CN215485875U - 一种万向可调式取锚杆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种万向可调式取锚杆装置，属于煤矿井下开拓设备技术领域。技术方案由锁紧螺栓、锁紧螺母、万向联轴器、挡圈、密封圈、水变套、地质螺旋钻杆、合金取芯钻头组成；所述锁紧螺栓与万向联轴器中主动端半联轴器固定；万向联轴器其从动端半联轴器外圆周上设置有两个挡圈沟槽，内部设置有冷却水通道，右端设置有梯形内螺纹Ⅰ；水变套与从动端半联轴器同心安装；地质螺旋钻杆内部设置中心通孔，其左端设有梯形外螺纹，右端设有扁方Ⅰ和梯形外螺纹，其杆体的外圆周上设有耐磨螺旋带钢；所述合金取芯钻头内部设置有中心孔，其外圆周上设置有扁方Ⅱ，其刃部设置有四个硬质合金刀头。本实用新型具有取锚杆迅速、退取锚杆效率高等优点。

Description

一种万向可调式取锚杆装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种万向可调式取锚杆装置。

背景技术

在煤矿井下回采工作面，普遍采用螺旋式锚杆作为加固材料对巷道进行支护，当采煤机对巷道进行回采工作时，需要预先把回采区域中遗留的锚杆取出，传统的方法采用人工拔取或防突钻机钻取的方式，人工拔取的方式劳动强度大，安全隐患高，防突钻机钻取的方式取锚杆工序繁琐，且当遗留的锚杆为变形或弯曲的锚杆时，由于防突钻机钻孔角度不能随锚杆轨迹变化，在取锚杆过程中容易造成锚杆断裂，当采煤机进行回采时，遗留的断裂锚杆若卷入滚筒会损坏截齿，甚至甩出伤人，且断裂的锚杆顶端比较锋利，若随煤流进入运输系统可能造成运输机械故障，甚至导致运输机皮带撕坏的严重后果，极大程度上影响工作面生产效率，限制了回采速度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种万向可调式取锚杆装置，在煤矿井下回采工作时，有效解决了传统方式取锚杆速度慢、工作效率低、锚杆断裂及其所导致的机械故障和锚杆伤人的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种万向可调式取锚杆装置，由锁紧螺栓、锁紧螺母、万向联轴器、挡圈、密封圈、水变套、地质螺旋钻杆、合金取芯钻头组成；所述锁紧螺栓共两个，上下对称布置，与万向联轴器中主动端半联轴器上设置的定位螺纹孔连接固定，所述锁紧螺母共两个，同心安装在锁紧螺栓上，起到锁紧作用；所述万向联轴器其主动端半联轴器左端设置有内四方孔和定位螺纹孔，内四方孔与机载锚杆钻机钻杆座轴的外四方结构配合连接；所述万向联轴器其从动端半联轴器外圆周上左右设置有两个挡圈沟槽，内部设置有冷却水通道，右端设置有梯形内螺纹Ⅰ；所述水变套与从动端半联轴器同心安装，其内部设置有沟槽、冷却水快速接口；所述挡圈共两个，分左右安装在从动端半联轴器外圆周上的挡圈沟槽内，限制水变套的轴向位移；所述密封圈共两个，分别左右安装在水变套内部对应沟槽内；所述地质螺旋钻杆为中空式结构，内部设置有中心通孔，所述地质螺旋钻杆的左端开设有梯形外螺纹，所述梯形外螺纹与从动端半联轴器右端的梯形内螺纹Ⅰ配合，地质螺旋钻杆的右端开设有扁方Ⅰ和梯形外螺纹，扁方Ⅰ结构方便地质螺旋钻杆的拆装，梯形外螺纹与合金取芯钻头左端的梯形内螺纹Ⅱ配合，其杆体的外圆周上设有耐磨螺旋带钢；所述合金取芯钻头为中空结构，内部设置有中心孔，其左端梯形内螺纹Ⅱ与地质螺旋钻杆的梯形外螺纹配合，其外圆周上设置有扁方Ⅱ，方便合金取芯钻头的拆装，其刃部设置有四个硬质合金刀头。

优选地，所述万向联轴器由主动端半联轴器、十字轴、从动端半联轴器组成；所述主动端半联轴器与十字轴水平方向的销轴铰接，所述从动端半联轴器与十字轴竖直方向的销轴铰接。

优选地，所述中心孔直径为φ28mm。

本实用新型具有下列优点：

1、万向联轴器采用十字轴铰接，具有承载力高、传动平稳、角向补偿大等优点；

2、地质螺旋钻杆总长度为2800mm，大于需钻取的锚杆长度，可一次完成钻孔、取锚杆作业，减少了续接钻杆的次数，提高了生产效率；

3、合金取芯钻头内部中心孔直径为φ28mm，大于要退取的B19锚杆直径，其刃部呈喇叭口形式，并设置有四个硬质合金刀头，利于定位、退取锚杆作业；

4、本实用新型内部设置有冷却水通道，方便钻进过程中钻杆的冷却冲洗；

5、退取的锚杆经简单加工可进行回收利用，降低了生产成本；

6、本装置可与多种型号的钻机配合使用，也可在铁路、公路、水边及地下工程隧道中使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中万向联轴器的结构示意图；

图3是图2的A-A视图；

图4是图1中水变套的结构示意图；

图5是图1中地质螺旋钻杆的结构示意图；

图6是图5的B-B视图；

图7是图1中合金取芯钻头的结构示意图；

图8是图7的C-C视图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本实施例所述万向可调式取锚杆装置，由锁紧螺栓6-1、锁紧螺母6-2、万向联轴器6-3、挡圈6-4、密封圈6-5、水变套6-6、地质螺旋钻杆6-7、合金取芯钻头6-8组成；

所述锁紧螺栓6-1共两个，上下对称布置，与万向联轴器6-3中主动端半联轴器6-3-1上设置的定位螺纹孔6-3-4连接固定，所述锁紧螺母6-2共两个，同心安装在锁紧螺栓6-1上，起到锁紧作用；所述万向联轴器6-3其主动端半联轴器6-3-1左端设置有内四方孔6-3-5和定位螺纹孔6-3-4，内四方孔(6-3-5)与钻机钻杆座轴的外四方结构配合连接，此种配合方式限制了万向联轴器6-3相对钻机的旋转运动，可保证两者周向连接紧密，当钻机5与主动端半联轴器6-3-1周向连接紧固后，将锁紧螺栓6-1通过定位螺纹孔6-3-4旋紧至钻机轴端的定位孔内，并用锁紧螺母6-2锁紧，从而限制了万向联轴器6-3相对机载锚杆钻机5的轴向位移；所述万向联轴器6-3其从动端半联轴器6-3-3外圆周上左右设置有两个挡圈沟槽6-3-7，内部设置有冷却水通道6-3-6，右端设置有梯形内螺纹Ⅰ6-3-8；所述水变套6-6与从动端半联轴器6-3-3同心安装，其内部设置有沟槽6-6-1、冷却水快速接口6-6-2；所述挡圈6-4共两个，分左右安装在从动端半联轴器6-3-3外圆周上的挡圈沟槽6-3-7内，限制水变套6-6的轴向位移；所述密封圈6-5共两个，分别左右安装在水变套6-6内部对应沟槽6-6-1内，其密封型式为阶梯封，具有密封良好、摩擦率低等优点，适用于高速旋转场合；所述地质螺旋钻杆6-7为中空式结构，内部设置有中心通孔6-7-1，杆体总长度为2800mm，所述地质螺旋钻杆6-7的左端开设有梯形外螺纹6-7-2，所述梯形外螺纹6-7-2与从动端半联轴器6-3-3右端的梯形内螺纹Ⅰ6-3-8配合，地质螺旋钻杆6-7的右端开设有扁方Ⅰ6-7-4和梯形外螺纹6-7-2，扁方Ⅰ6-7-4结构方便地质螺旋钻杆6-7的拆装，梯形外螺纹6-7-2与合金取芯钻头6-8左端的梯形内螺纹Ⅱ6-8-2配合，其杆体，的外圆周上设有耐磨螺旋带钢6-7-3，该螺旋带钢6-7-3的设计使地质螺旋钻杆6-7具有扭矩大、排渣速度快、钻孔成型好、不易卡钻等优点；所述合金取芯钻头6-8为中空结构，内部设置有中心孔6-8-1，中心孔6-8-1直径为φ28mm，大于要退取的B19锚杆直径，其左端梯形内螺纹Ⅱ6-8-2与地质螺旋钻杆6-7的梯形外螺纹6-7-2配合，其外圆周上设置有扁方Ⅱ6-8-3，方便合金取芯钻头6-8的拆装，其刃部设置有四个硬质合金刀头6-8-4。

所述万向联轴器6-3由主动端半联轴器6-3-1、十字轴6-3-2、从动端半联轴器6-3-3组成；所述主动端半联轴器6-3-1与十字轴6-3-2水平方向的销轴铰接，所述从动端半联轴器6-3-3与十字轴6-3-2竖直方向的销轴铰接，当钻机回转时，带动主动端半联轴器6-3-1与从动端半联轴器6-3-3以一定夹角分别绕各自轴线回转，十字轴6-3-2则做空间运动。主动端半联轴器6-3-1与从动端半联轴器6-3-3两轴间夹角可在限定空间范围内变动，最大轴间夹角可达45°。

本实用新型的工作流程如下：将本装置与钻机连接，将合金取芯钻头6-8套在需要退取的螺纹式锚杆上，启动钻机使之回转，并缓慢向前推进，合金取芯钻头6-8在钻机的作用下，配合万向联轴器6-3动作，可实现一定角度范围的沿弯曲变形锚杆轨迹钻孔施工作业，待钻进深度大于锚杆长度后，回退钻机至合金取芯钻头6-8完全脱出煤层，人工将整套地质螺旋钻杆6-7从钻机卸下，并将留在其中的螺纹式锚杆取出。在钻机钻进的过程中，冷却水经水变套6-6的冷却水快速接口6-6-2进入万向联轴器6-3的冷却水通道6-3-6，进而进入地质螺旋钻杆6-7内的中心通孔6-7-1，起到冷却、冲洗、排渣的作用。

本实用新型通过十字轴式万向联轴器的角向补偿作用，配合中空式高强度地质螺旋钻杆和合金取芯钻头，可实现沿锚杆轨迹快速取锚杆作业，具有取锚灵活、钻孔速度快等优点；本实用新型采用梯形螺纹连接，内外螺纹以锥面贴合不易松动，具有传动效率高、牙根强度好，可承担较大扭矩传递等优点；本实用新型水变套采用轴用弹性挡圈进行轴向定位，其内部用密封圈进行密封，外部水管通过插头可快速将冷却水引至本装置内部，起到冷却、冲洗、排渣的作用，且水变套位置固定，不随联轴器旋转，避免了水管缠绕的困扰；由上所述，该装置结构紧凑、便于拆装，可快速实现回采工作面超前退取锚杆作业，具有工作安全、劳动强度低、取锚效率高等优点，适应井下回采工作面多种工况使用要求。

Claims (3)

1.一种万向可调式取锚杆装置，其特征是：由锁紧螺栓(6-1)、锁紧螺母(6-2)、万向联轴器(6-3)、挡圈(6-4)、密封圈(6-5)、水变套(6-6)、地质螺旋钻杆(6-7)、合金取芯钻头(6-8)组成；所述锁紧螺栓(6-1)共两个，上下对称布置，与万向联轴器(6-3)中主动端半联轴器(6-3-1)上设置的定位螺纹孔(6-3-4)连接固定，所述锁紧螺母(6-2)共两个，同心安装在锁紧螺栓(6-1)上，起到锁紧作用；所述万向联轴器(6-3)其主动端半联轴器(6-3-1)左端设置有内四方孔(6-3-5)和定位螺纹孔(6-3-4)，内四方孔(6-3-5)与机载锚杆钻机(5)钻杆座轴的外四方结构配合连接；所述万向联轴器(6-3)其从动端半联轴器(6-3-3)外圆周上左右设置有两个挡圈沟槽(6-3-7)，内部设置有冷却水通道(6-3-6)，右端设置有梯形内螺纹Ⅰ(6-3-8)；所述水变套(6-6)与从动端半联轴器(6-3-3)同心安装，其内部设置有沟槽(6-6-1)、冷却水快速接口(6-6-2)；所述挡圈(6-4)共两个，分左右安装在从动端半联轴器(6-3-3)外圆周上的挡圈沟槽(6-3-7)内，限制水变套(6-6)的轴向位移；所述密封圈(6-5)共两个，分别左右安装在水变套(6-6)内部对应沟槽(6-6-1)内；所述地质螺旋钻杆(6-7)为中空式结构，内部设置有中心通孔(6-7-1)，所述地质螺旋钻杆(6-7)的左端开设有梯形外螺纹(6-7-2)，所述梯形外螺纹(6-7-2)与从动端半联轴器(6-3-3)右端的梯形内螺纹Ⅰ(6-3-8)配合，地质螺旋钻杆(6-7)的右端开设有扁方Ⅰ(6-7-4)和梯形外螺纹(6-7-2)，扁方Ⅰ(6-7-4)结构方便地质螺旋钻杆(6-7)的拆装，梯形外螺纹(6-7-2)与合金取芯钻头(6-8)左端的梯形内螺纹Ⅱ(6-8-2)配合，其杆体的外圆周上设有耐磨螺旋带钢(6-7-3)；所述合金取芯钻头(6-8)为中空结构，内部设置有中心孔(6-8-1)，其左端梯形内螺纹Ⅱ(6-8-2)与地质螺旋钻杆(6-7)的梯形外螺纹(6-7-2)配合，其外圆周上设置有扁方Ⅱ(6-8-3)，方便合金取芯钻头(6-8)的拆装，其刃部设置有四个硬质合金刀头(6-8-4)。

2.根据权利要求1所述的一种万向可调式取锚杆装置，其特征是：所述万向联轴器(6-3)由主动端半联轴器(6-3-1)、十字轴(6-3-2)、从动端半联轴器(6-3-3)组成；所述主动端半联轴器(6-3-1)与十字轴(6-3-2)水平方向的销轴铰接，所述从动端半联轴器(6-3-3)与十字轴(6-3-2)竖直方向的销轴铰接。

3.根据权利要求1所述的一种万向可调式取锚杆装置，其特征是：所述中心孔(6-8-1)直径为φ28mm。

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