CN110924999A - 退锚让压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及井下巷道支护技术领域，特别涉及高压下对锚索托盘、锚索球快速回收的装置，尤其是退锚让压装置，包括紧固在巷道岩层内的锚索，所述锚索的外端伸出巷道，在巷道外的锚索的外侧壁上套有托盘，在所述托盘的外侧设有紧固套接在锚索上的索具，在所述托盘与所述索具之间的锚索外侧安装有一伸缩让压组件，所述伸缩让压组件的两端分别用于抵紧所述托盘外端面、所述索具内端面。采用油缸让压结构，能够在高压矿压的工况下进行托盘、锚索球等索具的快速、简单的回收，施工难度低；同时，本装置能够在巷道岩层对锚索发生错位剪切时，根据需要控制设定油压来有效的保护锚索，降低锚索被剪断的概率，使用时安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及井下巷道支护技术领域，特别涉及高压下对锚索托盘、锚索球快速回收的装置，尤其是退锚让压装置。
背景技术
煤矿开采和生产的过程中为了提高施工的安全性，通常采用锚索巷道支护的方式来实现对巷道的加固，施工完成后锚索处于张紧状态。开采完成后，需对托盘、索具进行拆卸回收，但是，现有的锚索支护结构在高压力的矿压下工况下，由于施工前期必须考虑支护安全问题，因此前期设置的过大的刚性抵接抵紧力会造成退锚机不能使索具从锚索上脱落的问题，托盘、锚索球等回收困难。
发明内容
本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：退锚让压装置，包括紧固在巷道岩层内的锚索，所述锚索的外端伸出巷道，在巷道外的锚索的外侧壁上套有托盘，在所述托盘的外侧设有紧固套接在锚索上的索具，在所述托盘与所述索具之间的锚索外侧安装有一伸缩让压组件，所述伸缩让压组件的两端分别用于抵紧所述托盘外端面、所述索具内端面。
整个设备采用伸缩让压组件能够实现在拆卸时实现自动回缩，从而使得索具的上端出现空隙，从而降低拆卸难度。
优选地，所述伸缩让压组件为空心液压油缸，所述空心液压油缸包括带有进、出油口的油缸缸筒，在所述油缸缸筒的顶端密封固连有连体缸盖，在所述油缸缸筒的底端密封固连有缸底，所述缸底的底部与所述索具相抵紧，所述连体缸盖下端的连体空心管部伸至所述油缸缸筒内并与所述缸底的顶部中心密封紧固配合连接，所述缸底的中心与所述连体缸盖的中心均上下贯通且同轴、相同内径设置并形成锚索腔，所述油缸缸筒、所述缸盖、所述缸底均同轴设置，所述缸盖、所述缸底的内端外沿均密封固连在所述油缸缸筒的上端与下端，所述缸底的顶部中心与所述连体缸盖的连体空心管部底部密封紧固连接，在所述油缸缸筒内的连体空心管部的外侧壁上密封套接配合有一活塞组件，所述活塞组件的上端活动密封穿出所述连体缸盖并与所述托盘相抵接配合。
所述连体缸盖与油缸缸筒、缸底向配合连接，油缸缸筒、缸底上均配合设有与连体缸盖上的各个部件相配套的零部件和槽、孔。
本优化方案中，采用的是空心液压油缸的方式实现后续拆卸时让压，同时在安装防护的过程中整个空心液压油缸全程采用供给液压油实现高压抵紧的状态，从而在支护工作中起到提高支护效果的作用；另外，本设计的空心液压油缸采用的改进型的结构，锚索可通过空心液压油缸的中心穿过、同轴心设置，实现对锚索来劲时的用力均匀，减少偏拉力、斜拉力带来的不良影响；锚穿过锚索腔时并不直接与锚索腔之间抵接摩擦，而是采用了上防护环、下防护环将锚索进行限位，从而即使在锚索发生轻度侧偏力时也只会磨损上防护环、下防护环，不会直接对空心液压油缸产生磨损，从而有效的延长了空心液压油缸的使用寿命。在后期继续使用时上防护环、下防护环可以直接更换即可。
本空心液压油缸采用的活塞组件，采用多同步活塞杆同时拉结的方式，对车阵列式的设计能够保证拉结的稳定与对称性，在空心液压油缸供油时可以根据需要选择供油的压力，空心液压油缸始终与外部的液压站的油泵相连接，具体操作由矿下工作人员根据需要进行调节供油或回油。
优选地，所述连体缸盖采用一体式铸造成型。采用一体成型主要是能够适合高压状态下使用，整体强度更好，适用于矿下使用。
优选地，所述活塞组件包括密封套接配合在所述油缸缸筒内的连体空心管部的外侧壁上的环形活塞，所述环形活塞的外侧壁密封配合在所述油缸缸筒的内侧壁上，在所述环形活塞下方的所述连体空心管部的外侧壁外围均匀间隔设有若干个活塞杆，各所述活塞杆的内端均固连在所述环形活塞的顶部端面上，各所述活塞杆的顶部活动密封穿出对应位置处的缸盖端面四周的各个密封通孔，在各所述密封通孔的侧壁密封安装槽内均安装有滑动密封圈。
在各个活塞杆活动的过程中滑动密封圈可以始终起到密封的作用。
优选地，各所述活塞杆的顶部均平齐设置，在各所述活塞杆的顶部紧固连接有上部环形盘，所述上部环形盘的顶部与所述托盘底部相抵接。
优选地，在所述上部环形盘的顶部中心孔内铆接有一上防护环，所述上防护环的内径小于所述锚索腔的内径、大于锚索的外径。
优选地，在所述缸底的底部固连有一下部环形盘，所述下部环形盘的底部与所述索具相抵接，在所述下部环形盘的中心孔内铆接有一下防护环，所述下防护环的内径小于所述锚索腔的内径、大于锚索的外径。
设置的上防护环、下防护环的主要作用是通过两者对锚索进行周边限位，从而使得锚索不直接与空心液压油缸的锚索腔相抵接摩擦，提高延长空心液压油缸的使用寿命。
优选地，在所述上部环形盘的顶部中心孔的外围固连有一锥形套，所述锥形套的上端伸至所述托盘中心孔内并与其相抵紧，所述锥形套套接在所述锚索的外侧。
设置锥形套的主要目的是预防在产生牙齿呢个剪切力的情况下，防止托盘直接剪切锚索，使得托盘剪切锥形套来减少锚索被剪切的可能，提高锚索的使用寿命。
优选地，所述连体缸盖包括缸盖主体、一体连接在所述缸盖主体底部中心的所述连体空心管部，所述连体空心管部与所述缸盖主体的中心孔为一体设置，在所述缸盖主体的上部外侧壁上设有紧固螺纹，在所述紧固螺纹下段的缸盖主体上设有缸盖阶梯轴段，在所述缸盖阶梯轴段上加工设有端部密封安装槽，在所述缸盖主体的端面上沿其圆周均匀间隔加工有供各所述活塞杆穿过的所述密封通孔，在各所述密封通孔内加工有杆部密封安装槽，在所述连体空心管部的底部设有缸底阶梯轴段，在所述缸底阶梯轴段的下段外侧壁上加工有缸底连接外螺纹，在所述缸底连接外螺纹上部的缸底阶梯轴段上加工有缸底密封安装槽。
优选地，所述连体缸盖的加工工艺包括如下具体步骤：
1.铸造；
铸件毛坯成型后对各部位进行检验，合格后进入机加工序；
2. 钻密封通孔：
主轴转速为1000转/分、进给量140毫米/分、端面平直度0.015；
3.镗密封通孔：
粗镗：主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
精镗：主轴转速为1000转/分、进给量60毫米/分、端面平直度0.008；
4.镗中心孔：
在镗床上所得铸件毛坯，进行粗镗：
主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
粗镗后，精镗：
主轴转速为1000转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.01；
5.铣削端面：
依次铣削缸盖主体上下端面、连体空心管部下端面；
主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
6.车外圆：
车床加工各阶梯轴段，依次粗车、精车；
粗车：
主轴转速为800转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
精车：
主轴转速为1000转/分、进给量60毫米/分、端面平直度0.008；
7.车密封安装槽：
车床加工各密封安装槽；
主轴转速为1000转/分、进给量80毫米/分、端面平直度0.01；
8.车外螺纹：
车床加工各外螺纹；
主轴转速为800转/分、进给量80毫米/分；
9.淬火、热处理，得成品。
本连体缸盖采用铸造件作为毛坯，能够有效的提高其整体的结构强度，适合矿下使用，另外，在本零件加工过程中针对需求优化设计了加工工艺及加工各工步中的参数选择，使得连体缸盖零件在使用过程中能够有效的满足使用需求，同时本连体缸盖进行淬火和热处理也是考虑到使用工况的原因进行了优化处理。
本发明的有益效果体现在：采用油缸让压结构，能够在高压矿压的工况下进行托盘、锚索球等索具的快速、简单的回收，施工难度低；同时，本装置能够在巷道岩层对锚索发生错位剪切时，根据需要控制设定油压来有效的保护锚索，降低锚索被剪断的概率，使用时安全性更高；另外，当岩层发生错位剪切力时本设备在使用时也可进行自身的防护，延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的内部剖视结构示意图。
图3为本发明的连体缸盖的剖视结构示意图。
图中，1、巷道； 2、锚索；3、托盘； 4、索具； 5、伸缩让压组件；6、油缸缸筒；7、连体缸盖；8、缸底；9、连体空心管部；10、锚索腔；11、活塞组件；12、环形活塞；13、活塞杆；14、密封通孔； 16、上部环形盘；17、上防护环；18、下部环形盘；19、下防护环；20、锥形套；21、缸盖主体；22、紧固螺纹；23、缸盖阶梯轴段；24、端部密封安装槽；25、杆部密封安装槽；26、缸底阶梯轴段；27、缸底密封安装槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-3中所示，退锚让压装置，包括紧固在巷道1岩层内的锚索2，所述锚索2的外端伸出巷道1，在巷道1外的锚索2的外侧壁上套有托盘3，在所述托盘3的外侧设有紧固套接在锚索2上的索具4，在所述托盘3与所述索具4之间的锚索2外侧安装有一伸缩让压组件5，所述伸缩让压组件5的两端分别用于抵紧所述托盘3外端面、所述索具4内端面。
整个设备采用伸缩让压组件5能够实现在拆卸时实现自动回缩，从而使得索具4的上端出现空隙，从而降低拆卸难度。
优选地，所述伸缩让压组件5为空心液压油缸，所述空心液压油缸包括带有进、出油口的油缸缸筒6，在所述油缸缸筒6的顶端密封固连有连体缸盖7，在所述油缸缸筒6的底端密封固连有缸底8，所述缸底8的底部与所述索具4相抵紧，所述连体缸盖7下端的连体空心管部9伸至所述油缸缸筒6内并与所述缸底8的顶部中心密封紧固配合连接，所述缸底8的中心与所述连体缸盖7的中心均上下贯通且同轴、相同内径设置并形成锚索腔10，所述油缸缸筒6、所述缸盖、所述缸底8均同轴设置，所述缸盖、所述缸底8的内端外沿均密封固连在所述油缸缸筒6的上端与下端，所述缸底8的顶部中心与所述连体缸盖7的连体空心管部9底部密封紧固连接，在所述油缸缸筒6内的连体空心管部9的外侧壁上密封套接配合有一活塞组件11，所述活塞组件11的上端活动密封穿出所述连体缸盖7并与所述托盘3相抵接配合。
所述连体缸盖7与油缸缸筒6、缸底8向配合连接，油缸缸筒6、缸底8上均配合设有与连体缸盖7上的各个部件相配套的零部件和槽、孔。
本优化方案中，采用的是空心液压油缸的方式实现后续拆卸时让压，同时在安装防护的过程中整个空心液压油缸全程采用供给液压油实现高压抵紧的状态，从而在支护工作中起到提高支护效果的作用；另外，本设计的空心液压油缸采用的改进型的结构，锚索2可通过空心液压油缸的中心穿过、同轴心设置，实现对锚索2来劲时的用力均匀，减少偏拉力、斜拉力带来的不良影响；锚穿过锚索腔10时并不直接与锚索腔10之间抵接摩擦，而是采用了上防护环17、下防护环19将锚索2进行限位，从而即使在锚索2发生轻度侧偏力时也只会磨损上防护环17、下防护环19，不会直接对空心液压油缸产生磨损，从而有效的延长了空心液压油缸的使用寿命。在后期继续使用时上防护环17、下防护环19可以直接更换即可；
本空心液压油缸采用的活塞组件11，采用多同步活塞杆13同时拉结的方式，对车阵列式的设计能够保证拉结的稳定与对称性，在空心液压油缸供油时可以根据需要选择供油的压力，空心液压油缸始终与外部的液压站的油泵相连接，具体操作由矿下工作人员根据需要进行调节供油或回油。
优选地，所述连体缸盖7采用一体式铸造成型。采用一体成型主要是能够适合高压状态下使用，整体强度更好，适用于矿下使用。
优选地，所述活塞组件11包括密封套接配合在所述油缸缸筒6内的连体空心管部9的外侧壁上的环形活塞12，所述环形活塞12的外侧壁密封配合在所述油缸缸筒6的内侧壁上，在所述环形活塞12下方的所述连体空心管部9的外侧壁外围均匀间隔设有若干个活塞杆13，各所述活塞杆13的内端均固连在所述环形活塞12的顶部端面上，各所述活塞杆13的顶部活动密封穿出对应位置处的缸盖端面四周的各个密封通孔14，在各所述密封通孔14的侧壁杆部密封安装槽25内均安装有滑动密封圈。
在各个活塞杆13活动的过程中滑动密封圈可以始终起到密封的作用。
优选地，各所述活塞杆13的顶部均平齐设置，在各所述活塞杆13的顶部紧固连接有上部环形盘16，所述上部环形盘16的顶部与所述托盘3底部相抵接。
优选地，在所述上部环形盘16的顶部中心孔内铆接有一上防护环17，所述上防护环17的内径小于所述锚索腔10的内径、大于锚索2的外径。
优选地，在所述缸底8的底部固连有一下部环形盘18，所述下部环形盘18的底部与所述索具4相抵接，在所述下部环形盘18的中心孔内铆接有一下防护环19，所述下防护环19的内径小于所述锚索腔10的内径、大于锚索2的外径。
设置的上防护环17、下防护环19的主要作用是通过两者对锚索2进行周边限位，从而使得锚索2不直接与空心液压油缸的锚索腔10相抵接摩擦，提高延长空心液压油缸的使用寿命。
优选地，在所述上部环形盘16的顶部中心孔的外围固连有一锥形套20，所述锥形套20的上端伸至所述托盘3中心孔内并与其相抵紧，所述锥形套20套接在所述锚索2的外侧。
设置锥形套20的主要目的是预防在产生牙齿呢个剪切力的情况下，防止托盘3直接剪切锚索2，使得托盘3剪切锥形套20来减少锚索2被剪切的可能，提高锚索2的使用寿命。
优选地，所述连体缸盖7包括缸盖主体21、一体连接在所述缸盖主体21底部中心的所述连体空心管部9，所述连体空心管部9与所述缸盖主体21的中心孔为一体设置，在所述缸盖主体21的上部外侧壁上设有紧固螺纹22，在所述紧固螺纹22下段的缸盖主体21上设有缸盖阶梯轴段23，在所述缸盖阶梯轴段23上加工设有端部密封安装槽24，在所述缸盖主体21的端面上沿其圆周均匀间隔加工有供各所述活塞杆13穿过的所述密封通孔14，在各所述密封通孔14内加工有杆部密封安装槽25，在所述连体空心管部9的底部设有缸底阶梯轴段26，在所述缸底阶梯轴段26的下段外侧壁上加工有缸底8连接外螺纹，在所述缸底8连接外螺纹上部的缸底阶梯轴段26上加工有缸底密封安装槽27；
优选地，所述连体缸盖7的加工工艺包括如下具体步骤：
1.铸造；
铸件毛坯成型后对各部位进行检验，合格后进入机加工序；
2. 钻密封通孔：
主轴转速为1000转/分、进给量140毫米/分、端面平直度0.015；
3.镗密封通孔：
粗镗：主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
精镗：主轴转速为1000转/分、进给量60毫米/分、端面平直度0.008；
4.镗中心孔：
在镗床上所得铸件毛坯，进行粗镗：
主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
粗镗后，精镗：
主轴转速为1000转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.01；
5.铣削端面：
依次铣削缸盖主体21上下端面、连体空心管部9下端面；
主轴转速为700转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
6.车外圆：
车床加工各阶梯轴段，依次粗车、精车；
粗车：
主轴转速为800转/分、进给量120毫米/分、端面平直度0.015；
精车：
主轴转速为1000转/分、进给量60毫米/分、端面平直度0.008；
7.车杆部密封安装槽25：
车床加工各杆部密封安装槽25；
主轴转速为1000转/分、进给量80毫米/分、端面平直度0.01；
8.车外螺纹：
车床加工各外螺纹；
主轴转速为800转/分、进给量80毫米/分；
9.淬火、热处理，得成品。
本连体缸盖7采用铸造件作为毛坯，能够有效的提高其整体的结构强度，适合矿下使用，另外，在本零件加工过程中针对需求优化设计了加工工艺及加工各工步中的参数选择，使得连体缸盖7零件在使用过程中能够有效的满足使用需求，同时本连体缸盖7进行淬火和热处理也是考虑到使用工况的原因进行了优化处理。
工作原理：
安装锚索2支护时，使用锚索2机将锚索2打入巷道1岩层内，并依次将托盘3、伸缩让压组件5、索具4安装使得抵紧完成支护，具体操作过程中伸缩让压组件5的空心液压油缸供油压力根据具体情况选定并保持供油。
开采完成后，需要对支护进行拆卸，回收各索具4、托盘3等零件，后续重复使用，此时控制空心液压油缸让压，使得其回油，从而使得索具4的上端面出现空隙，从而实现让压退锚，大大降低拆卸难度。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.退锚让压装置，包括紧固在巷道岩层内的锚索，所述锚索的外端伸出巷道，其特征在于：在巷道外的锚索的外侧壁上套有托盘，在所述托盘的外侧设有紧固套接在锚索上的索具，在所述托盘与所述索具之间的锚索外侧安装有一伸缩让压组件，所述伸缩让压组件的两端分别用于抵紧所述托盘外端面、所述索具内端面。
2.根据权利要求1所述的退锚让压装置，其特征在于：所述伸缩让压组件为空心液压油缸，所述空心液压油缸包括带有进、出油口的油缸缸筒，在所述油缸缸筒的顶端密封固连有连体缸盖，在所述油缸缸筒的底端密封固连有缸底，所述缸底的底部与所述索具相抵紧，所述连体缸盖下端的连体空心管部伸至所述油缸缸筒内并与所述缸底的顶部中心密封紧固配合连接，所述缸底的中心与所述连体缸盖的中心均上下贯通且同轴、相同内径设置并形成锚索腔，在所述油缸缸筒内的连体空心管部的外侧壁上密封套接配合有一活塞组件，所述活塞组件的上端活动密封穿出所述连体缸盖并与所述托盘相抵接配合。
3.根据权利要求2述的退锚让压装置，其特征在于：所述连体缸盖采用一体式铸造成型。
4.根据权利要求3所述的退锚让压装置，其特征在于：所述活塞组件包括密封套接配合在所述油缸缸筒内的连体空心管部的外侧壁上的环形活塞，所述环形活塞的外侧壁密封配合在所述油缸缸筒的内侧壁上，在所述环形活塞下方的所述连体空心管部的外侧壁外围均匀间隔设有若干个活塞杆，各所述活塞杆的内端均固连在所述环形活塞的顶部端面上，各所述活塞杆的顶部活动密封穿出对应位置处的缸盖端面四周的各个密封通孔，在各所述密封通孔的侧壁密封安装槽内均安装有滑动密封圈。
5.根据权利要求4所述的退锚让压装置，其特征在于：各所述活塞杆的顶部均平齐设置，在各所述活塞杆的顶部紧固连接有上部环形盘，所述上部环形盘的顶部与所述托盘底部相抵接。
6.根据权利要求5所述的退锚让压装置，其特征在于：在所述上部环形盘的顶部中心孔内铆接有一上防护环，所述上防护环的内径小于所述锚索腔的内径、大于锚索的外径。
7.根据权利要求6所述的退锚让压装置，其特征在于：在所述缸底的底部固连有一下部环形盘，所述下部环形盘的底部与所述索具相抵接，在所述下部环形盘的中心孔内铆接有一下防护环，所述下防护环的内径小于所述锚索腔的内径、大于锚索的外径。
8.据权利要求7所述的退锚让压装置，其特征在于：在所述上部环形盘的顶部中心孔的外围固连有一锥形套，所述锥形套的上端伸至所述托盘中心孔内并与其相抵紧，所述锥形套套接在所述锚索的外侧。
9.据权利要求2-8中任意一项所述的退锚让压装置，其特征在于：所述连体缸盖包括缸盖主体、一体连接在所述缸盖主体底部中心的所述连体空心管部，所述连体空心管部与所述缸盖主体的中心孔为一体设置，在所述缸盖主体的上部外侧壁上设有紧固螺纹，在所述紧固螺纹下段的缸盖主体上设有缸盖阶梯轴段，在所述缸盖阶梯轴段上加工设有端部密封安装槽，在所述缸盖主体的端面上沿其圆周均匀间隔加工有供各所述活塞杆穿过的所述密封通孔，在各所述密封通孔内加工有杆部密封安装槽，在所述连体空心管部的底部设有缸底阶梯轴段，在所述缸底阶梯轴段的下段外侧壁上加工有缸底连接外螺纹，在所述缸底连接外螺纹上部的缸底阶梯轴段上加工有缸底密封安装槽。
10.据权利要求9中所述的退锚让压装置，其特征在于：所述连体缸盖的加工工艺包括如下具体步骤：
1.铸造；
2. 钻密封通孔；
3.镗密封通孔；
4.镗中心孔；
5.铣削端面；
6.车外圆；
7.车密封安装槽；
8.车外螺纹；
9.淬火、热处理，得成品。
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