
在一些实施例中，所述的锚杆自动化施工装置还包括：
第一单向阀，所述第一单向阀设在所述第一注浆管上，以便所述锚固剂a组分注入到所述锚杆内；
第二单向阀，所述第二单向阀设在所述第二注浆管上，以便所述锚固剂b组分注入到所述锚杆内；
第三单向阀，所述第三单向阀设在所述第一进浆管上，以便所述锚固剂a组分进入到所述第一柱塞腔内；和
第四单向阀，所述第四单向阀设在所述第二进浆管上，以便所述锚固剂b组分进入到所述第二柱塞腔内。
在一些实施例中，所述锚注泵还包括：
进出油件，所述进出油件固定在所述集成缸体的一侧，所述进出油件具有第一进出油口和第二进出油口，以便液压油进出所述活塞腔；
第一进出油管，所述第一进出油管的一端与所述活塞腔的有杆腔连通，所述第一进出油管的另一端与所述第一进出油口连通；和
第二进出油管，所述第二进出油管的一端与所述活塞腔的无杆腔连通，所述第二进出油管的另一端与所述第二进出油口连通。
在一些实施例中，所述第一换向阀具有进油口、第一工作油口、第二工作油口和泄油口，所述进油口与油源连通，所述泄油口与油箱连通，所述第一工作油口与所述第一进出油口连通，所述第二工作油口与所述第二进出油口连通。
在一些实施例中，所述的锚杆自动化施工装置还包括：
第一平衡阀，所述第一平衡阀连接在所述支撑油缸与所述第三换向阀之间的油路上，以便保持所述支撑油缸的第三活塞杆的伸出或退回状态；和
第二平衡阀，所述第二平衡阀连接在所述钻进油缸与所述第二换向阀之间的油路上，以便保持所述钻进油缸的第二活塞杆的伸出或退回状态。
在一些实施例中，所述的锚杆自动化施工装置还包括电液比例多路阀，所述电液比例多路阀包括：
第一进油联，所述第一进油联形成所述第二换向阀，
第二进油联，所述第二进油联形成所述第三换向阀，
第三进油联，所述第三进油联形成所述第四换向阀，以及
首联和尾联，所述首联和所述尾联用于为所述第一进油联、所述第二进油联和所述第三进油联提供进出油通道和换向信号；
所述油压传感器包括：
第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设在所述支撑油缸和所述第一平衡阀之间的一个油路上，所述第二压力传感器设在所述支撑油缸和所述第一平衡阀之间的另一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第三换向阀换向，
第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器设在所述钻进油缸和所述第二平衡阀之间的一个油路上，所述第四压力传感器设在所述钻进油缸和所述第二平衡阀的另一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第二换向阀换向，以及
第五压力传感器，所述第五压力传感器设在所述液压马达和所述第四换向阀之间的一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第四换向阀换向。
在一些实施例中，所述钻架包括在左右方向上相对设置的基板和支撑板，所述支撑板与所述支撑油缸的第三活塞杆相连以便支撑巷道壁且为所述锚杆进行导向，所述基板用于对所述钻架进行定位，所述激光测距传感器设在所述基板上，且所述激光测距传感器与所述钻箱在左右方向上相对，以便测量所述钻箱钻进的距离和速度。
附图说明
图1为本发明实施例的锚杆自动化施工装置的流程示意图。
图2为本发明实施例的锚杆自动化施工装置的结构示意图。
图3为钻架的主视示意图。
图4为锚注泵的主视示意图。
图5为锚注泵的左视示意图。
图6为锚注泵的俯视示意图。
图7是钻箱的立体结构示意图。
图8是钻箱的主视结构示意图。
图9是钻箱的剖视示意图。
图10是图9的局部放大视图。
图11是图7中锚杆的结构示意图。
图12是图7中第二轴的远离锚杆一端处的结构示意图。
图13是图9中止回阀的主视图。
图14是图13的a-a剖视图。
图15是图9中止回阀的俯视图。
图16是杆体的结构示意图；
图17是杆体的剖视结构示意图
附图标记：
锚注泵1000；
集成缸体100；第一柱塞腔101；第二柱塞腔102；第一进口管103；第一出口管104；第二进口管105；第二出口管106；活塞腔110；有杆腔111；无杆腔112；第一活塞杆120；密封塞121；第一连接杆122；第一柱塞130；第二连接杆131；第二柱塞140；第三连接杆141；第一导向密封套150；第二导向密封套160；第三导向密封套170；盖板180；螺钉190；
联动件200；第一连接孔201；第二连接孔202；第三连接孔203；第一螺母210；第二螺母220；
进出油件300；第一进出油口301；第二进出油口302；第一进出油管310；第二进出油管320；
第一换向阀2100；进油口2110；第一工作油口2120；第二工作油口2130；泄油口2140；调速阀2200；第一溢流阀2300；第二溢流阀2400；
第一注浆管3100；第一单向阀3110；第二注浆管3200；第二单向阀3210；第一进浆管3300；第三单向阀3310；第二进浆管3400；第四单向阀3410；第一储存箱3500；第二储存箱3600；
钻架4000；基板4100；支撑板4200；
钻箱5000；液压马达5100；注水管5200；锚杆连接管5300；第五压力传感器5400；
座1；底座1001；安装座1002；轴承1003；驱动器2；第一传动件31；第二传动件32；第一密封件41；第二密封件42；止回阀5；阀腔50；阀体51；入口511；出口512；阀芯52；阀芯主体521；柱状连接段522；环形磁铁53；阀座54；第一端55；第二端56；第一限位部57；第二限位部58；磁铁安装板59；止转架6；弹性件7；挡环8；调节筒801；调节架802；锚杆9；限位块91；预紧螺母92；调心球垫93；托盘94；杆体95；第一端951；第二端952；第三通孔953；截锥孔段9531；第一段954；第二段955；钻头96；混流器97；第一轴10；第一端11；第二端12；第一通孔13；第二轴20；第一端21；第二端22；第二通孔23；第一部分24；第二部分25；止转块26；
支撑油缸6000；第一平衡阀6100；第一压力传感器6200；第二压力传感器6300；
钻进油缸7000；第二平衡阀7100；第三压力传感器7200；第四压力传感器7300；
电液比例多路阀8000；首联8100；第一进油联8200；第二进油联8300；第三进油联8400；尾联8500。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图17所示，根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置包括钻箱5000、液压油缸、信号检测器、钻架和控制器，钻箱5000、液压油缸和信号检测器均设在钻架上。
如图1-图3所示，液压油缸包括支撑油缸6000和钻进油缸7000。
支撑油缸6000用于支撑巷道壁且为锚杆进行导向。钻进油缸7000用于驱动钻箱5000向邻近或远离巷道壁的方向上移动。也就是说，支撑油缸6000支撑到巷道壁，钻箱5000带动锚杆转动，钻进油缸7000带动钻箱5000进行钻孔。
如图1所示，信号检测器包括油压传感器和激光测距传感器中的至少一者，信号检测器用于检测钻箱5000的钻进状态。控制器能够接收信号检测器的反馈信号，且用于控制钻进油缸7000的工作状态。
因此，本发明实施例的锚杆自动化施工装置能够控制钻箱5000主动钻进和退回。
如图7-图17所示，钻箱5000包括基座1、驱动器2、第一轴10、第二轴20和锚杆9。
第一轴10可转动地安装在基座1上，第一轴10具有在其轴向上相对的第一端11和第二端12，第一轴10上设有沿其轴向贯通的第一通孔13。
驱动器2与第一轴10相连以便驱动第一轴10转动，驱动器为液压箱。
第二轴20沿其轴向可移动地插装在第一通孔13内，第二轴20具有邻近第一轴10的第一端11的初始位置。第二轴20的至少一部分与第一通孔13密封配合，第二轴20上设有沿其轴向贯通的多个第二通孔23，多个第二通孔23间隔开地设置，每个第二通孔23内均设有止回阀5。
锚杆9包括杆体95、钻头96、预紧螺母92和限位块91。杆体95与第一轴10同轴。杆体95上设有沿其轴向贯通的第三通孔953，第三通孔953能够与每个第二通孔23连通。
杆体95在其轴向上与第二轴20间隔开，杆体95在其轴向上相对第二轴20邻近第一轴10的第一端11设置，限位块91在杆体95的轴向位于预紧螺母92和第二轴20之间。
杆体95的外周面上设有外螺纹，预紧螺母92螺纹配合在杆体95上并与第一轴10密封相连。限位块91沿第一轴10的轴向可移动地设在第一通孔13内并与杆体95相连。预紧螺母92和限位块91中的每一者具有在锚杆9的轴向上相对的第一面和第二面。第一轴10驱动预紧螺母92沿第一方向转动时，限位块91的第一面与预紧螺母92的第二面止抵，以便预紧螺母92带动杆体95沿第一方向转动。第一轴10驱动预紧螺母92沿与第一方向相反的第二方向转动时，预紧螺母92对杆体95施加背向第一轴10的第一端11的预紧拉力，限位块91能够顶推第二轴20使的第二轴20背向第一轴10的第一端11移动。
钻箱进行锚杆支护作业的过程如下：
首先，利用驱动器2驱动第一轴10沿第一方向转动，通过第一轴10驱动预紧螺母92沿第一方向转动，从而通过预紧螺母92带动杆体95沿第一方向转动，进而利用锚杆9的钻头96钻孔。在钻孔过程中，向第二轴20的至少一个第二通孔23内通高压水，该高压水经止回阀5进入第三通孔953内并从钻头96处流出，以排出煤渣。由于第二轴20与第一通孔13之间密封、锚杆9与第一通孔13之间密封，因此，高压水不会外流。
然后，钻孔完成后，驱动器2停止转动，同时，停止向第二通孔23内通高压水。向至少一个第二通孔23内通锚固剂，该锚固剂经止回阀5进入第三通孔953内并最终进入到锚杆9的杆体95的第三通孔953以及杆体95与围岩之间的间隙中。由于第二轴20与第一通孔13之间密封、锚杆9与第一通孔13之间密封，锚固剂不会外流。通过第三通孔953向钻孔内通入设定量的锚固剂后，停止向第三通孔953内通锚固剂。
最后，待钻孔内的锚固剂凝固后，利用驱动器2驱动第一轴10沿第二方向转动，通过第一轴10驱动预紧螺母92沿第二方向转动，从而使预紧螺母92对杆体95施加背向第一轴10的第一端11的预紧拉力，实现对锚杆9的预紧。在预紧过程中，杆体95和限位块91中的每一者朝向第一轴10的第一端11移动，限位块91能够顶推第二轴20背向第一轴10的第一端11移动，以免第二轴20影响锚杆9的预紧。
由此，利用钻箱可以实现锚杆支护作业中的钻孔、锚固和预紧作业，作业过程中不需要拆卸钻杆，且不需要进行不同机具的切换。与相关技术中的锚杆支护作业相比，不仅有效的缩短了作业时长，提高了锚杆支护作业效率，而且降低了工人的劳动强度。
在通过第二通孔23向钻孔内注锚固剂时，锚固剂依次经第二通孔23、止回阀5、第一通孔13和第三通孔953，最终流入钻孔内。根据发明实施例的多功能锚杆支护施工装置1000利用第二轴20沿其轴向可移动，可以将第二轴20的初始位置设置的距离锚杆9较近，由此，不仅可以减少第一通孔13内的锚固剂的量，节省锚固剂用量；而且可以降低第一通孔13内的锚固剂的厚度，避免锚固剂凝固后第一通孔13内凝固后的锚固剂堵塞第一通孔13，影响多功能锚杆支护施工装置1000的下次作业。
因此，根据发明实施例的锚杆自动化施工装置具有自动预紧、自动锚注、锚杆支护作业效率高、工人劳动强度低的优点。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，钻箱能够对锚杆进行自动预紧，且能够利用锚杆进行锚注，还能够利用支撑油缸和钻机油缸进行主动钻进，因此具有自动化程度高、锚杆支护作业效率高、工人劳动强度低的优点。
在一些实施例中，如图16和图17所示，锚杆还包括用于混合锚固剂的混流器。杆体包括第一段954和第二段955，第一段954在杆体的轴向上邻近第二轴，第二段955在杆体的轴向上远离第二轴，外螺纹设在第一段954的外周面，第二段955上设置有螺旋状横肋。混流器设在第三通孔的与第一段954相对应的部分内，混流器包括固连为一体的中心轴和螺旋状叶片，中心轴与杆体同轴设置，螺旋状叶片围绕中心轴设置。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，旋状横肋有助于锚杆的钻进，旋流器能够对锚固剂进行混合，因此，具有钻进效率高、锚固效果好的优点。
在一些实施例中，如图1-图6所示，本发明实施例的的锚杆自动化施工装置还包括输水装置、锚注泵和输浆装置。
如图2所示，输水装置包括注水管5200。注水管5200上设有电磁水球阀，注水管5200的一端与水箱相连，注水管5200的另一端与锚杆通过锚杆连接管5300相连。因此，注水管5200能够在锚杆进行钻孔时对锚杆进行降温和排渣，提高安全性和可靠性。
如图1和图2所示，输浆装置包括第一换向阀2100、第一储存箱3500、第二储存箱3600、第一进浆管3300、第一注浆管3100、第二进浆管3400和第二注浆管3200。
如图1所示，第一换向阀2100用于控制第一活塞杆120的上下移动，第一储存箱3500用于储存锚固剂a组分，第二储存箱3600用于储存锚固剂b组分。
第一进浆管3300的一端与第一储存箱3500相连，第一进浆管3300的另一端与第一进口管相连，第一注浆管3100的一端与第一出口管相连，第一注浆管3100的另一端与多个第二通孔中的一个相连，以便将第一储存箱3500内的锚固剂a组分通过第一柱塞腔注入到锚杆内，从而将锚固剂a组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内。
第二进浆管3400的一端与第二储存箱3600相连，第二进浆管3400的另一端与第二进口管相连，第二注浆管3200的一端与第二出口管相连，第二注浆管3200的另一端与多个第二通孔中的另一个相连，以便将第二储存箱3600内的锚固剂b组分通过第二柱塞腔注入到锚杆内，从而将锚固剂b组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内。
可以理解的是，巷道锚杆孔为锚杆9通过钻头96在巷道壁上钻的孔。
如图4-图6所示，锚注泵1000包括集成缸体100、第一柱塞130、第二柱塞140、联动件200和第一活塞杆120。
如图4所示，集成缸体100具有活塞腔110、第一柱塞腔101、第二柱塞腔102、第一进口管103、第一出口管104、第二进口管105和第二出口管106，第一进口管103和第一出口管104中的每一者与第一柱塞腔101的底部连通，第二进口管105和第二出口管106中的每一者与第二柱塞腔102的底部连通，第一柱塞腔101和第二柱塞腔102在左右方向上间隔布置。
活塞腔110在左右方向上位于第一柱塞腔101和第二柱塞腔102之间，且第一柱塞腔101和第二柱塞腔102关于活塞腔110的中心线左右对称。
第一进口管103和第一出口管104在左右方向上相对设置，第二进口管105和第二出口管106在左右方向上相对设置。
第一柱塞130的至少部分伸入第一柱塞腔101，且第一柱塞能够相对集成缸体100在上下方向上移动，以便锚固剂从第一进口管103进入第一柱塞腔101的底部且从第一出口管104排出。
第二柱塞140的至少部分伸入第二柱塞腔102，且第二柱塞能够相对集成缸体100在上下方向上移动，以便锚固剂从第二进口管105进入第二柱塞腔102的底部且从第二出口管106排出。
可以理解的是，第一进口管103、第一出口管104、第二进口管105和第二出口管106均可以设置单向阀，以便控制一种锚固剂从第一进口管103进入第一柱塞腔101的底部且从第一出口管104排出，另一种锚固剂从第二进口管105进入第二柱塞腔102的底部且从第二出口管106排出。
具体地，如图1所示，本发明实施例的锚杆自动化施工装置包括第一单向阀3110、第二单向阀3210、第三单向阀3310和第四单向阀3410。
第一单向阀3110设在第一注浆管3100上，以便锚固剂a组分注入到锚杆内。第二单向阀3210设在第二注浆管3200上，以便锚固剂b组分注入到锚杆内。第三单向阀3310设在第一进浆管3300上，以便锚固剂a组分进入到第一柱塞腔内。第四单向阀3410设在第二进浆管3400上，以便锚固剂b组分进入到第二柱塞腔内。
联动件200位于集成缸体100的上方，第一活塞杆120、第一柱塞130和第二柱塞140中的每一者与联动件200相连，第一活塞杆120的至少部分位于活塞腔110内，且第一活塞杆120能够在进出活塞腔110的液压油驱动下相对集成缸体100上下移动，以便驱动联动件200上下移动，从而带动第一柱塞130和第二柱塞140中的每一者上下移动。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，锚注泵1000的第一活塞杆在第一换向阀2100的控制下带动第一柱塞和第二柱塞上下移动，进而能够同时泵送锚固剂的a组分和b组分，而且a组分和b组分的体积比为1:1。
第一活塞杆与第一柱塞和第二柱塞集成在集成缸体上，减小了该锚注泵1000的尺寸，而且第一活塞杆通过液压油驱动，不受气压影响，结构简单、使用方便、制作和维护成本低。
此外，本发明实施例的锚杆自动化施工装置能够利用锚杆内的混流器97将锚固剂的a组分和b组分1:1混合均匀，使锚固剂a组分和锚固剂b组分严格按照1:1的比例注入到巷道锚杆孔内，能够提高锚固效果。
由此，锚注泵1000具有锚固效果好、集成化程度高、结构简单、体积小和成本低的优点。
如图4-图6所示，锚注泵1000的第一活塞杆120的下端为伸入活塞腔110内的密封塞121，第一活塞杆120的上端为与联动件200相连的第一连接杆122，第一柱塞130的上端为与联动件200相连的第二连接杆131，第二柱塞140的上端为与联动件200相连的第三连接杆141。
如图4所示，联动件200包括第一连接孔201、第二连接孔202和第三连接孔203。
第一连接杆122伸入第一连接孔201以与联动件200相连，且第一连接杆122伸入第一连接孔201的长度可调。
具体地，第一连接杆122为螺纹杆，第一连接孔201为与螺纹杆配合的螺纹孔，以便调节第二连接杆131伸入第二连接孔202的长度。
第二连接杆131伸入第二连接孔202以与联动件200相连。具体地，第二连接杆131穿过第二连接孔202，且第二连接杆131的上端设有外螺纹且与第一螺母210配合，第二连接杆131的下端设第一限位部，第一螺母210位于联动件200上方且止抵联动件200的上表面，第一限位部位于联动件200的下方且止抵联动件200的下表面，以便限定第二连接杆131伸入第二连接孔202的长度。
第三连接杆141伸入第三连接孔203以与联动件200相连。具体地，第三连接杆141穿过第三连接孔203，且第三连接杆141的上端设有外螺纹且与第二螺母220配合，第三连接杆141的下端设第二限位部，第二螺母220位于联动件200上方且止抵联动件200的上表面，第二限位部位于联动件200的下方且止抵联动件200的下表面，以便限定第三连接杆141伸入第三连接孔203的长度。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，锚注泵1000的第一连接杆122伸入第一连接孔201的长度可调，也就是可以调节联动件200相对第一活塞杆120的高度，而且联动件200与第一柱塞130、第二柱塞140的相对高度不变。从而在第一活塞杆120的一个往复行程内，第一柱塞130和第二柱塞140的行程能够调节，从而能够调节在第一活塞杆120的一个往复行程内，本发明实施例的锚注泵1000泵送的锚固剂的体积。
举例来说，如图4所示，保持第一活塞杆120不动，减小第一连接杆122伸入第一连接孔201的长度，也就是联动件200的高度变高，从而带动第一柱塞130和第二柱塞140向上移动，在第一柱塞腔101和第二柱塞腔102的底部预留空间，此时第一活塞杆120的密封塞121位于活塞腔110的最下方。在第一活塞杆120工作时，第一柱塞130和第二柱塞140上下移动，该预留空间始终存在，第一柱塞和第二柱塞的行程变小，从而，在第一活塞杆120的一个往复行程内，本发明实施例的锚注泵1000泵送的锚固剂的体积变小。
如图4所示，锚注泵1000还包括第一导向密封套150、第二导向密封套160、第三导向密封套170和盖板180。
第一导向密封套150位于活塞腔110内且设在活塞腔110的上部，以便封堵活塞腔110的上部，第一活塞杆120穿过第一导向密封套150。
第二导向密封套160位于第一柱塞腔101内且设在第一柱塞腔101的上部，以便封堵第一柱塞腔101的上部，第一柱塞穿过第二导向密封套160。
第三导向密封套170位于第二柱塞腔102内且设在第二柱塞腔102的上部，以便封堵第二柱塞腔102的上部，第二柱塞穿过第三导向密封套170。
盖板180设在集成缸体100的上端，盖板180与集成缸体100通过螺钉固定连接，以便限位第一导向密封套150、第二导向密封套160和第三限位密封套。
根据本发明实施例的锚杆自动化施工装置，锚注泵1000的第一导向密封套150能够避免液压油泄漏，第二导向密封套160能够避免第一柱塞腔101内的锚固剂泄漏，第三导向套能够避免第二柱塞腔102内的锚固剂泄漏，盖板180能够对第一导向密封套150、第二导向密封套160和第三限位密封套进行限位。
在一些实施例中，如图5和图6所示，本发明实施例的锚注泵1000还包括进出油件300、第一进出油管310和第二进出油管320。
进出油件300固定在集成缸体100的一侧，进出油件300具有第一进出油口301和第二进出油口302。第一进出油管310的一端与活塞腔110的有杆腔111连通，第一进出油管310的另一端与第一进出油口301连通，第二进出油管320的一端与活塞腔110的无杆腔112连通，第二进出油管320的另一端与第二进出油口302连通，以便液压油进出活塞腔110。
锚注泵1000利用液压系统代替气压系统驱动第一柱塞130和第二柱塞140工作，不受气压影响，结构简单、便于控制。
在一些实施例中，如图2所示，本发明实施例的锚杆自动化施工装置还包括第二换向阀、第三换向阀和第四换向阀。第二换向阀用于控制钻进油缸7000的第二活塞杆伸出或退回。第三换向阀用于控制支撑油缸6000的第三活塞杆伸出或退回。第四换向阀用于控制液压马达5100正转或反转。
在一些实施例中，如图1所示，第一换向阀2100具有进油口2110、第一工作油口2120、第二工作油口2130和泄油口2140。进油口2110与油源p连通，泄油口2140与油箱t连通，第一工作油口2120与第一进出油口301连通，第二工作油口2130与第二进出油口302连通。由此，第一换向阀2100能够控制第一活塞杆120的上下移动。
如图1所示，进油口2110与油源p之间的油路上设有调速阀2200，第一工作油口2120与第一进出油口301之间的油路上设有第一溢流阀2300，第二工作油口2130与第二进出油口302之间的油路上设有第二溢流阀2400。
调速阀2200能够限定进入进油口2110的液压油流量和压力不变，有利于第一换向阀2100及锚注泵1000的工作稳定性。
第一溢流阀2300和第二溢流阀2400能够避免锚注泵1000的活塞腔内的压力过大，能够对锚注泵1000进行保护，提高安全性和稳定性。
在一些实施例中，如图2所示，本发明实施例的锚杆自动化施工装置还包括第一平衡阀6100和第二平衡阀7100。第一平衡阀6100连接在支撑油缸6000与第三换向阀之间的油路上，以便保持支撑油缸6000的第三活塞杆的伸出或退回状态。第二平衡阀7100连接在钻进油缸7000与第二换向阀之间的油路上，以便保持钻进油缸7000的第二活塞杆的伸出或退回状态。
在一些实施例中，如图2所示，本发明实施例的锚杆自动化施工装置还包括电液比例多路阀，电液比例多路阀包括第一进油联8200、第二进油联8300、第三进油联8400、首联8100和尾联8500。
第一进油联8200形成第二换向阀，第二进油联8300形成第三换向阀，第三进油联8400形成第四换向阀。首联8100和尾联8500用于为第一进油联8200、第二进油联8300和第三进油联8400提供进出油通道和换向信号。
如图2所示，油压传感器包括第一压力传感器6200、第二压力传感器6300、第三压力传感器7200、第四压力传感器7300和第五压力传感器5400。
第一压力传感器6200设在支撑油缸6000和第一平衡阀6100之间的一个油路上，第二压力传感器6300设在支撑油缸6000和第一平衡阀6100之间的另一个油路上，以便为第二比例阀9000提供压力信号，从而控制第三换向阀。
第三压力传感器7200设在钻进油缸7000和第二平衡阀7100之间的一个油路上，第四压力传感器7300设在钻进油缸7000和第二平衡阀7100的另一个油路上，以便为第二比例阀9000提供压力信号，从而控制第二换向阀。
第五压力传感器5400设在液压马达5100和第四换向阀之间的一个油路上，以便为第二比例阀9000提供压力信号，从而控制第四换向阀。
可以理解的是，电液比例多路阀与油源和卸荷油箱相连。此外，电液比例多路阀的具体结构为本领域技术人员所熟知，不再进行详细描述
在一些实施例中，如图3所示，钻架包括在左右方向上相对设置的基板和支撑板。支撑板与支撑油缸6000的第三活塞杆相连以便支撑巷道壁且为锚杆进行导向。基板用于对钻架进行定位，激光测距传感器设在基板上，且激光测距传感器与钻箱在左右方向上相对，以便测量钻箱钻进的距离和速度。
可以理解的是，激光测距传感器检测到钻箱钻进的距离不再变化，也就是说速度为零时，说明钻箱钻进到了极限位置，控制钻箱停止钻进或者退回。或者，激光测距传感器检测到钻箱钻进的距离变化的速度小于正常速度，也就是说钻箱钻进的速度小于正常速度，说明液压油路泄漏或者堵塞，立即停机检修。
下面参考图7-图15为例，详细描述钻箱5000的结构和其工作过程。
钻箱5000包括基座1、驱动器2、第一轴10、第二轴20和锚杆9。
第一轴10可转动地安装在基座1上，第一轴10具有在其轴向上相对的第一端11和第二端12，第一轴10上设有沿其轴向贯通的第一通孔13。
具体地，如图7-图10所示，第一轴10的轴向与左右方向一致，基座1包括底座1001和安装座1002，安装座1002与底座1001的右端相连，安装座1002上设有安装孔，第一轴10的第一端11(右端)通过轴承1003安装在安装孔内，第一轴10的第二端12(左端)悬伸设置。其中，第一轴10、轴承1003和安装孔均同轴设置。左右方向如图2中的箭头b所示。
驱动器2与第一轴10相连以便驱动第一轴10转动，驱动器2为液压马达。
如图8和图9所示，钻箱5000进一步包括第一传动件31和第二传动件32，第一传动件31与第一轴10相连，第一传动件31与驱动器2相连，第二传动件32与第二传动件32相连。由此，利用第一传动件31和第二传动件32，方便驱动器2与第一转轴相连。
优选地，第一传动件31和第二传动件32中的每一者为齿轮，第一传动件31和第二传动件32啮合。
第二轴20沿其轴向可移动地插装在第一通孔13内，第二轴20具有邻近第一轴10的第一端11的初始位置，第二轴20的至少一部分与第一通孔13密封配合，第二轴20上设有沿其轴向贯通的多个第二通孔23，多个第二通孔23间隔开地设置，每个第二通孔23内均设有止回阀5。
具体地，如图8所示，第二轴20具有在其轴向上相对的第一端21和第二端22，第二轴20的第一端21在其轴向上相对第二轴20的第二端22邻近第一轴10的第一端11设置。
优选地，如图11所示，第二轴20的第二通孔23共设置三个，其中一个第二通孔23供高压水通入，另外两个第二通孔23分别供锚固剂的和b组分通入。
如图9和图10所示，钻箱5000进一步包括第一密封件41，第二轴20的外周面上设有第一密封环槽，第一密封件41安装在第一密封环槽内，第一密封件41的外周面与第一通孔13的内周面贴合。
优选地，如图9和图10所示，第一密封环槽靠近第二轴20的第一端21设置。由此，可以进一步减少第一通孔13内锚固剂的量，从而进一步节省锚固剂的用量。
如图7-图9所示，钻箱5000进一步包括复位弹性件7，复位弹性件7安装在基座1和第二轴20之间，以便复位弹性件7对第二轴20提供朝向第一轴10的第一端11的复位弹力。
由此，在预紧锚杆9之后，第二轴20能够在复位弹性件7的作用下回到初始位置，以便多功能锚杆支护施工装置1000进行下一作业循环，从而有利于进一步提高多功能锚杆支护施工装置1000的锚杆支护作业效率。
可以理解的是，也可以不设置复位弹性件7，而通过人工手动将第二轴20回到初始位置。
优选地，如图9和图10所示，第二轴20包括第一部分24和第二部分25，第一部分24密封插装在第一通孔13内，第二部分25伸出第一通孔13，第二部分25的外周面和基座1中的一者上设有止转块26，第二部分25的外周面和基座1中的另一者上设有止转槽，止转块26插装在止转槽内，复位弹性件7设在第二部分25上。
例如，钻箱5000进一步包括止转架6，止转架6与基座1相连，第二部分25的外周面和基座1中的一者上设有止转块26，第二部分25的外周面和基座1中的另一者上设有止转槽，止转块26插装在止转槽内。当然，在另一些实施例中，止转架6也可由基座1的一部分形成。
由此，利用止转块26和止转槽方便将第二轴20安装在基座1上。
第二轴20也可全部位于第一通孔13内，而在基座1上设置止转架6，止转架6伸入第一通孔13内，第二轴20的第二端22和止转架6中的一者上设有止转块26，第二轴20的第二端22和止转架6中的另一者上设有止转槽，止转块26插装在止转槽内。
优选地，如图9所示，止转块26为花键，止转槽为花键槽。
优选地，钻箱5000进一步包括挡环8，挡环8与基座1相连，挡环8在第二轴20的轴向上与止转块26间隔开，挡环8套设在第二部分25上，复位弹性件7为压簧，止转块26设在第二部分25的外周面上，压簧顶压装配在止转块26和挡环8之间。由此，方便实现复位弹性件7的安装。挡环8在第二轴20的轴向上位置可调，以便调节压簧的预紧力。
优选地，钻箱5000进一步包括调节筒801，调节筒801套设在第二部分25上，调节筒801与基座1相连，调节筒801的外周面上设有外螺纹，挡环8为与调节筒801配合的调节螺母。由此，方便实现挡环8的位置调节。
例如，钻箱5000进一步调节架802，调节架802与基座1相连，调节筒801与调节架802相连，挡环8与调节筒801配合。通过旋转挡环8可以调节挡环8和止转块26之间的间距，从而可以实现压簧的预紧力的调节。
如图11所示，锚杆9包括杆体95、钻头96、预紧螺母92和限位块91。杆体95与第一轴10同轴。杆体95上设有沿其轴向贯通的第三通孔953，第三通孔953能够与每个第二通孔23连通。第三通孔953与每个第二通孔23能够通过止回阀5连通是指：止回阀5在流体压力下开启时第三通孔953与第二通孔23连通，而止回阀5闭合时第三通孔953与第二通孔23不连通。
优选地，第三通孔953包括截锥孔段9531，截锥孔段9531设在杆体95的邻近第二轴20的一端。
杆体95在其轴向上与第二轴20间隔开，杆体95在其轴向上相对第二轴20邻近第一轴10的第一端11设置，限位块91在杆体95的轴向位于预紧螺母92和第二轴20之间。杆体95的外周面上设有外螺纹，预紧螺母92螺纹配合在杆体95上并与第一轴10密封相连。
如图9和图10所示，钻箱5000进一步第二密封件42，第一通孔13的内周面上设有第二密封环槽，第二密封件42安装在第二密封环槽内，第二密封件42的内周面与预紧螺母92的外周面贴合。
限位块91沿第一轴10的轴向可移动地设在第一通孔13内并与杆体95相连。预紧螺母92和限位块91中的每一者具有在锚杆9的轴向上相对的第一面和第二面。第一轴10驱动预紧螺母92沿第一方向转动时，限位块91的第一面与预紧螺母92的第二面止抵，以便预紧螺母92带动杆体95沿第一方向转动。第一轴10驱动预紧螺母92沿与第一方向相反的第二方向转动时，预紧螺母92对杆体95施加背向第一轴10的第一端11的预紧拉力，限位块91能够顶推第二轴20使的第二轴20背向第一轴10的第一端11移动。
限位块91能够顶推第二轴20以便第二轴20背向第一轴10的第一端11移动是指：在第一驱动轴驱动预紧螺母92沿第一方向转动时，限位块91不会沿第一轴10的轴向移动，此时，限位块91不会顶推第二轴20使第二轴20背向第一端11移动；在第一驱动轴驱动预紧螺母92沿第二方向转动时，预紧螺母92对杆体95施加预紧力，预紧螺母92相对杆体95及限位块91背向第一轴10的第二端12移动，相应的，限位块91及杆体95相对预紧螺母92背向第一轴10的第一端11移动，在限位块91背向第一轴10的第一端11移动的过程中，限位块91可以顶推第二轴20使第二轴20背向第一轴10的第一端11移动。
锚杆9进一步包括调心球垫93和托盘94，调心球垫93和托盘94的每一者设有供杆体95穿过的通孔，托盘94与调心球垫93抵接。托盘94用于与围岩贴合，调心球垫93用于对托盘94的定位方向进行调整。利用预紧螺母92不断挤压托盘94，实现锚杆9的预紧。
具体地，杆体95包括在其轴向上相对的第一端951和第二端952，杆体95的第二端952在其轴向上相对杆体95的第一端951邻近第二轴20设置，钻头96设在杆体95的第一端951上，托盘94、调心球垫93、预紧螺母92和限位块91靠近杆体95的第二端952设置。
限位块91可以为限位螺母，限位块91螺纹配合在杆体95上，预紧螺母92沿第一方向转动时，预紧螺母92的第一面与限位块91的第二面止抵时，预紧螺母92对限位块91施加的转动力矩小于限位块91相对于杆体95转动所需的转动力矩，从而可以使限位块91限至预紧螺母92朝向杆体95的第二端952移动，进而使预紧螺母92带动杆体95沿其轴向转动。
如图7-图9所示，止回阀5包括阀体51、阀芯52和环形磁铁53。
阀体51具有阀腔50以及与阀腔50连通的入口511和出口512，阀腔50沿阀体51的轴向延伸，入口511和出口512分别设在阀体51的轴向两端，阀腔50内设有阀座54。
阀芯52沿阀体51的轴向可移动地安装在阀腔50内，阀芯52具有第一位置和第二位置，第一位置邻近入口511设置，第二位置邻近出口512设置。其中阀芯52位于第一位置时，阀芯52与阀座54止抵，阀芯52位于第二位置时，阀芯52离开阀座54以使入口511和出口512连通。
环形磁铁53安装在阀腔50内，环形磁铁53与阀体51同轴，阀芯52的至少一部分由铁磁性材料制成，以便阀芯52通过其与环形磁铁53之间的磁力作用从第二位置移动至第一位置。
向第二通孔23内通流体前，该流体可以是高压水或具有一定压力的锚固剂，阀芯52利用环形磁铁53与阀芯52之间的磁力作用保持在第一位置，使阀芯52与阀座54止抵形成线密封。工作时，流体从入口511正向进入止回阀5的阀腔50时，阀芯52利用流体的压力作用克服阀芯52与环形磁铁53之间的磁力作用，从第一位置移动至离开阀座54的第二位置，从而止回阀5的入口511与出口512连通，止回阀5开启，形成供流体流过的流体通路。停止向止回阀5的入口511输送流体时，阀芯52利用环形磁铁53与阀芯52之间的磁力作用，从第二位置移动至第一位置，从而使阀芯52与阀座54止抵形成线密封，防止流体回流。
止回阀5的阀芯52利用其与环形磁铁53之间的磁力作用使阀芯52与阀座54止抵形成线密封，因此，不需要在阀腔50的阀芯52与出口512之间设置弹簧、弹簧座等其他部件。由此，止回阀5的阀芯52至出口512之间的径向尺寸可以处处相等，或者，止回阀5的阀芯52至出口512之间任意一段中邻近出口512处的径向尺寸最大，从而凝固后的流体可以被朝向出口512的力经出口512推出阀腔50的外部。进而，在下次使用该多功能锚杆支护施工装置1000输送流体，从入口511进入的流体朝向出口512方向推动阀芯52时，凝固后的流体能够被阀芯52从出口512推出，最终使出口512与入口511连通，保证流体的顺利输送。
因此，止回阀5具有通用性好等优点。
下面以13图-图15为例，详细描述上述止回阀5。止回阀5包括阀体51、阀芯52和环形磁铁53。
阀体51具有阀腔50以及与阀腔50连通的入口511和出口512，阀腔50沿阀体51的轴向延伸，入口511和出口512分别设在阀体51的轴向的两端。
具体地，如图14所示，阀体51具有在其轴向上相对的第一端55和第二端56，阀体51限定出阀腔50。阀体51的第一端55相对第二端56邻近锚杆9设置。
如图14所示，第一端55处设有内翻沿，内翻沿围成入口511，入口511的口径小于阀腔50的邻近入口511处的径向尺寸。出口512设在第二端56，出口512的口径等于阀腔50的邻近出口512处的径向尺寸。
优选地，如图14所示，内翻沿远离第一端55的端面上设有用于安装密封环的密封槽，密封槽为环形槽。在止回阀5连接在管道或其他部件上使用时，可以在密封槽内安装密封环，以保证阀体51与管道或其他部件之间的密封性。
当然，出口512的口径也可大于阀腔50的邻近出口512处的径向尺寸。例如，阀腔50的邻近出口512处的径向尺寸在入口511至出口512方向上逐渐增加。
阀芯52沿阀体51的轴向可移动地安装在阀腔50内。阀芯52具有第一位置和第二位置，第一位置邻近入口511设置，第二位置邻近出口512设置。阀腔50内设有阀座54，其中阀芯52位于第一位置时，阀芯52与阀座54止抵，阀芯52位于第二位置时，阀芯52离开阀座54以使入口511与出口512连通。
可以理解的是，第二位置是指阀芯52离开阀座54时，阀芯52在阀腔50内的位置，因此，第二位置具有多个。
阀芯52包括阀芯主体521，阀芯主体521为截球体，阀芯主体521包括弧形面和平面，弧形面在阀体51的轴向上相对平面邻近入口511设置，阀芯52位于第一位置时，弧形面与阀座54止抵。
由此，与阀芯52为完整的球体相比，有利于缩小线密封至出口512的尺寸，从而有利于缩小线密封至出口512的流体厚度，进而有利于缩小阀腔50内的凝固后的流体的厚度，以便在下次使用该多功能锚杆支护施工装置1000输送流体，阀芯52被入口511进入的流体推动时，该凝固后的流体更易被阀芯52从出口512推出，保证流体的顺利输送。
优选地，阀芯主体521为半球体。当然，阀芯主体521也可为四份之一球体、四份之三球体等其他形状。
环形磁铁53安装在阀腔50内，环形磁铁53与阀体51同轴设置，阀芯52的至少一部分由铁磁性材料制成，以便阀芯52通过其与环形磁铁53之间的磁力作用从第二位置移动至第一位置。
如图14所示，止回阀5进一步包括磁铁安装板59，环形磁铁53安装在磁铁安装板59上，磁铁安装板59安装在阀腔50内以将环形磁铁53安装在阀腔50内。由此，利用磁铁安装板59方便将环形磁铁53安装在阀腔50内。
可以理解的是，也可以不设置磁铁安装板59，直接将环形磁铁53安装在阀腔50的内部。
如图14所示，磁铁安装板59由铁磁性材料制成，以便环形磁铁53通过其与磁铁安装板59之间的磁力作用安装在磁铁安装板59上。由此，与通过紧固件或焊接的方式将环形磁铁53固定在磁铁安装板59上相比，止回阀5的结构简单，利于止回阀5的加工制造。
优选地，阀体51采用非铁磁性材料制成。
如图14所示，环形磁铁53形成阀座54。此时，阀芯52处于第一位置时，阀芯52与环形磁铁53止抵。
可以理解的是，磁铁安装板59也可以为环形板，磁铁安装板59与阀体51同轴，磁铁安装板59形成阀座54。此时，阀芯52处于第一位置时，阀芯52与磁铁安装板59止抵。
由此，环形磁铁53或者磁铁安装板59形成阀座54，有利于简化止回阀5的结构，利于止回阀5的加工制造。
当然，阀座54也可另外设置，此时，阀座54可以固定在阀体51、磁铁安装板59或环形磁铁53上。此时，环形磁铁53和磁铁安装板59中的每一者可以由几部分组成，各部分之间围成供流体通过的流体通道，该流体通道与阀腔50连通。
如图14所示，磁铁安装板59和阀体51中的一者上设有定位凸台，磁铁安装板59和阀体51中的另一者上设有定位凹槽，定位凸台与定位凹槽插装配合。
例如，如图14所示，阀体51的内部设有内凸缘，内凸缘上设有定位凹槽，磁铁安装板59上设有定位凸台，定位凸台与定位凹槽插装配合实现磁铁安装板59在阀体51上的定位。由此，方便将磁铁安装板59安装在阀体51内设定位置。
优选地，定位凸台与定位凹槽过盈配合，而将磁铁安装板59安装在阀体51上。由此，与磁铁安装板59与阀体51通过焊接或紧固件连接相比，止回阀5结构简单，方便加工制造。
如图14所示，止回阀5进一步包括限位块，限位块与阀芯52相连，限位块上设有第一限位部57，阀腔50内设有第二限位部58，阀芯52位于第二位置时第一限位部57能够与第二限位部58止抵。第一限位部57在阀体51的轴向上位于阀芯52和入口511之间，第二限位部58在阀体51的轴向上位于阀芯52和第一限位部57之间。
阀芯52位于第二位置时第一限位部57能够与第二限位部58止抵是指：在阀芯52离开阀座54而处于第二位置时，第一限位部57可以与第二限位部58接触，第一限位部57也可以不与第二限位部58接触。具体地，在阀芯52刚离开阀座54，且阀芯52与阀座54之间的间隙较小时，阀芯52位于第二位置，但此时第一限位部57与第二限位部58不接触。在阀芯52离开阀座54，且阀芯52与阀座54之间的间隙较大时，阀芯52位于第二位置，且此时第一限位部57与第二限位部58接触(止抵)，阻止阀芯52继续向远离阀座54的方向移动。
由此，阀芯52处于第二位置时，能够利用第一限位部57和第二限位部58的止抵，以对阀芯52的极限位置进行限位，以便流体输送结束时，阀芯52从第二位置移动至第一位置。
可以理解的是，也可不设置第一限位部57和第二限位部58，利用环形磁铁53与阀芯52之间的磁力作用，对阀芯52的极限位置进行限位。
优选地，第一限位部57为挡块，挡块设有多个，每个挡块围绕阀体51的轴线间隔均布。由此，阀芯52与第一限位块组成的整体结构对称，从而在阀芯52沿阀体51的轴向移动时，避免阀芯52在阀体51的径向上发生偏斜，而影响流体在阀体51内的稳定流动。
具体地，阀芯52还包括柱状连接段522。限位块包括第一部分和第二部分，第一部分为块状，上述挡块为第二部分，柱状连接段522的一端与阀芯主体521相连、另一端与第一部分相连，挡块设置在第一部分的边沿上。
优选地，第二限位部58为限位环。由此，方便实现第二限位部58与第一限位部57的止抵。
当然，第二限位部58也可为挡块。
优选地，柱状连接段522和限位块上设有盲孔，盲孔的孔口朝向入口511，盲孔的孔底为锥形，且锥形的顶部朝向出口512。
下面以图13-图15为例，介绍上述止回阀5的工作过程：
止回阀5工作前，阀芯52利用环形磁铁53与阀芯52之间的磁力作用保持在第一位置。当有流体从入口511正向进入阀腔50内时，一部分流体对限位块施加朝向第一端55的流体压力，另一部分流体进入阀腔50内对阀芯主体521施加朝向第一端55的流体压力，阀芯52受到的流体压力的方向与磁力的方向相反，且流体压力大于磁力，阀芯52向第一端55移动，阀芯52离开阀座54，阀芯52位于第二位置，阀腔50与入口511和出口512连通而形成流体通路。当有流体从出口512逆向流会阀腔50内时，流体对阀芯52施加朝向第二端56的流体压力，此时，阀芯52受到的流体压力的方向与磁力的方向相同。阀芯52在流体压力和磁力共同作用下向第二端56移动，最终阀芯52和阀座54止抵形成线密封，防止流体回流，此时阀处于第一位置。此处的流体压力是指流体施加给阀芯52的压力。
下面参考图7-图15详细描述钻箱5000进行锚杆支护作业的详细过程：
1)钻孔：锚杆支护作业循环开始，驱动器2正转，带动第一传动件31正转，因为第一传动件31和第二传动件32相连，在第一传动件31的带动下，第二传动件32反转。因第二传动件32与转轴相连，因此转轴反转(沿第一方向转动)。因预紧螺母92与转轴相连，在转轴和限位块91的共同作用下，杆体95和转轴一起转动，利用锚杆9的钻头96钻孔。在此过程中，第二轴20不随第一轴10一起转动，由于第二密封件42的内外两侧分别接触第一轴10和第二轴20，第二轴20受到摩擦力产生的扭矩，在止转架6的作用下，第二轴20不发生旋转。钻孔过程中，第二轴20仅一个第二通孔23传递水至杆体95的第三通孔953中，用于排除煤渣。由于第一密封件41和第二密封件42的作用，可以确保高压水流进入杆体95的第三通孔953内，而不外流。当限位块91紧贴预紧螺母92，预紧螺母92紧贴着调心球垫93、调心球垫93紧贴着托盘94、托盘94紧贴围岩时，钻孔完成。
2)锚注：钻孔完成后，驱动器2停止转动，第二轴20中的第二通孔23停止泵送水至杆体95的内部；第二轴20的另外两个第二通孔23分别泵送锚固剂的a组分和b组分，两种组分的锚固剂同时被泵送到杆体95的第三通孔953和杆体95与围岩之间的间隙中，由于第一密封件41和第二密封件42的作用，可以确保锚固剂的a组分和b组分进入杆体95的第三通孔953，而不外流，泵送锚固剂至预设量后，停止泵送，锚固剂的各个组分混合反应后，实现锚固功能。
3)预紧：锚注完成后，驱动器2反转，通过第一传动件31、第二传动件32带动预紧螺母92转动，此时预紧螺母92的转动方向为第二方向，预紧螺母92的转动方向与钻孔过程的转动方向相反，预紧螺母92不断挤压紧贴在围岩上的托盘94，实现对锚杆9的预紧。在预紧过程中，锚杆9相对第一轴10向远离围岩方向平动，锚杆9尾部限位块91与第二轴20接触并推动第二轴20向远离围岩方向运动，复位弹性件7被压缩，直至预紧过程完成。当预紧结束后，锚杆9与第一轴10分离，在复位弹性件7的作用下，第二轴20相对第一轴10平动，逐渐回复到初始位置，复位弹性件7也恢复原来的安装长度，复位弹性件7的预紧力和安装长度可以通过挡环8进行调整。
上面工艺步骤完成后，根据施工需求，进行下一个作业循环，每个作业循环中，钻箱5000的工作原理一致，不再赘述。
钻箱5000可以完成钻孔、锚固和预紧多个步骤，降低了工人劳动强度，提高了巷道支护效率，成本低，结构简单，便于安装和维护，适用于煤巷锚杆支护作业。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种锚杆自动化施工装置，其特征在于，包括：
钻箱，所述钻箱包括：
基座，
第一轴，所述第一轴可转动地安装在所述基座上，所述第一轴具有在其轴向上相对的第一端和第二端，所述第一轴上设有沿其轴向贯通的第一通孔，
驱动器，所述驱动器与所述第一轴相连以便驱动所述第一轴转动，
第二轴，所述第二轴沿其轴向可移动地插装在所述第一通孔内，所述第二轴具有邻近所述第一轴的第一端的初始位置，所述第二轴的至少一部分与所述第一通孔密封配合，所述第二轴上设有沿其轴向贯通的多个第二通孔，多个所述第二通孔间隔开地设置，每个所述第二通孔内均设有止回阀，和
锚杆，所述锚杆包括杆体、钻头、预紧螺母和限位块，所述杆体与所述第一轴同轴，所述杆体上设有沿其轴向贯通的第三通孔，所述第三通孔能够与每个所述第二通孔连通，
所述杆体在其轴向上与所述第二轴间隔开，所述杆体在其轴向上相对所述第二轴邻近所述第一轴的第一端设置，所述限位块在所述杆体的轴向位于所述预紧螺母和所述第二轴之间，所述杆体的外周面上设有外螺纹，所述预紧螺母螺纹配合在所述杆体上并与所述第一轴密封相连，所述限位块沿所述第一轴的轴向可移动地设在所述第一通孔内并与所述杆体相连，所述预紧螺母和所述限位块中的每一者具有在所述锚杆的轴向上相对的第一面和第二面，所述第一轴驱动预紧螺母沿第一方向转动时，所述限位块的第一面与所述预紧螺母的第二面止抵，以便所述预紧螺母带动所述杆体沿所述第一方向转动，所述第一轴驱动预紧螺母沿与所述第一方向相反的第二方向转动时，所述预紧螺母对所述杆体施加背向所述第一轴的第一端的预紧拉力，所述限位块能够顶推所述第二轴使所述的第二轴背向所述第一轴的第一端移动；
液压油缸，所述液压油缸包括：
支撑油缸，所述支撑油缸用于支撑巷道壁且为所述锚杆进行导向，和
钻进油缸，所述钻进油缸用于驱动所述钻箱向邻近或远离所述巷道壁的方向上移动；
信号检测器，所述信号检测器包括油压传感器和激光测距传感器中的至少一者，所述信号检测器用于检测所述钻箱的钻进状态；
钻架，所述钻箱、所述液压油缸和所述信号检测器均设在所述钻架上；以及
控制器，所述控制器能够接收所述信号检测器的反馈信号，且用于控制所述钻进油缸的工作状态。
2.根据权利要求1所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，所述锚杆还包括用于混合锚固剂的混流器，所述杆体包括所述第一段和第二段，所述第一段在所述杆体的轴向上邻近所述第二轴，所述第二段在所述杆体的轴向上远离所述第二轴，所述外螺纹设在所述第一段的外周面，所述第二段上设置有螺旋状横肋，所述混流器设在所述第三通孔的与所述第一段相对应的部分内，所述混流器包括固连为一体的中心轴和螺旋状叶片，所述中心轴与所述杆体同轴设置，所述螺旋状叶片围绕所述中心轴设置。
3.根据权利要求2所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，还包括：
输水装置，所述输水装置包括注水管，所述注水管上设有电磁水球阀，所述注水管的一端与水箱相连，所述注水管的另一端与所述锚杆通过锚杆连接管相连，以便在锚杆进行钻孔时对所述锚杆进行降温和排渣；
锚注泵，所述锚注泵包括：
集成缸体，所述集成缸体具有活塞腔、第一柱塞腔、第二柱塞腔、第一进口管、第一出口管、第二进口管和第二出口管，所述第一进口管和所述第一出口管中的每一者与所述第一柱塞腔的底部连通，所述第二进口管和所述第二出口管中的每一者与所述第二柱塞腔的底部连通，所述第一柱塞腔和所述第二柱塞腔在左右方向上间隔布置，
第一柱塞，所述第一柱塞的至少部分伸入所述第一柱塞腔，且所述第一柱塞能够相对所述集成缸体在上下方向上移动，以便锚固剂从所述第一进口管进入所述第一柱塞腔的底部且从所述第一出口管排出，
第二柱塞，所述第二柱塞的至少部分伸入所述第二柱塞腔，且所述第二柱塞能够相对所述集成缸体在上下方向上移动，以便锚固剂从所述第二进口管进入所述第二柱塞腔的底部且从所述第二出口管排出，
联动件，所述联动件位于所述集成缸体的上方，所述第一柱塞和所述第二柱塞中的每一者与所述联动件相连，和
第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述联动件相连，所述第一活塞杆的至少部分位于所述活塞腔内，且所述第一活塞杆能够在进出所述活塞腔的液压油驱动下相对所述集成缸体上下移动，以便驱动所述联动件上下移动，从而带动所述第一柱塞和所述第二柱塞中的每一者上下移动；以及
输浆装置，所述输浆装置包括：
所述第一换向阀，所述第一换向阀用于控制所述第一活塞杆的上下移动，
第一储存箱和第二储存箱，所述第一储存箱用于储存锚固剂a组分，所述第二储存箱用于储存锚固剂b组分，
第一进浆管和第一注浆管，所述第一进浆管的一端与所述第一储存箱相连，所述第一进浆管的另一端与所述第一进口管相连，所述第一注浆管的一端与所述第一出口管相连，所述第一注浆管的另一端与多个所述第二通孔中的一个相连，以便将所述第一储存箱内的所述锚固剂a组分通过所述第一柱塞腔注入到所述锚杆内，从而将所述锚固剂a组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内，以及
第二进浆管和第二注浆管，所述第二进浆管的一端与所述第二储存箱相连，所述第二进浆管的另一端与所述第二进口管相连，所述第二注浆管的一端与所述第二出口管相连，所述第二注浆管的另一端与多个第二通孔中的另一个相连，以便将所述第二储存箱内的所述锚固剂b组分通过所述第二柱塞腔注入到所述锚杆内，从而将所述锚固剂b组分适于通过锚杆注入到巷道锚杆孔内。
4.根据权利要求3所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，还包括：
第二换向阀，所述第二换向阀用于控制所述钻进油缸的第二活塞杆伸出或退回；
第三换向阀，所述第三换向阀用于控制所述支撑油缸的第三活塞杆伸出或退回；和
第四换向阀，所述驱动器为液压马达，所述第四换向阀用于控制所述液压马达正转或反转。
5.根据权利要求4所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，还包括：
第一单向阀，所述第一单向阀设在所述第一注浆管上，以便所述锚固剂a组分注入到所述锚杆内；
第二单向阀，所述第二单向阀设在所述第二注浆管上，以便所述锚固剂b组分注入到所述锚杆内；
第三单向阀，所述第三单向阀设在所述第一进浆管上，以便所述锚固剂a组分进入到所述第一柱塞腔内；和
第四单向阀，所述第四单向阀设在所述第二进浆管上，以便所述锚固剂b组分进入到所述第二柱塞腔内。
6.根据权利要求5所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，所述锚注泵还包括：
进出油件，所述进出油件固定在所述集成缸体的一侧，所述进出油件具有第一进出油口和第二进出油口，以便液压油进出所述活塞腔；
第一进出油管，所述第一进出油管的一端与所述活塞腔的有杆腔连通，所述第一进出油管的另一端与所述第一进出油口连通；和
第二进出油管，所述第二进出油管的一端与所述活塞腔的无杆腔连通，所述第二进出油管的另一端与所述第二进出油口连通。
7.根据权利要求6所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，所述第一换向阀具有进油口、第一工作油口、第二工作油口和泄油口，所述进油口与油源连通，所述泄油口与油箱连通，所述第一工作油口与所述第一进出油口连通，所述第二工作油口与所述第二进出油口连通。
8.根据权利要求7所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，还包括：
第一平衡阀，所述第一平衡阀连接在所述支撑油缸与所述第三换向阀之间的油路上，以便保持所述支撑油缸的第三活塞杆的伸出或退回状态；和
第二平衡阀，所述第二平衡阀连接在所述钻进油缸与所述第二换向阀之间的油路上，以便保持所述钻进油缸的第二活塞杆的伸出或退回状态。
9.根据权利要求8所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，还包括电液比例多路阀，所述电液比例多路阀包括：
第一进油联，所述第一进油联形成所述第二换向阀，
第二进油联，所述第二进油联形成所述第三换向阀，
第三进油联，所述第三进油联形成所述第四换向阀，以及
首联和尾联，所述首联和所述尾联用于为所述第一进油联、所述第二进油联和所述第三进油联提供进出油通道和换向信号；
所述油压传感器包括：
第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设在所述支撑油缸和所述第一平衡阀之间的一个油路上，所述第二压力传感器设在所述支撑油缸和所述第一平衡阀之间的另一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第三换向阀换向，
第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器设在所述钻进油缸和所述第二平衡阀之间的一个油路上，所述第四压力传感器设在所述钻进油缸和所述第二平衡阀的另一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第二换向阀换向，以及
第五压力传感器，所述第五压力传感器设在所述液压马达和所述第四换向阀之间的一个油路上，以便为所述控制器提供压力信号，从而所述控制器控制所述第四换向阀换向。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的锚杆自动化施工装置，其特征在于，所述钻架包括在左右方向上相对设置的基板和支撑板，所述支撑板与所述支撑油缸的第三活塞杆相连以便支撑巷道壁且为所述锚杆进行导向，所述基板用于对所述钻架进行定位，所述激光测距传感器设在所述基板上，且所述激光测距传感器与所述钻箱在左右方向上相对，以便测量所述钻箱钻进的距离和速度。
技术总结