一种气动滚珠式矿用定扭矩安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及锚杆支护技术领域，特别涉及一种气动滚珠式矿用定扭矩安装装置。


背景技术：

2.煤矿开采是一项特殊的、危险性较高的行业，随着开采强度和开采深度增加，巷道支护管理方面的难度越来越大。就当前煤矿巷道锚杆支护而言，现有的锚杆安装还存在很多问题：在现有锚杆钻机的使用条件下，使用的锚杆安装器仅发挥其搅拌树脂的功能，而不能充分发挥紧固功能，更不能无法定量可控的施加扭矩，这就造成现场按施工经验判断锚杆的安装质量，之后再用力矩扳手人工依次检验，不合格的锚杆载进行人工二次紧固，或者再换用扭矩倍增器等预紧力紧固施加装置施加，一方面锚杆安装工序复杂、操作繁琐严重影响了施工速度，提高了工人劳动强度，效率低下，另一方面扭矩倍增器在达到锚杆钻机的最大扭矩会突然停转，给操作的工人一个巨大的瞬时反作用力，易造成人身伤害事故。
3.基于此，现急需一种能够提高锚杆的安装质量的气动滚珠式矿用定扭矩安装装置。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型旨在提出一种气动滚珠式矿用定扭矩安装装置，通过由气缸和活塞控制的传动滚珠来调节锚杆施加的最大扭矩，从而实现了锚杆快速定扭矩安装工作。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种气动滚珠式矿用定扭矩安装装置，在扭力传递方向上依次包括扭矩输入导向轴、扭矩调节单元以及输出连接套筒，所述输出连接套筒与扭矩输入导向轴之间固定连接扭矩调节单元；所述扭矩调节单元通过气缸和活塞控制传动滚珠来调节锚杆施加的最大扭矩。
7.进一步的，还包括外壳，所述扭矩调节单元包括进气阀、气缸、活塞、溢流阀、滑板、轮毂、传动滚珠支架、传动滚珠以及传动法兰，所述轮毂、传动法兰沿扭力传递方向上自下向上依次贴合地套在所述扭矩输入导向轴上；所述轮毂固定外接于所述扭矩输入导向轴上并与之同步动作；所述轮毂内置于所述气缸，所述轮毂与气缸可相互独立运动；所述气缸固定内接于与所述外壳并外接有进气阀、溢流阀；所述气缸内的活塞外部固定连接的滑板上设有传动滚珠槽；所述传动滚珠位于传动滚柱槽内并与所述传动法兰、轮毂固定连接的传动滚珠支架匹配；所述传动法兰与所述输出连接套筒固定连接；通过所述进气阀的进气压力的变化控制活塞连接的滑板与传动滚珠之间的压力值，以此确定对锚杆施加的最大控制扭矩。
8.进一步的，当所述传动法兰和所述传动滚珠的传递的扭矩超过设定的最大控制扭矩时，所述传动滚珠挤压所述滑板并带动所述活塞收缩驱动溢流阀打开排气卸压，使所述
传动法兰、传动滚珠分离实现实现所述扭矩输入导向轴空运转。
9.进一步的，当锚杆钻机传递的扭矩值在预设整体控制最大控制扭矩范围内时，通过气缸和活塞控制的位于滑板上的传动滚珠与所述传动法兰紧密贴合并传递扭矩；所述输出连接套筒直接与锚杆螺母配套连接使用，所述扭矩输入导向轴直接与锚杆钻机配套连接使用。
10.进一步的，所述扭矩输入导向轴外端为外四方结构，用以连接锚杆钻机；所述输出连接套筒的外端为连接锚杆螺母的内卡槽，直接与锚杆螺母配套连接使用。
11.进一步的，还包括保护挡板，所述保护挡板位于输出连接套筒底部，并与之固定连接。
12.有益效果：本实用新型研制的气动滚珠式矿用定扭矩安装装置为单一机械结构，操作方便，无需更换预紧力施加辅助工具，可以实现锚杆从树脂搅拌、快速定扭矩施加预紧力以及安装质量的快速检测；锚杆无需再安设其他辅助检测锚杆预紧扭矩的配件，有效的提高了锚杆的有效支护长度，进而可以大大提高巷道锚杆的安装质量，提高巷道围岩的稳定性；本实用新型对锚杆进行使用安装后，无需人工二次检验和紧固，简化了操作工序，降低了工人劳动强度，提高了安装效率，消灭了锚杆预紧
″
过紧过松
″
现象。锚杆使用本实用新型的装置进行安装时，不会达到锚杆钻机的最大扭矩，从而避免了巨大的瞬时反作用力产生，大大提高了锚杆安装的安全性。
附图说明
13.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1为本实用新型实施例所述的气动滚珠式矿用定扭矩安装装置的结构示意图。
具体实施方式
15.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
16.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
17.实施例1
18.参见图1：一种气动滚珠式矿用定扭矩安装装置，在扭力传递方向上依次包括扭矩输入导向轴1、扭矩调节单元2以及输出连接套筒3，所述输出连接套筒3与扭矩输入导向轴1之间固定连接扭矩调节单元2；所述扭矩调节单元2通过气缸201和活塞202控制传动滚珠203来调节锚杆施加的最大扭矩。
19.本实施例通过输出连接套筒与扭矩输入导向轴之间的扭矩调节单元控制气缸和活塞配合传动滚珠来调节锚杆施加的最大扭矩，从而实现了锚杆快速定扭矩安装工作。
20.需要说明的是，本实施例的扭矩输入导向轴位于气动滚珠式矿用定扭矩安装装置中间，负责整个装置的扭矩输入和定位导向。
21.在一具体的实例中，还包括外壳4，所述扭矩调节单元2包括进气阀204、气缸201、活塞202、溢流阀205、滑板206、轮毂207、传动滚珠支架208、传动滚珠203以及传动法兰209，
所述轮毂207、传动法兰209沿扭力传递方向上自下向上依次贴合地套在所述扭矩输入导向轴1上；所述轮毂207固定外接于所述扭矩输入导向轴1上并与之同步动作；所述轮毂207内置于所述气缸201，所述轮毂207与气缸201可相互独立运动；所述气缸201固定内接于与所述外壳4并外接有进气阀204、溢流阀205；所述气缸201内的活塞202外部固定连接的滑板206上设有传动滚珠槽；所述传动滚珠203位于传动滚柱槽内并与所述传动法兰209、轮毂207固定连接的传动滚珠支架208匹配；所述传动法兰209与所述输出连接套筒3固定连接；通过所述进气阀204的进气压力的变化控制活塞202连接的滑板206与传动滚珠203之间的压力值，以此确定对锚杆施加的最大控制扭矩。
22.本实施例通过传动法兰、轮毂、传动滚珠、传动滚珠支架、气缸、活塞、滑板、溢流阀以及进气阀构成扭矩调节单元，并配合扭矩输入导向轴以及输出连接套筒实现调节锚杆施加的最大扭矩，从而实现了锚杆快速定扭矩安装工作。
23.在一具体的实例中，当所述传动法兰209和所述传动滚珠203的传递的扭矩超过设定的最大控制扭矩时，所述传动滚珠203挤压所述滑板206并带动所述活塞202收缩驱动溢流阀205打开排气卸压，使所述传动法兰209、传动滚珠203分离实现实现所述扭矩输入导向轴1空运转。
24.本实施例的气缸与活塞控制的气动滚珠式机械结构通过脱离实现扭矩输入导向轴空运转，以此，保证了本实施例的安装装置的安全性，防止扭矩超过设定值，而导致扭力过大产生危险。
25.在一具体的实例中，当锚杆钻机传递的扭矩值在预设整体控制最大控制扭矩范围内时，通过气缸201和活塞202控制的位于滑板206上的传动滚珠203与所述传动法兰209紧密贴合并传递扭矩；所述输出连接套筒3直接与锚杆螺母配套连接使用，所述扭矩输入导向轴1直接与锚杆钻机配套连接使用。
26.在一具体的实例中，所述扭矩输入导向轴1外端为外四方结构，用以连接锚杆钻机；所述输出连接套筒3的外端为连接锚杆螺母的内卡槽，直接与锚杆螺母配套连接使用。
27.在一具体的实例中，还包括保护挡板5，所述保护挡板5位于输出连接套筒3底部，并与之固定连接。
28.本实施例的保护挡板可以防止操作过程中，煤渣等杂物通过输出连接套筒进入扭矩调节单元内部，导致扭矩调节单元失效或者卡死，从而降低对锚杆施加的定扭矩的准确性。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。