CN220769506U - 一种锚杆夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道支护施工设备技术领域，旨在解决现有技术中套管从锚杆上取下来需要较大的反向扭矩，在锚杆锚固失败或者套管与锚杆之间咬合力太大的情况下，较大的扭矩反转套管容易造成锚头失效，套管难以从锚杆上取下的问题，提供一种锚杆夹持装置，包括多个设置在锚杆环向上的卡爪，所述卡爪的内表面与所述锚杆的外表面相适配，所述卡爪的外部连接有径向调节机构，所述径向调节机构用于调节所有所述卡爪内侧面所形成的圆周的半径，所述径向调节机构能够压紧所述卡爪使其夹紧所述锚杆，或放松所述卡爪使其与所述锚杆分离；本实用新型设置多个可开合的卡爪，卡爪能够做径向发散方向的运动，使夹持装置能够在没有反向扭矩的情况下脱离锚杆。

Description

一种锚杆夹持装置

技术领域

本实用新型涉及隧道支护施工设备技术领域，具体而言，涉及一种锚杆夹持装置。

背景技术

在隧道支护的锚杆安装过程中，锚杆安装机构与锚杆之间会产生轴向力、沿锚杆圆周方向的扭矩等相关作用力。传统的锚杆夹持装置为一带内螺纹及止动台阶的套管，其能够传递轴向力、圆周扭矩。在将其装在锚杆上后其内螺纹与锚杆的外螺纹啮合，止动台阶与锚杆端面接触；当传递了圆周扭矩后，套管和锚杆之间会形成一定的咬和力。这样再将套管从锚杆上取下来就需要较大的反向扭矩。

在锚杆锚固失败，或者上述咬合力太大的情况下，较大的扭矩反转套管容易造成锚头的失效，这样套管从锚杆上取下会遇到困难。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种锚杆夹持装置，以解决现有技术中套管从锚杆上取下来需要较大的反向扭矩，在锚杆锚固失败或者套管与锚杆之间咬合力太大的情况下，较大的扭矩反转套管容易造成锚头失效，套管难以从锚杆上取下的问题。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

本实用新型提供一种锚杆夹持装置，包括多个设置在锚杆环向上的卡爪，所述卡爪的内表面与所述锚杆的外表面相适配，所述卡爪的外部连接有径向调节机构，所述径向调节机构用于调节所有所述卡爪内侧面所形成的圆周的半径，所述径向调节机构能够压紧所述卡爪使其夹紧所述锚杆，或放松所述卡爪使其与所述锚杆分离。

作为优选的技术方案：

所述卡爪的内侧为弧面，与所述锚杆的外部相适配。

作为优选的技术方案：

所述径向调节机构包括顶键，所述顶键与所述卡爪滑动连接，所述顶键的内侧设有倾斜设置的配入块，所述卡爪的外侧设置有与所述配入块相适配的配入槽，所述配入块能够滑入或滑出所述配入槽；所述配入块滑出所述配入槽压接于所述卡爪的外侧时，所述配入块对所述卡爪挤压使其夹紧所述锚杆，当所述配入块滑入所述配入槽后，所述卡爪与所述锚杆分离。

作为优选的技术方案：

所述配入块的底面设置有限位台阶，所述限位台阶与所述配入槽滑出端的槽壁相适配，所述限位台阶能够恰好限位在所述配入槽滑出端的槽壁上。

作为优选的技术方案：

所述顶键安装在径向限位套内，所述顶键与所述径向限位套固定连接，所述径向限位套滑动连接在拉拔头上，所述径向限位套能够带动所述顶键轴向运动。

作为优选的技术方案：

所述径向限位套的内侧面上开设有顶键安装槽，所述顶键安装在对应的顶键安装槽中。

作为优选的技术方案：

所述径向限位套滑动连接在所述拉拔头上，所述拉拔头上安装有垫板，所述垫板固定在所述拉拔头上，所述径向限位套与所述垫板之间设置有处于压缩状态的弹性伸缩件，所述弹性伸缩件用于为所述径向限位套提供弹性预紧力。

作为优选的技术方案：

所述弹性伸缩件采用弹簧。

作为优选的技术方案：

所述卡爪与所述拉拔头径向滑动连接，所述拉拔头上开设有安装槽，所述安装槽的位置与所述卡爪的位置相对应，所述卡爪安装在对应的安装槽中，所述卡爪能够在所述安装槽中做径向运动。

作为优选的技术方案：

所述卡爪的两侧间隔设置有多个凹槽，所述安装槽的两侧设置有与所述凹槽相适配的凸起，所述卡爪能够沿所述凸起做径向运动。

作为优选的技术方案：

所述拉拔头的内部还设置有注浆导向头，所述注浆导向头的一端伸入所述锚杆内，所述注浆导向头的内部设有中空内孔，所述中空内孔用于作为注浆通道。

所述注浆导向头伸入所述锚杆为锚杆定心，避免锚杆姿态不正确，所述注浆导向头起到锚杆导向、密封以及为锚杆注浆的作用，同时与所述卡爪一起作用可以起到锚杆夹持装置与锚杆之间传递扭矩及轴向力的作用。

作为优选的技术方案：

所述注浆导向头通过螺纹或其他方式与所述拉拔头固定连接。

作为优选的技术方案：

所述注浆导向头伸入所述锚杆的一端为倒锥结构。

作为锚杆内孔的定位导向。

作为优选的技术方案：

所述注浆导向头与所述拉拔头之间设置有第一密封圈。

作为优选的技术方案：

所述拉拔头与所述径向限位套之间设置有第二密封圈。

作为优选的技术方案：

不限于采用上述结构对卡爪进行径向调节，其他能够适应卡爪径向收缩、发散的调节件均可，能实现目的即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将传统的套管替换为四个可开合的卡爪，在无外力的情况下，所有所述卡爪处于合拢状态，所述卡爪夹紧于所述锚杆的外侧，所述卡爪在与注浆导向头的共同作用下可以为所述锚杆提供轴向的拉拔力、圆周方向的扭矩；在需要将其从锚杆上取下时，四个所述卡爪能够做径向发散方向的运动，使夹持装置能够在没有反向扭矩的情况下就脱离锚杆。

附图说明

图1为本实用新型所述的锚杆夹持装置的结构示意图(夹持状态)。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型所述的锚杆夹持装置的结构示意图(放开状态)。

图4为图3的左视图。

图5为本实用新型所述的拉拔头的结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为图5中A-A方向的剖视图。

图8为本实用新型所述的卡爪的结构示意图。

图9为图8的左视图。

图10为图8的俯视图。

图11为本实用新型所述的顶键的结构示意图。

图12为本实用新型所述的顶键的正视图。

图13为本实用新型所述的顶键的左视图。

图14为本实用新型所述的径向限位套的结构示意图。

图15为本实用新型所述的径向限位套的轴向剖面图。

图16为本实用新型所述的径向限位套的右视图。

图标：1拉拔头，1-1凸起，2卡爪，2-1凹槽，2-2配入槽左端面，2-3挤压面，2-4配入槽右端面，2-5配入槽，3顶键，3-1顶键外侧面，3-2顶键环向端面，3-3上台阶面，3-4配入块左端面，3-5配入块右端面，3-6配入块，3-7限位台阶，4径向限位套，4-1轴向限位面，4-2径向配合面，4-3环向配合面，4-4内孔面，4-5顶键安装槽，5弹簧，6弹簧垫板，7注浆导向头，8第一密封圈，9第二密封圈，A锚杆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-图16所示，本实施例提出一种锚杆夹持装置，包括四个可开合的卡爪2，所述卡爪2的内侧为弧面，与锚杆A的外部相适配，四个所述卡爪2均匀、间隔布置于所述锚杆A的四周。

所述卡爪2的内侧面上设置有内螺纹，所述锚杆A的外表面上设置有外螺纹。当所述卡爪2夹持在所述锚杆A上时，所述卡爪2上的内螺纹与所述锚杆A上的外螺纹啮合，所述卡爪2能够为所述锚杆A提供轴向的拉拔力、圆周方向的扭矩；当需要将所述卡爪2从所述锚杆A上取下的时候，所述卡爪2能够朝向径向发散的方向运动，远离所述锚杆A，断开与所述锚杆A之间的连接，本实用新型所述的锚杆夹持装置能够在没有反向扭矩的情况下脱离锚杆A。

如图5-图7所示，所述锚杆夹持装置还包括拉拔头1，所述拉拔头1的外部套设有径向限位套4，所述径向限位套4的内孔面4-4与所述拉拔头1的外圆面配合，其可相对所述拉拔头1轴向做相对的前后窜动。所述拉拔头1的外部固定有弹簧垫板6，所述径向限位套4与所述弹簧垫板6之间设置有弹簧5，所述弹簧5的一端连接在所述径向限位套4的右端面，所述弹簧5的另一端连接在所述弹簧垫板6的左端面。所述弹簧垫板6为所述弹簧5提供相对所述拉拔头1轴向运动的一个固定支撑，通过所述弹簧垫板6的支撑，所述弹簧5始终给所述径向限位套4一个向左的预紧力。在本实施例中，所述弹簧垫板6限位在所述拉拔头1上的一个环形台阶面上。

所述径向限位套4的内侧固定连接有多个顶键3，多个所述顶键3在所述径向限位套4内侧的环向上均匀间隔布置。在本实施例中，所述顶键3的数量为4个。所述径向限位套4的内侧面上开设有4个顶键安装槽4-5，4个所述顶键3分别安装在对应的顶键安装槽4-5中。

如图11-图13所示，所述顶键3的外侧与所述径向限位套4的内侧面相适配，所述顶键3的内侧形成有多个倾斜设置的配入块3-6，所述配入块3-6朝向所述弹簧5所在的一侧倾斜。

所述顶键3套设在所述卡爪2的外部，所述卡爪2的右端与所述拉拔头1的左端相抵接，如图8-图10所示，所述卡爪2的外侧设置有与所述配入块3-6相适配的配入槽2-5，当对所述径向限位套4施加作用力使其朝向所述弹簧垫板6轴向运动时，所述配入块3-6能够顺滑地插入所述配入槽2-5中，此时，所有所述卡爪2内侧面所形成的圆周的半径大于所述锚杆A的外径，所述卡爪2和所述锚杆A处于分离状态。

当撤销作用力后，由于所述弹簧5始终对所述径向限位套4有一个向左的预紧力，所述弹簧5将推动所述径向限位套4向左移动，所述顶键3和所述径向限位套4一同向左滑动，所述顶键3上的配入块3-6将从所述卡爪2上的配入槽2-5中滑出，直至所述配入块3-6的底面抵接于所述卡爪2的外表面上。此时，在所述配入块3-6对所述卡爪2的挤压作用下，所述卡爪2朝向径向收缩的方向运动，所有所述卡爪2内侧面所形成的圆周的半径逐渐缩小，直至与所述锚杆A的外径基本相同，所述卡爪2内侧的内螺纹和所述锚杆外侧的外螺纹啮合，所述卡爪2和所述锚杆实现连接。

进一步的，为保证所述配入块3-6滑出至指定位置，后续还能配入与其相对应的所述配入槽2-5中，所述配入块3-6的底面设置有限位台阶3-7，所述限位台阶3-7与所述配入槽2-5滑出端的槽壁相适配，所述限位台阶3-7将恰好限位在所述配入槽2-5滑出端的槽壁上，避免所述配入块3-6继续向左滑动，同时不会影响所述配入块3-6再次顺利进入对应的所述配入槽2-5中。

如图5-图10所示，所述拉拔头1上开设有多个安装槽，所述安装槽的位置与所述卡爪2的位置相对应，所述卡爪2安装在对应的安装槽中。

所述卡爪2的两侧均匀间隔设置有多个凹槽2-1，所述安装槽的两侧设置有与所述凹槽2-1相适配的凸起1-1，所述卡爪2能够沿所述凸起1-1做径向运动，并且，所述拉拔头1可以通过所述凸起1-1将轴向力以及圆周向上的转矩传递给所述卡爪2。

如图1-图4所示，所述拉拔头1的内部还设置有注浆导向头7，所述注浆导向头7与所述拉拔头1通过螺纹或其他方式固定连接，所述注浆导向头7的内部设有中空内孔，用于为注浆提供通道。所述注浆导向头7的左端为倒锥结构，作为锚杆内孔的定位导向，所述注浆导向头7的左端与所述锚杆A相配合，其外圆柱面用于为锚杆A定心，避免锚杆A姿态不正确。所述注浆导向头7还起到对锚杆A导向和密封的作用，同时与所述卡爪2一起作用可以起到锚杆夹持装置与锚杆A之间传递扭矩及轴向力的作用。

所述注浆导向头7与所述拉拔头1之间设置有第一密封圈8，所述拉拔头1与所述径向限位套4之间设置有第二密封圈9。所述径向限位套4内表面开设有槽，所述第二密封圈9安装在所述径向限位套4的槽内，所述第二密封圈9采用唇密封圈，其唇部分与所述拉拔头1的外侧面接触，防止其自身左侧的污染物进入到所述弹簧5的那侧。

本实用新型的拉拔头1作为整个装置的基础，所有部件以所述拉拔头1为装配载体，且所述拉拔头1还提供与上级机械装置的接口。

本实用新型将传统的套管做成四个可开合的卡爪2，在外力的情况下，所有所述卡爪2处于合拢状态，所述卡爪2夹紧于所述锚杆A的外侧，所述卡爪2在与注浆导向头7的共同作用下可以为所述锚杆A提供轴向的拉拔力、圆周方向的扭矩；在需要将其从锚杆A上取下时，四个所述卡爪2能够做径向发散方向的运动，使夹持装置能够在没有反向扭矩的情况下就脱离锚杆A。

当所述卡爪2处于夹持锚杆A的状态时，所述卡爪2的挤压面2-3与所述顶键3的上台阶面3-3结合，并传递径向力，所述顶键3将径向力传递给所述径向限位套4，所述径向限位套4以自身结构来承受径向力。所述顶键3通过顶键外侧面3-1将径向力传递给所述径向限位套4与之相配合的径向配合面4-2，所述顶键3通过顶键环向端面3-2将扭矩传递给所述径向限位套4与之相配合的环向配合面4-3。

当需要解除卡爪2的夹持状态时，将径向限位套4相对于拉拔头1朝弹簧5的方向轴向移动，并带动顶键3相对卡爪2做相应的轴向移动。刚开始顶键3的上台阶面3-3在卡爪2的挤压面2-3上移动，当配入块右端面3-5接触上配入槽右端面2-4后，配入块右端面3-5沿着配入槽右端面2-4滑动，同时带动卡爪2沿拉拔头1径向的发散方向运动，直到运动到卡爪2完全放开状态后，径向限位套4与拉拔头1之间的相对运动停止，配入块3-6滑入中配入槽2-5中，在上述过程中，卡爪2的凹槽面沿着拉拔头1的凸起面滑动。

当需要从完全放开状态到夹持状态时，径向限位套4在弹簧5的作用力下相对于拉拔头1朝弹簧5弹力方向(即弹簧5伸长方向)发生轴向运动，并带动顶键3相对卡爪2做相应的轴向移动。刚开始配入块左端面3-4在配入槽左端面2-2上移动；同时带动卡爪2沿拉拔头1径向的向心方向运动；直到顶键3的上台阶面3-3接触上卡爪2的挤压面2-3后，卡爪2便处于完全合拢状态；然后顶键3的上台阶面3-3继续在配入槽左端面2-2上相对移动，直到顶键3的上台阶面3-3完全与卡爪2的挤压面2-3贴合，就完成了卡爪2的径向锁死，也即完成了整个夹持动作，在上述过程中，卡爪2的凹槽面沿着拉拔头1的凸起面滑动。

在本实施例中，所述径向限位套4和所述拉拔头1之间是相对运动的，当所述拉拔头1被限位或固定时，所述径向限位套4相对于所述拉拔头1沿轴向运动，当所述径向限位套4被限位或固定时，所述拉拔头1相对于所述径向限位套4沿轴向运动。所述径向限位套4上设有轴向限位面4-1，可用于与其他装置配合限位。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚杆夹持装置，其特征在于：

包括多个设置在锚杆环向上的卡爪，所述卡爪的内表面与所述锚杆的外表面相适配，所述卡爪的外部连接有径向调节机构，所述径向调节机构用于调节所有所述卡爪内侧面所形成的圆周的半径，所述径向调节机构能够压紧所述卡爪使其夹紧所述锚杆，或放松所述卡爪使其与所述锚杆分离。

2.根据权利要求1所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述径向调节机构包括顶键，所述顶键与所述卡爪滑动连接，所述顶键的内侧设有倾斜设置的配入块，所述卡爪的外侧设置有与所述配入块相适配的配入槽，所述配入块能够滑入或滑出所述配入槽；所述配入块滑出所述配入槽压接于所述卡爪的外侧时，所述配入块对所述卡爪挤压使其夹紧所述锚杆，当所述配入块滑入所述配入槽后，所述卡爪与所述锚杆分离。

3.根据权利要求2所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述配入块的底面设置有限位台阶，所述限位台阶与所述配入槽滑出端的槽壁相适配，所述限位台阶能够恰好限位在所述配入槽滑出端的槽壁上。

4.根据权利要求2所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述顶键安装在径向限位套内，所述顶键与所述径向限位套固定连接，所述径向限位套滑动连接在拉拔头上，所述径向限位套能够带动所述顶键轴向运动。

5.根据权利要求4所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述径向限位套的内侧面上开设有顶键安装槽，所述顶键安装在对应的顶键安装槽中。

6.根据权利要求5所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述径向限位套滑动连接在所述拉拔头上，所述拉拔头上安装有垫板，所述垫板固定在所述拉拔头上，所述径向限位套与所述垫板之间设置有处于压缩状态的弹性伸缩件，所述弹性伸缩件用于为所述径向限位套提供弹性预紧力。

7.根据权利要求6所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述卡爪与所述拉拔头径向滑动连接，所述拉拔头上开设有安装槽，所述安装槽的位置与所述卡爪的位置相对应，所述卡爪安装在对应的安装槽中，所述卡爪能够在所述安装槽中做径向运动。

8.根据权利要求7所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述卡爪的两侧间隔设置有多个凹槽，所述安装槽的两侧设置有与所述凹槽相适配的凸起，所述卡爪能够沿所述凸起做径向运动。

9.根据权利要求7所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述拉拔头的内部还设置有注浆导向头，所述注浆导向头的一端伸入所述锚杆内，所述注浆导向头的内部设有中空内孔，所述中空内孔用于作为注浆通道。

10.根据权利要求9所述的锚杆夹持装置，其特征在于：

所述注浆导向头伸入所述锚杆的一端为倒锥结构。