一种实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置的制作方法

1.本实用新型涉及锚杆支护技术领域，特别涉及一种实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置。


背景技术：

2.随着煤矿开采强度和开采深度增加，对巷道支护管理方面的要求越来越高，特别是锚杆的安装预紧扭矩也越来越大。目前通常使用一种扭矩放大或倍增器配合锚杆钻机来增加锚杆安装预紧扭矩以达到施工要求。目前常规销售的扭矩放大器整机一般都由套头、齿轮组、操作手柄三部分组成，在使用操作过程中，单人操作较困难，需要至少1人控制操作手柄；而且扭矩放大器对扭矩输出没有可控的技术手段，全凭操作人员经验控制，可能直接导致扭矩力过大扭断螺母或者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，操作安全性差。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型旨在提出一种实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置，通过行星齿轮组结构放大施加的安装扭矩并通过扭矩控制单元控制最大安全扭矩，最终通过扭矩输出单元安全输出设定扭矩，以此完成锚杆快速准确安装，防止出现锚杆预紧
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现象。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置，其特征在于，在扭矩传递方向上依次包括扭矩输入放大单元、扭矩控制单元以及扭矩输出单元，所述扭矩输出单元与扭矩放大单元之间固定连接扭矩控制单元；所述扭矩控制单元用于对锚杆施加设定扭矩；所述扭矩输入放大单元采用行星齿轮组结构，用于放大施加的安装扭矩。
6.进一步的，所述扭矩输入放大单元包括输入传动轴、输入端盖、深沟球轴承、轴承座、行星齿轮组、固定丝杆、输出轴以及固定销；所述输入端盖上贯穿设有输入传动轴，所述输入传动轴上固定有深沟球轴承，所述深沟球轴承上安装有轴承座，所述输入传动轴的一端以及轴承座的一侧通过固定丝杆和固定销共同固定有行星齿轮组，所述固定丝杆和固定销的另外一端共同固定有输出轴，所述输出轴的一端与扭矩控制单元中的扭矩输入导向轴固定相连。
7.进一步的，所述行星齿轮组包括主齿轮和两个副齿轮，所述主齿轮和两个副齿轮相互之间均啮合设置，所述输入传动轴的一端固定在主齿轮的一侧，所述固定丝杆的一端贯穿输出轴和其中一个副齿轮并插接在轴承座的一侧，所述输出轴上安装有固定销，另外一个副齿轮上贯穿并固定有固定销垫环，所述固定销的一端贯穿固定销垫环并插接在轴承座的一侧。
8.进一步的，所述扭矩控制单元包括扭矩输入导向轴、连接法兰、传动滚珠上支撑架、传动滚珠下支撑架、传动滚珠、定位轴承、轮毂、弹簧组、弹簧组压板、扭矩传动轴、限位
盖板、传动轴承以及扭矩调节螺母；所述扭矩输入导向轴位于扭矩控制单元中间，连接法兰、定位轴承、轮毂沿扭力传递方向上依次贴合地套在扭矩输入导向轴上，可沿扭矩输入导向轴的轴心轴向移动；所述传动滚珠上支撑架、传动轴承、弹簧组压板、限位盖板在扭矩传递方向上依次贴合地套在扭矩传动轴上；所述传动滚珠位于所述轮毂球槽内并通过传动滚珠上支撑架、传动滚珠下支撑架进行上下限位，所述弹簧组的两端分别抵持所述传动滚珠上支撑架、弹簧组压板；所述扭矩调节螺母设置于弹簧组压板上，通过螺纹调节控制弹簧组压板，固定调节弹簧组的压缩距离，以此确定对锚杆施加的最大扭矩。
9.进一步的，还包括上下贯通的外壳，所述外壳内从下到上依次安装有扭矩输入放大单元、扭矩控制单元以及扭矩输出单元，所述输入端盖通过端盖固定螺栓固定安装于所述外壳的底部，所述扭矩调节螺母安装于所述外壳的顶部，所述连接法兰通过内六固定螺栓与外壳内部固定连接，所述外壳外侧固定安装有操作手柄。
10.进一步的，所述传动滚珠上支撑架、弹簧组压板、限位盖板以及弹簧组预先设有整体控制扭矩。
11.进一步的，当锚杆安装扭矩超过所需的整体控制扭矩值时，所述扭矩控制单元内的扭矩传动轴与扭矩输出单元脱离实现输入单元空运转。
12.进一步的，当锚杆钻机传递的扭矩值在预设整体控制扭矩范围内时，通过所述弹簧组使传动滚珠上支撑架和轮毂球槽内的传动滚珠紧密贴合并传递扭矩。
13.进一步的，所述扭矩输出单元包括扭矩输出轴，所述扭矩输出轴通过卡套连接扭矩传动轴。
14.进一步的，所述扭矩输入放大单元一端为外四方结构，用以连接锚杆钻机，另一端为卡套结构，用以连接扭矩控制单元；所述输出单元一端与扭矩控制单元通过卡套连接，另一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。
15.有益效果：本实用新型通过行星齿轮组结构放大施加的安装扭矩并通过扭矩控制单元控制最大安全扭矩，最终通过扭矩输出单元安全输出设定扭矩，以此完成锚杆快速准确安装，防止出现锚杆预紧
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现象。
附图说明
16.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：
17.图1为本实用新型实施例所述的实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置的结构示意图。
具体实施方式
18.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。
19.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
20.实施例1
21.参见图1：一种实现可调定预紧扭矩安装的矿用扭矩放大装置，其特征在于，在扭
矩传递方向上依次包括扭矩输入放大单元、扭矩控制单元以及扭矩输出单元，所述扭矩输出单元与扭矩放大单元之间固定连接扭矩控制单元；所述扭矩控制单元用于对锚杆施加设定扭矩；所述扭矩输入放大单元采用行星齿轮组结构，用于放大施加的安装扭矩。
22.本实施例通过行星齿轮组结构放大施加的安装扭矩并通过扭矩控制单元控制最大安全扭矩，最终通过扭矩输出单元安全输出设定扭矩，以此完成锚杆快速准确安装，防止出现锚杆预紧
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现象。
23.在一具体的实例中，所述扭矩输入放大单元包括输入传动轴1、输入端盖2、深沟球轴承3、轴承座4、行星齿轮组19、固定丝杆20、输出轴7以及固定销6；所述输入端盖2上贯穿设有输入传动轴1，所述输入传动轴1上固定有深沟球轴承3，所述深沟球轴承3上安装有轴承座4，所述输入传动轴1的一端以及轴承座4的一侧通过固定丝杆20和固定销6共同固定有行星齿轮组19，所述固定丝杆20和固定销6的另外一端共同固定有输出轴7，所述输出轴7的一端与扭矩控制单元中的扭矩输入导向轴21固定相连。
24.在一具体的实例中，所述行星齿轮组19包括主齿轮和两个副齿轮，所述主齿轮和两个副齿轮相互之间均啮合设置，所述输入传动轴1的一端固定在主齿轮的一侧，所述固定丝杆20的一端贯穿输出轴7和其中一个副齿轮并插接在轴承座4的一侧，所述输出轴7上安装有固定销6，另外一个副齿轮上贯穿并固定有固定销垫环8，所述固定销6的一端贯穿固定销垫环8并插接在轴承座4的一侧。
25.需要说明的是，本实施例的主齿轮大于副齿轮，因此，在主齿轮转动一圈的情况下，副齿轮转动超过一圈，因此，放大了输入的安装扭矩。
26.在一具体的实例中，所述扭矩控制单元包括扭矩输入导向轴21、连接法兰10、传动滚珠上支撑架24、传动滚珠下支撑架11、传动滚珠12、定位轴承22、轮毂23、弹簧组13、弹簧组压板14、扭矩传动轴15、限位盖板26、传动轴承25以及扭矩调节螺母16；所述扭矩输入导向轴21位于扭矩控制单元中间，连接法兰10、定位轴承22、轮毂23沿扭力传递方向上依次贴合地套在扭矩输入导向轴21上，可沿扭矩输入导向轴21的轴心轴向移动；所述传动滚珠上支撑架24、传动轴承25、弹簧组压板14、限位盖板26在扭矩传递方向上依次贴合地套在扭矩传动轴15上；所述传动滚珠12位于所述轮毂23球槽内并通过传动滚珠上支撑架24、传动滚珠下支撑架11进行上下限位，所述弹簧组13的两端分别抵持所述传动滚珠上支撑架24、弹簧组压板14；所述扭矩调节螺母16设置于弹簧组压板14上，通过螺纹调节控制弹簧组压板14，固定调节弹簧组13的压缩距离，以此确定对锚杆施加的最大扭矩。
27.在一具体的实例中，还包括上下贯通的外壳18，所述外壳18内从下到上依次安装有扭矩输入放大单元、扭矩控制单元以及扭矩输出单元，所述输入端盖2通过端盖固定螺栓17固定安装于所述外壳18的底部，所述扭矩调节螺母16安装于所述外壳18的顶部，所述连接法兰10通过内六固定螺栓9与外壳18内部固定连接，所述外壳18外侧固定安装有操作手柄5。
28.在一具体的实例中，所述传动滚珠上支撑架24、弹簧组压板14、限位盖板26以及弹簧组13预先设有整体控制扭矩。
29.在一具体的实例中，当锚杆安装扭矩超过所需的整体控制扭矩值时，所述扭矩控制单元内的扭矩传动轴15与扭矩输出单元脱离实现输入单元空运转。
30.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扭矩范围内时，通
过所述弹簧组13使传动滚珠上支撑架24和轮毂23球槽内的传动滚珠12紧密贴合并传递扭矩。
31.在一具体的实例中，所述扭矩输出单元包括扭矩输出轴27，所述扭矩输出轴27通过卡套连接扭矩传动轴15。
32.在一具体的实例中，所述扭矩输入放大单元一端为外四方结构，用以连接锚杆钻机，另一端为卡套结构，用以连接扭矩控制单元；所述输出单元一端与扭矩控制单元通过卡套连接，另一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。
33.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。