CN109882224B - 用于锚杆安装的高压旋转接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锚杆安装的高压旋转接头，属于树脂锚杆安装技术领域。包括转轴(1)、左轴套(8)、右轴套(2)和套管(4)，套管(4)上设有注入孔(41)；转轴(1)中部为凸字形的连接部(11)，转轴(1)内设有注浆通孔(9)，连接部(11)中部两侧套设第一密封环(6)和第二密封环(3)，第一密封环(6)和第二密封环(3)外上均设有轴承(7)，左轴套(8)和右轴套(2)设在套管(4)的两端。通过本装置可将高压水、锚杆钻机和锚杆三者连接，同时实现锚杆锚固和锚杆预紧，解决现有树脂锚杆在安装过程中反复拆装安装工具耗时耗力的问题。
Description
技术领域
本发明公开了一种用于锚杆安装的高压旋转接头，属于树脂锚杆安装技术领域。
背景技术
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。其功能是对锚杆施加预应力。而现有的树脂锚杆主要包括杆体、托盘、螺母等构件，杆体的一端设置有锚头，另一端可通过拧动螺母将托盘与围岩紧密贴合，通过锚固剂实现锚固。而起粘结锚固作用的材料为锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分分割包装成卷形，混合后能使杆体与被锚固体煤、岩粘结在一起。
而目前树脂锚杆实际使用时，需先打孔，打完孔后由人工向孔内安装锚固剂，然后通过锚杆钻机带动锚杆杆体旋转搅拌药卷实现锚固，同时由于树脂药卷多、顶板成孔差、机具扭矩不高等因素影响，锚杆安装时容易失效，且工序多，操作复杂，造成职工操作比较困难。同时中国专利、公布号CN103867220A、公布日2014.06.18的名称为内注式中空树脂锚杆中记载的锚杆体为中空结构，其内部为药剂腔，通过推动活塞实现锚固剂的混合，但此专利公开的技术方案并不能解决树脂锚杆锚固预紧一体的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前传统的树脂锚杆需要反复拆装安装工具，造成安装不便。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于锚杆安装的高压旋转接头，包括转轴、左轴套、右轴套和套管，套管外壁中部设置有注入孔；所述转轴为阶梯轴结构，且中部为凸字形结构的连接部，转轴内部设置有注浆通孔，所述注浆通孔包括连通的径向孔和轴向孔，径向孔远离轴向孔的一端延伸出连接部外壁，轴向孔为盲孔结构，一端延伸至转轴端面，且转轴穿入套管内，并可在套管内转动；连接部中部两侧台阶面上分别套设有第一密封环和第二密封环，第一密封环和第二密封环的外壁均与套管内壁贴合，第一密封环和第二密封环外侧的台阶面上均套设有轴承，左轴套和右轴套设置在两侧轴承的外侧并可与套管可拆卸连接。
其中，上述装置中所述注浆通孔为十字型结构，且注浆通孔的径向孔贯穿整个转轴。
其中，上述装置中转动转轴可使得注入孔的轴线与转轴上的注浆通孔的径向孔轴线重合。
其中，上述装置中所述第一密封环为铜密封圈，第二密封环为橡胶密封圈。
其中，上述装置中所述注入孔外端设置有快速接头。
其中，上述装置中所述左轴套和右轴套截面为U形结构，且底端中部设置有供转轴穿出的通孔。
其中，上述装置中所述套管两端设置有连接螺纹，且两端的连接螺纹旋向相反，左轴套和右轴套内部均设置有适配的连接螺纹，使得左轴套和右轴套分别与套管螺纹连接。
其中，上述装置中所述连接部与套管内壁的间距为5至20mm。
本发明的有益效果是：本装置结构简单，使用简便。本装置左轴套和右轴套将转轴的中部设置在套筒内，并在转轴的中部对称设置有第一密封环和第二密封环，外端设置轴承实现转轴与套管的密封转动，并在转轴内部设置注浆通孔，在套管上设置注入孔。这种结构在实际使用时可将高压水与注入孔连接，通过高压水推动杆体内的锚固剂实现锚固。但锚固完成后将锚杆钻机直接与旋转接头的另一端连接，从而实现锚杆的预紧，不需再手动拧动锚杆的螺母，实现锚固和预紧一体化，缩短锚固周期。
附图说明
图1为本发明全剖结构示意图。
图2为本发明使用时与锚杆钻机和锚杆的连接结构示意图。
图中标记为：1是转轴，11是连接部，2是右轴套，3是第二密封环，4是套管，41是注入孔，5是快速接头，6是第一密封环，7是轴承，8是左轴套，9是注浆通孔，12是螺母，13是托盘，14是活塞，15是杆体，16是锚固剂包，17是锚杆钻机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1和图2所示，本发明的用于锚杆安装的高压旋转接头，包括转轴1、左轴套8、右轴套2和套管4，套管4外壁中部设置有注入孔41；所述转轴1为阶梯轴结构，且中部为凸字形结构的连接部11，转轴1内部设置有注浆通孔9，所述注浆通孔9包括连通的径向孔和轴向孔，径向孔远离轴向孔的一端延伸出连接部11外壁，轴向孔为盲孔结构，一端延伸至转轴1端面，且转轴1穿入套管4内，并可在套管4内转动；连接部11中部两侧台阶面上分别套设有第一密封环6和第二密封环3，第一密封环6和第二密封环3的外壁均与套管4内壁贴合，第一密封环6和第二密封环3外侧的台阶面上均套设有轴承7，左轴套8和右轴套2设置在两侧轴承7的外侧并可与套管4可拆卸连接。本领域技术人员能够理解的是，由于转轴1中部为凸字形结构的连接部11，且整个转轴1为阶梯轴，故在转轴1的的连接部11中部两侧的台阶面上对称套设有第一密封环6和第二密封环3，而第一密封环6和第二密封环3的外壁直接可与套管4内壁紧密贴合实现轴向密封；为了减小磨损，本装置优选在第一密封环6和第二密封环3外侧的阶梯轴上套设轴承7，左轴套8和右轴套2设置在套管4的两端，同时通过调节左轴套8和右轴套2的间距，来实现施加一个轴向作用力来将转轴1的中部设置在套管4内，从而实现转轴1与套管4的密封转动。同时本装置的转轴1与套管4转动连接，而由于套管4上设置有注入孔41，而在转轴1内部设置注浆通孔9，而本装置的目的是实现钻锚一体化，高压水的主要作用是推动活塞14挤压锚固剂包16实现杆体15锚固，故转轴1的连接部11中部外壁应与套管4内壁存在一定的间隙，方便转轴1跟随锚杆钻机17转动时，高压水的进入。本装置在实际使用时，可将高压水与注入孔41连接，同时将转轴1设置有注浆通孔9端与锚杆杆体连接，将转轴1的另一端与锚杆钻机17连接，通过锚杆钻机17来提供锚杆杆体15的转动动力，通过螺母12使得托盘13紧靠围岩侧壁，实现锚杆的预紧，而从注浆通孔9排出的高压水直接流入中空的锚杆杆体15，推动活塞14为锚固剂混合提供动力，从而实现锚固和预紧一体化，缩短锚固周期。
优选的，上述装置中所述注浆通孔9为十字型结构，且注浆通孔9的径向孔贯穿整个转轴1。本领域技术人员能够理解的是，为了保证高压水进水量本装置优选注浆通孔9为十字型结构，使得径向孔整个贯穿转轴1，也即是贯穿连接部11，使得注浆通孔9两侧可进高压水保持推动锚固剂所需动力。
优选的，上述装置中转动转轴1可使得注入孔41的轴线与转轴1径向通孔的轴线重合。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是进一步优选转动转轴1可使得注入孔41的轴线与转轴1径向通孔的轴线重合。
优选的，上述装置中所述第一密封环6为铜密封圈，第二密封环3为橡胶密封圈。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是优选第一密封环6为铜密封圈，第二密封环3为橡胶密封圈，使的整个装置的密封效果更好，同时密封环的磨损最小。
优选的，上述装置中所述注入孔41外端设置有快速接头5。本领域技术人员能够理解的是，为了方便注入孔41与高压水连接，故本装置优选在注入孔41的外端部设置有快速接头5，进而缩短注入孔41和高压水管的连接时间。
优选的，上述装置中所述左轴套8和右轴套2截面为U形结构，且底端中部设置有供转轴1穿出的通孔。本领域技术人员能够理解的是，本装置只是优选左轴套8和右轴套2的截面结构为U形，为了便于转轴1穿出，进一步优选底端中部设置有供转轴1穿出的通孔。
优选的，上述装置中所述套管4两端设置有连接螺纹，且两端的连接螺纹旋向相反，左轴套8和右轴套2内部均设置有适配的连接螺纹，使得左轴套8和右轴套2分别与套管4螺纹连接。本领域技术人员能够理解的是，本装置为了使整个装置运行时，结构更加稳固优选在套管4的两端设置旋向相反的连接螺纹，同时在左轴套8和右轴套2连接端设置分别与其两端部适配的连接螺纹，使得套管4端部可分别与左轴套8和右轴套2螺纹连接；同时这种反向螺纹的设置可有效防止本装置实际使用时，高压水的反作用力直接作用在套管4上，使得套管4转动而造成左轴套8或右轴套2一端松动。
优选的，上述装置中所述连接部11与套管4内壁的间距为5至20mm。本领域技术人员能够理解的是， 为了便于高压水顺利从注入孔沿连接部11和套管4之间的间隙流入转轴1内部，避免憋压的情况。故本装置优选连接部11与套管4内壁的间距为5至20mm，也即是转轴1的最大直径处与套管4内壁的间距为5至20mm。
Claims (5)
1.用于锚杆安装的高压旋转接头，其特征在于：包括转轴（1）、左轴套（8）、右轴套（2）和套管（4），套管（4）外壁中部设置有注入孔（41）；所述转轴（1）为阶梯轴结构，且中部为凸字形结构的连接部（11），转轴（1）内部设置有注浆通孔（9），所述注浆通孔（9）包括连通的径向孔和轴向孔，径向孔远离轴向孔的一端延伸出连接部（11）外壁，轴向孔为盲孔结构，一端延伸至转轴（1）端面，且转轴（1）穿入套管（4）内，并可在套管（4）内转动；连接部（11）中部两侧台阶面上分别套设有第一密封环（6）和第二密封环（3），第一密封环（6）和第二密封环（3）的外壁均与套管（4）内壁贴合，第一密封环（6）和第二密封环（3）外侧的台阶面上均套设有轴承（7），左轴套（8）和右轴套（2）设置在两侧轴承（7）的外侧并可与套管（4）可拆卸连接；所述注浆通孔（9）为十字型结构，且注浆通孔（9）的径向孔贯穿整个转轴（1）；转动转轴（1）可使得注入孔（41）的轴线与转轴（1）上的注浆通孔（9）的径向孔轴线重合；所述连接部（11）与套管（4）内壁的间距为5至20mm。
2.如权利要求1所述的用于锚杆安装的高压旋转接头，其特征在于：所述第一密封环（6）为铜密封圈，第二密封环（3）为橡胶密封圈。
3.如权利要求1所述的用于锚杆安装的高压旋转接头，其特征在于：所述注入孔（41）外端设置有快速接头（5）。
4.如权利要求1所述的用于锚杆安装的高压旋转接头，其特征在于：所述左轴套（8）和右轴套（2）截面为U形结构，且底端中部设置有供转轴（1）穿出的通孔。
5.如权利要求至1至4任一权利要求所述的用于锚杆安装的高压旋转接头，其特征在于：所述套管（4）两端设置有连接螺纹，且两端的连接螺纹旋向相反，左轴套（8）和右轴套（2）内部均设置有适配的连接螺纹，使得左轴套（8）和右轴套（2）分别与套管（4）螺纹连接。
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