CN105332727B - 一种锚索退锚装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山支护工程技术领域，具体涉及了一种锚索退锚装置，包括缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞的一端伸出所述缸体，所述活塞与所述缸体可移动连接，动力单元为所述活塞相对于所述缸体沿轴向移动提供动力；所述缸体伸出所述活塞的一端连接有抓取单元，所述抓取单元可与所述缸体同步运动；所述抓取单元抓取锚塞，所述活塞伸出所述缸体的一端端部抵住锚杯，通过所述活塞与所述缸体、抓取单元的相对运动，使所述锚塞与所述锚杯脱离。本发明提供的一种锚索退锚装置，可以使巷道顶板随采面推进并及时冒落，从而进行快速、高效的退锚工作。

Description

一种锚索退锚装置

技术领域

本发明涉及矿山支护工程技术领域，尤其涉及一种锚索退锚装置，更具体地涉及一种可以使巷道顶板能随采面推进并及时冒落的锚索退锚装置。

背景技术

在目前，矿用锚索退锚机虽然被广泛使用，但现有的锚索退锚机在各煤矿生产应用中，仍有一些不便之处。

1、可靠性不高

退锚时，在加压过程中，锚具的锚环和锚塞的分离时的情况是判断是否继续加压的标准，如果发生分离则停止加压，如果未发生分离则手动泵继续加压。然而现有技术的工作人员通常依靠个人的工作经验来判断锚塞和锚环是否分离以及是否继续加压完成，这样难免会导致加压的精确度不高，而加压过大或过小都会给退锚工作带来一定的困难和危险。如果加压过小，很难把锚塞从锚环中取出；如果稍有不慎加压过大，对锚索钢绞线的拉力超过了锚索的设计承载力，则有可能把锚索拉坏。

2、劳动强度大、劳动力需求高

由于锚索均分布在巷道的顶板，而在退锚时需将退锚千斤顶拿到巷道顶部与钢绞线相连，可是由于高度的原因，在退锚过程中工作人员必须随身携带梯子，攀爬着来进行退锚工作，这样务必给工作人员带来了额外的较大的工作强度。并且由于巷道的实际环境原因，在使用梯子时还需要另外一个工作人员来进行扶持，这样整个退锚过程至少需要三个工作人员来完成。占用了劳动力，增加的煤矿企业的生产成本，降低了效益。

3、具有一定的危险性

在退锚加压过程中，需要人工取下锚塞，具有一定的危险性，另外在整个退锚加压过程中，工作人员需要反复攀爬梯子来判断是否继续加压，且退锚之后还需取下锚具，这样反复的攀爬梯子也会给工作人员的人身安全带来威胁。

综上所述，针对目前井下放顶煤工作面切眼和回采巷道在锚网索组合支护作用下，巷道顶板不能随采面推进及时冒落所造成的，如：工作面初次垮落步距加大；工作面上下端头后方较大范围的悬顶，造成悬顶三角区瓦斯聚积，严重影响通风安全；巷道顶板不跨落，增加了悬顶长度，对端头顶板管理造成困难等一些列问题，需要研发出一种快速、高效的锚索退锚装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种锚索退锚装置，可以使巷道顶板随采面推进并及时冒落，从而进行快速、高效的退锚工作。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锚索退锚装置，包括缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞的一端伸出所述缸体，所述活塞与所述缸体可移动连接，动力单元为所述活塞相对于所述缸体沿轴向移动提供动力；所述缸体伸出所述活塞的一端连接有抓取单元，所述抓取单元可与所述缸体同步运动；所述抓取单元抓取锚塞，所述活塞伸出所述缸体的一端端部抵住锚杯，通过所述活塞与所述缸体、抓取单元的相对运动，使所述锚塞与所述锚杯脱离。

进一步的，前述抓取单元包括若干沿缸体轴向设置的滑块；所述活塞伸出所述缸体的一端设有容纳孔，所述容纳孔的侧壁上沿其周向均匀开设与所述滑块数量相同的容纳槽，所述滑块分别设置于所述容纳槽内且与所述缸体可移动连接，各所述滑块可沿缸体轴向同步移动，并在移动的同时张开或者锁紧。

进一步的，前述缸体与所述滑块连接的一端设有移动腔，所述滑块在所述移动腔内移动；所述滑块为扇形结构，所述滑块内壁设有凹槽，所述滑块外壁设有两级阶梯，所述移动腔靠近所述缸体端部的一端内壁设有与所述滑块外壁结构相匹配的三级阶梯；所述移动腔内壁的最大半径大于所述滑块的最大半径，且所述移动腔内壁的最小半径小于所述滑块外壁的最大半径且大于所述滑块外壁的最小半径。

进一步的，前述移动腔的侧壁上开设有与所述滑块数量相同的移动孔，所述移动孔包括沿所述缸体轴向设置的第一子移动孔和垂直于所述第一子移动孔的第二子移动孔，所述第一子移动孔和第二子移动孔连通，且构成L型结构；所述滑块与所述移动孔连接且所述滑块可沿所述移动孔滑动。

进一步的，前述缸体在所述移动腔处的外壁上套设有可沿轴向移动的滑环，所述滑块与所述滑环通过螺栓与所述移动孔配合，并且与所述缸体连接。

进一步的，前述动力单元为液压结构，所述液压结构为设置于所述缸体内的油腔，通过向所述油腔内注油控制所述活塞运动。

进一步的，前述活塞包括依次同轴连接的限位段、连接段和移动段，所述限位段在所述油腔内移动，所述限位段将所述油腔分为第一油腔和第二油腔；所述移动段的端部伸出所述缸体，且所述移动段的端部开设所述容纳孔、所述移动段的侧壁开设所述容纳槽。

进一步的，前述第一油腔和第二油腔的外壁上分别设有第一注油孔和第二注油孔。

进一步的，前述缸体内设有中心轴，所述活塞套设于所述中心轴上。

进一步的，前述锚塞的一端设有锚尖，另一端设有锚尾，所述锚尾的直径大于所述锚塞和锚尖，所述锚尖为圆锥体结构；所述锚尖插入所述锚杯，所述锚尾用于被所述抓取单元抓取。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种锚索退锚装置，其动力单元为活塞相对于缸体沿轴向移动提供动力；抓取单元抓取锚塞，活塞伸出缸体的一端端部抵住锚杯，通过活塞与缸体、抓取单元的相对运动，使锚塞与锚杯脱离。本发明 通过对抓取单元、动力单元和活塞的设计，并对锚塞进行外形结构和尺寸上的改造，实现锚索的轻松退锚。

本发明提供的锚索退锚装置，通过锚索的退锚工艺后，可以解决因巷道支护强度大而引起的顶板难跨落问题，而且可以回收大量锚索锁具、托盘、钢带等，可以节约支护成本。另外，对锚索退锚锚装置和工艺的研发对于全煤巷道锚索支护的全面推广有重要意义。

本发明提供的锚索退锚装置，通过此装置对锚索支护解除时，可以回收大量锚索锁具、托盘、钢带等，可以节约支护成本，且该装置具有结构简单、施工方便的优点。

附图说明

图1为本发明锚索退锚装置的剖视图；

图2为本发明锚索退锚装置的俯视图；

图3为本发明锚索退锚装置的左视图；

图4为本发明锚塞和锚杯的结构示意图；

其中，1：缸体；2：中心轴；3：第一油腔；31：第一注油孔；4：活塞；41：限位段；42：连接段；43：移动段；5：第二油腔；51：第二注油孔；6：滑块；61：凹槽；7：螺栓；8：移动腔；81：移动腔第一级阶梯；82：移动腔第二级阶梯；83：移动腔第三级阶梯；9：移动孔；91：凸缘；92：第一子移动孔；93：第二子移动孔；10：锚杯；11：锚塞；111：锚尾；112：锚尖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，本实施例提供的一种锚索退锚装置，包括缸体1，缸体1内设有活塞4，活塞4的一端伸出缸体1，活塞4与缸体1可移动连接，动力单元为活塞4相对于缸体1沿轴向移动提供动力；缸体1伸出活塞4的一端连接有抓取单元，抓取单元可与缸体1同步运动；抓取单元抓取锚塞11，活塞4伸出缸体1的一端端部抵住锚杯10，通过活塞4与缸体1、抓取单元的相对运动，使锚塞11与锚杯10脱离。本发明 通过对抓取单元、动力单元和活塞4的设计，实现轻松退锚。

进一步的，抓取单元包括若干沿缸体1轴向设置的滑块6；活塞4伸出缸体1的一端设有容纳孔，容纳孔的侧壁上沿其周向均匀开设与滑块6数量相同的容纳槽，滑块6分别设置于容纳槽内且与缸体1可移动连接，各滑块6可沿缸体1轴向同步移动，并在移动的同时张开或者锁紧。本实施例中，滑块6的数量为4个，在滑块6向图1中的左侧相对于缸体1移动的时候，四个滑块6相对张开，可以插入锚塞11端部，在向右侧相对于缸体1移动的时候，四个滑块6相对锁紧，抓住锚塞11。除了本实施例中的滑块6等结构以外，抓取单元还可以为机械手等其他能实现抓取目的的本领域或者相近技术领域人员惯用的其他部件。

进一步的，缸体1与滑块6连接的一端设有移动腔8，滑块6在移动腔8内移动；滑块6为扇形结构，所述滑块6内壁设有凹槽61，所述滑块6外壁设有两级阶梯，移动腔8靠近缸体端部的一端内壁设有与滑块6外壁结构相匹配的三级阶梯；移动腔8内壁的最大半径大于滑块6的最大半径，且移动腔8内壁的最小半径小于滑块6外壁的最大半径且大于滑块6外壁的最小半径。其中，本实施例中，滑块6内壁和外壁的第一级阶梯和第二级阶梯、以及移动腔8内壁的第一级阶梯81、第二级阶梯82和第三级阶梯83分别沿图1中的由左至右方向设置，且滑块6外壁的第一级阶梯的内径分别大于第二级阶梯，移动腔8内壁的第一级阶梯81、第二级阶梯82和第三级阶梯83分别依次减小。其中，移动腔第一级阶梯81内壁的半径大于滑块6外壁的第一级阶梯的半径，移动腔第二级阶梯82内壁的半径等于滑块6外壁的第一级阶梯的半径，移动腔第三级阶梯83内壁的半径等于滑块6外壁的第二级阶梯的半径。当滑块6向图1中的左向与缸体1相对运动时，滑块6进入移动腔8内壁的第一级阶梯81区域，此时滑块6所处的空间增大，滑块6分别向外张开后，锚塞11插入各滑块6之间；当滑块6向图1中的右向与缸体1相对运动时，滑块6进入移动腔8内壁的第二级阶梯82和第三级阶梯83的区域，此时滑块6所处的空间减小并且与滑块6体积相同，滑块6分别向内收缩，锚塞11被固定于各滑块6的凹槽61之间，实现对锚塞11的抓取。

进一步的，移动腔8的侧壁上开设有与滑块6数量相同的移动孔9，移动孔9包括沿缸体1轴向设置的第一子移动孔92和垂直于第一子移动孔92的第二子移动孔93，第一子移动孔92和第二子移动孔93连通，且构成L型结构；滑块6与移动孔9连接且滑块6可沿移动孔9滑动。当滑块6滑至第一子移动孔92时，滑块6可以沿缸体1轴向滑动，此时滑块6与缸体1沿轴向不同步运动；当滑块6滑至第二子移动孔93时，滑块6可以沿缸体1周向滑动，且当滑块6滑动至第二子移动孔93的端部时，滑块6与缸体1相对固定，此时滑块6与缸体1沿轴向同步运动。移动孔9的外壁还可设有凸缘91，用于保护螺栓7，并且防止螺栓7被不慎瓜碰导致的移动。凸缘91可以为相同高度，也可以为渐变高度，可以全部覆盖移动孔9外周，也可以部分覆盖。本实施例中，第二子移动孔93的外周设有由第二子移动孔93与第一子移动孔92的连接处向另一端逐渐增高的凸缘91，凸缘91的最高距离大于螺栓7的高度。

进一步的，除了上述凸缘91的保护方式以外，缸体1在移动腔8处的外壁上还可以套设有可沿轴向移动的滑环，滑块6与滑环通过螺栓7与移动孔9配合，并且与缸体1连接。滑环上设有螺孔，螺栓7固定于螺孔内，使滑块6与滑环位置相对固定，通过移动滑环，带动各滑块6同步的沿移动孔9移动。其中，容纳槽的大小足够滑块6沿缸体1的轴向和周向移动。

进一步的，动力单元为液压结构，液压结构为设置于缸体1内的油腔，通过向油腔内注油控制活塞4运动。除了此种结构以外的其他液压结构或者动力结构，只要是能实现带动活塞4往复运动的功能的结构或者装置，均可以采用。

进一步的，活塞4包括依次同轴连接的限位段41、连接段42和移动段43，限位段41在油腔内移动，限位段41将油腔分为第一油腔3和第二油腔5；移动段43的端部伸出缸体1，且移动段43的端部开设容纳孔、移动段43的侧壁开设容纳槽。本实施例通过改变第一油腔3和第二油腔5的压差，带动限位段41运动，从而带动连接段42和移动段43运动，移动段43用于抵住锚杯10。

进一步的，第一油腔3和第二油腔5的外壁上分别设有第一注油孔31和第二注油孔51。第一注油孔31和第二注油孔51分别连接油缸，通过第一注油孔31向第一油腔3注油，通过第二注油孔51向第二油腔5注油，从而改变第一油腔3和第二油腔5的压差，带动活塞4运动。

进一步的，缸体1内设有中心轴2，活塞4套设于中心轴2上。且本实施例中，中心轴2的半径与滑块6的第一级阶梯内壁的半径相同，中心轴2的端部可以与滑块6第一级阶梯构成抓取腔，对锚塞11进行限位。

进一步的，如图4所示，锚塞11的一端设有锚尖112，另一端设有锚尾111，锚尾111的直径大于锚塞11和锚尖112，锚尖112为圆锥体结构；锚尖112插入锚杯10，锚尾111用于被抓取单元抓取。本实施例中，锚塞11的锚尾111被抓取时，被限制于抓取腔内。

工作中，本实施例的工作原理为：初始状态如图1，通过向缸体1左侧移动螺栓7，使滑块6进入移动腔8的第一级阶梯81腔体内，滑块6分别向外张开，插到锚尾111处，向右移动螺栓7，使滑块6进入移动腔8的第二级阶梯82和第三级阶梯83的腔体内，滑块6向轴线方向收缩，并且通过抓取腔固定锚尾111；通过沿周向移动螺栓7，使滑块6与缸体1相对固定；向第一油腔3注油时首，使活塞4右移至移动段43端部顶到锚杯10做支撑点，继续向第一油腔3注油，使缸体1拉动滑块6左移并拉动锚尾111，当锚尾111与锚杯10分离后也就使锚具整体脱离了锁紧的工作状态；向第二油腔5注油，直至活塞4的限位段41移至最左端，为滑块6移动提供空间；此时滑块6通过与锁紧过程的反向运动，可以径向张开，并写下锚塞11。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种锚索退锚装置，其特征在于，包括缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞的一端伸出所述缸体，所述活塞与所述缸体可移动连接，动力单元为所述活塞相对于所述缸体沿轴向移动提供动力；所述缸体伸出所述活塞的一端连接有抓取单元，所述抓取单元可与所述缸体同步运动；所述抓取单元抓取锚塞，所述活塞伸出所述缸体的一端端部抵住锚杯，通过所述活塞与所述缸体、抓取单元的相对运动，使所述锚塞与所述锚杯脱离。

2.根据权利要求1所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述抓取单元包括若干沿缸体轴向设置的滑块；所述活塞伸出所述缸体的一端设有容纳孔，所述容纳孔的侧壁上沿其周向均匀开设与所述滑块数量相同的容纳槽，所述滑块分别设置于所述容纳槽内且与所述缸体可移动连接，各所述滑块可沿缸体轴向同步移动，并在移动的同时张开或者锁紧。

3.根据权利要求2所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述缸体与所述滑块连接的一端设有移动腔，所述滑块在所述移动腔内移动；所述滑块为扇形结构，所述滑块内壁设有凹槽，所述滑块外壁设有两级阶梯，所述移动腔靠近所述缸体端部的一端内壁设有与所述滑块外壁结构相匹配的三级阶梯；所述移动腔内壁的最大半径大于所述滑块的最大半径，且所述移动腔内壁的最小半径小于所述滑块外壁的最大半径且大于所述滑块外壁的最小半径。

4.根据权利要求3所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述移动腔的侧壁上开设有与所述滑块数量相同的移动孔，所述移动孔包括沿所述缸体轴向设置的第一子移动孔和垂直于所述第一子移动孔的第二子移动孔，所述第一子移动孔和第二子移动孔连通，且构成L型结构；所述滑块与所述移动孔连接且所述滑块可沿所述移动孔滑动。

5.根据权利要求4所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述缸体在所述移动腔处的外壁上套设有可沿轴向移动的滑环，所述滑块与所述滑环通过螺栓与所述移动孔配合，并且与所述缸体连接。

6.根据权利要求2所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述动力单元为液压结构，所述液压结构为设置于所述缸体内的油腔，通过向所述油腔内注油控制所述活塞运动。

7.根据权利要求6所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述活塞包括依次同轴连接的限位段、连接段和移动段，所述限位段在所述油腔内移动，所述限位段将所述油腔分为第一油腔和第二油腔；所述移动段的端部伸出所述缸体，且所述移动段的端部开设所述容纳孔、所述移动段的侧壁开设所述容纳槽。

8.根据权利要求7所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述第一油腔和第二油腔的外壁上分别设有第一注油孔和第二注油孔。

9.根据权利要求1所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述缸体内设有中心轴，所述活塞套设于所述中心轴上。

10.根据权利要求1所述的锚索退锚装置，其特征在于，所述锚塞的一端设有锚尖，另一端设有锚尾，所述锚尾的直径大于所述锚塞和锚尖，所述锚尖为圆锥体结构；所述锚尖插入所述锚杯，所述锚尾用于被所述抓取单元抓取。