CN112627870B - 中空注浆锚杆回转头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中空注浆锚杆回转头。它解决了现有技术中锚杆稳定性差，不易拆卸，注浆效果差等问题。其设置在推进梁上的滑动座上，滑动座和推进梁滑动相连，滑动座上设有支撑架，支撑架一端设有第一轴套，第一轴套一端设有第二轴套，支撑架上安装了马达，马达的与回转主轴相连，回转主轴和回转钎尾相连，且回转主轴一端和回转钎尾之间通过易拆结构相连，回转钎尾另一端有连接套，回转钎尾内有泥浆通道，且回转钎尾和第二轴套之间有泥浆腔，泥浆腔与注浆接头相连通。本发明拥有运行稳定，注浆效果好以及易于拆卸等优点。

Description

中空注浆锚杆回转头

技术领域

本发明属于工程设备技术领域，具体涉及一种中空注浆锚杆回转头。

背景技术

随着地下工程锚杆支护作业的普及与发展，以及国内外对地下安全生产要求的提高，锚杆台车应运而生。目前，锚杆的种类很多，但是锚杆台车主要还是以实心锚杆(如螺纹钢)及中空锚杆为主，这两种锚杆在实际应用中也很广泛。对于实心和中空锚杆，两者的支护作业流程还是有区别的，实心锚杆：钻锚杆孔-注浆-插锚杆。中空锚杆：钻锚杆孔-插锚杆-注浆。就中空锚杆而言，如何将“插锚杆-注浆”流程高效的结合起来，已经成为了锚杆台车的重大研究课题。同时，注浆回转头是锚杆台车的核心部件，其性能的好坏直接决定了整机性能的好坏，而且目前国内外对该回转头的设计和资料很少见。此外，一般的锚杆其回转头稳定性较差，一些锚杆的注浆效果也不尽人意，导致锚杆最后的加固作用达不到期望的效果。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种组合自进式注浆锚杆[申请号：201610168782.9]，包括中空注浆锚杆体，所述中空注浆锚杆体设置注浆通道，中空注浆锚杆体前杆外表面设置倒钩状螺纹锚固段，所述的中空注浆锚杆体前杆通过组合式连接套与中空注浆锚杆体后杆连接，所述的中空注浆锚杆体前杆的端部安装有锚头，锚头的出浆口与中空注浆锚杆的注浆通道相通，中空注浆锚杆体径向加工有多个与注浆通道相通的注浆孔，所述的中空注浆锚杆体后杆上安装有止浆塞，所述的止浆塞与锚垫板连接，所述的锚垫板与螺母连接，所述的中空注浆锚杆体后杆端部安装有堵浆塞。本锚杆质量稳定，既能保证足够的抗拔力，又能防止锚杆发生前力破坏，注浆饱满，增加锚杆与围岩的锚固力，加强支护效果。

上述方案在一定程度上解决了现有锚杆质量差，容易损坏，注浆效果差的问题，但依然存在着诸多不足，例如，锚杆运行的稳定性不高，锚杆拆卸不便，不利于锚杆的清理与维修。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，运行稳定，注浆效果好以及易于拆卸的中空注浆锚杆回转头。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本中空注浆锚杆回转头，设置在推进梁上的滑动座上，且所述的滑动座和推进梁滑动相连，本回转头包括设置在滑动座上的支撑架，所述的支撑架一端通过第一拆卸结构设有第一轴套，所述的第一轴套一端通过第二拆卸结构设有第二轴套，在支撑架上可拆卸地安装有驱动马达，所述的驱动马达的前端输出轴延伸至第一轴套内且和位于第一轴套内的回转主轴相连，所述的回转主轴和第一轴套之间通过第一周向转动结构相连，所述的回转主轴一端设有与回转主轴同轴设置且位于第二轴套内的回转钎尾相连，且所述的回转钎尾和第二轴套之间通过第二周向转动结构相连，且所述的回转主轴一端和回转钎尾之间通过能将回转主轴和回转钎尾周向定位且轴向可拆的易拆结构相连，所述的回转钎尾另一端延伸至第二轴套外侧且可拆卸地安装有用于安装中空锚杆的连接套，所述的回转钎尾内具有轴向延伸的泥浆通道，且所述的回转钎尾和第二轴套之间形成与泥浆通道相连通的泥浆腔，在第二轴套外侧设有与泥浆腔相连通的注浆接头。可拆结构使马达、旋转主轴及旋转钎尾的拆卸变得方便，易于清理和维修；驱动马达的运行平稳，噪声低，通过调节马达的进油压力很好的控制主轴的回转压力，使得锚杆运作平稳；回转钎尾中的泥浆腔与泥浆通道衔接得当，泥浆注入饱满，注浆效果好。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的易拆结构包括设置在回转主轴或回转钎尾一端端面的一字槽，所述的回转钎尾或回转主轴一端端面设有与一字槽相对应的定位凸块，且所述的定位凸块插接在一字槽内，且所述的定位凸块和一字槽之间设有耐磨铜垫，旋转钎尾使用寿命高，更换简单。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的驱动马达通过紧固件设置在支撑架上，且所述的驱动马达的前端输出轴和回转主轴之间通过花键联接方式相连，使锚杆省去了传动中间部件，结构简单，体积小，重量轻，便于搬运。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第一周向转动结构包括两个对应设置在第一轴套周向内侧的圆锥滚子轴承，所述的回转主轴穿设于圆锥滚子轴承内，在回转主轴靠近前端输出轴的一端周向外侧分别设有与圆锥滚子轴承相抵靠的圆螺母和圆螺母止动垫圈；所述的第二周向转动结构包括两个分别设置在第二轴套周向内侧的滚针轴承，且所述的回转钎尾穿设于滚针轴承，回转钎尾的承载力大。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第二轴套周向内侧形成有黄油润滑腔，且所述的滚针轴承位于黄油腔内，且在第一轴套和/或第二轴套周向外侧分别设有与黄油润滑腔相连通的黄油嘴和呼吸帽，便于排出废气。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第二轴套周向内侧设有环形凹槽，在回转钎尾上设有与泥浆通道相连通的泥浆孔，且所述的泥浆孔和环形凹槽之间形成上述的泥浆腔，适用于恶劣情况下的泥浆、原油材料，环境适应性强。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第二轴套周向内侧依次设有套设在回转钎尾周向外侧的旋转格莱圈和泥浆组合密封圈，且所述的旋转格莱圈和泥浆组合密封圈分别位于泥浆腔和黄油润滑腔之间。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第一拆卸结构包括设置在第一轴套一端的安装板，所述的安装板通过第一紧固件和支撑架上的安装凹台相连；所述的第二轴套靠近连接头的一端通过端盖封闭，且所述的回转钎尾和端盖设有防尘圈，且所述的端盖和第二轴套之间以及第一轴套与安装凹台之间分别设有骨架油封。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的第二拆卸结构包括设置在第一轴套靠近第二轴套一端的固定法兰盘，所述的第二轴套一端设有与法兰盘相对应的配合法兰盘，且所述的固定法兰盘和配合法兰盘之间通过第二紧固件相连，所述的固定法兰盘和配合法兰盘之间、端盖和第二轴套之间以及第一轴套与安装凹台之间分别设有O型圈，能够起到很好的密封和防尘效果。

在上述的中空注浆锚杆回转头中，所述的推进梁一侧设有锚杆仓，且所述的锚杆仓上设有若干中空锚杆，且所述的推进梁端部一侧设有和锚杆仓相对应的机械手，且所述的推进梁分别设有推进油缸和跟管轮。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：锚杆的易拆结构使得多个部件的拆卸、修理方便；锚杆装入了马达，使锚杆的运动平稳；锚杆的注浆效果好，工作效率高；锚杆的回转钎尾承载能力大，更换方便，且回转头内部密封效果好，适应于锚杆工作时所处的恶劣环境。

附图说明

图1是本发明在推进梁上所处位置的结构示意图；

图2是本发明的结构剖视图；

图3是本发明的局部***图。

图中，推进梁1、滑动座11、锚杆仓12、机械手13、推进油缸14、跟管轮15、支撑架2、第一拆卸结构21、驱动马达22、安装凹台23、第一轴套3、圆锥滚子轴承31、圆螺母32、圆螺母止动垫圈33、安装板34、第一紧固件35、法兰盘36、第二紧固件37、第二轴套4、第二拆卸结构41、滚针轴承42、黄油润滑腔43、黄油嘴44、呼吸帽45、环形凹槽46、端盖47、配合法兰盘48、回转主轴5、第一周向转动结构51、骨架油封52、回转钎尾6、第二周向转动结构61、泥浆腔62、泥浆通道63、注浆接头64、泥浆孔65、格莱圈66、泥浆组合密封圈67、防尘圈68、易拆结构7、一字槽71、定位凸块72、耐磨铜垫73、连接套8、中空锚杆81、O型圈9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本中空注浆锚杆回转头，设置在推进梁1上的滑动座11上，且滑动座11和推进梁1滑动相连，本回转头包括设置在滑动座11上的支撑架2，所述的支撑架2一端通过第一拆卸结构21设有第一轴套3，进一步地，所述的第一轴套3一端通过第二拆卸结构41设有第二轴套4在支撑架2上可拆卸地安装有驱动马达22，显然地，所述的驱动马达22的前端输出轴延伸至第一轴套3内且和位于第一轴套3内的回转主轴5相连，回转主轴5和第一轴套3之间通过第一周向转动结构51相连，回转主轴5一端设有与回转主轴5同轴设置且位于第二轴套4内的回转钎尾6相连，且回转钎尾6和第二轴套4之间通过第二周向转动结构61相连，且回转主轴5一端和回转钎尾6之间通过能将回转主轴5和回转钎尾6周向定位且轴向可拆的易拆结构7相连，进一步地，回转钎尾6另一端延伸至第二轴套4外侧且可拆卸地安装有用于安装中空锚杆81的连接套8，回转钎尾6内具有轴向延伸的泥浆通道63，且回转钎尾6和第二轴套4之间形成与泥浆通道63相连通的泥浆腔62，在第二轴套4外侧设有与泥浆腔62相连通的注浆接头64，例如当锚杆运作时，锚杆回转头会在滑动座11上滑动，马达22、回转主轴5或回转钎尾6发生故障时，可通过拆卸手段把其拆卸下并维修，当马达22运转时，回转头便开始工作，马达22带动回转主轴5控制回转压力，回转主轴5将扭矩传递给回转钎尾6，当锚杆运作时，泥浆于注浆接头64进入，经过泥浆腔62，通过与连接套8相接的中空锚杆81而塑形。

显然地，易拆结构7包括设置在回转主轴5或回转钎尾6一端端面的一字槽71，回转钎尾6或回转主轴5一端端面设有与一字槽71相对应的定位凸块72，且定位凸块72插接在一字槽71内，且定位凸块72和一字槽71之间设有耐磨铜垫73，所以，回转主轴5与回转钎尾6可轴向拆卸。

优选地，驱动马达22通过紧固件设置在支撑架2上，且驱动马达22的前端输出轴和回转主轴5之间通过花键联接方式相连。第一周向转动结构51包括两个对应设置在第一轴套3周向内侧的圆锥滚子轴承31，回转主轴5穿设于圆锥滚子轴承31内，在回转主轴5靠近前端输出轴的一端周向外侧分别设有与圆锥滚子轴承31相抵靠的圆螺母32和圆螺母止动垫圈33；也就是说，通过圆螺母32和圆螺母止动垫圈33，可以调节轴承游隙，第二周向转动结构61包括两个分别设置在第二轴套4周向内侧的滚针轴承42，且回转钎尾6穿设于滚针轴承42。

进一步地，第二轴套4周向内侧形成有黄油润滑腔43，且滚针轴承42位于黄油腔43内，且在第一轴套3和/或第二轴套4周向外侧分别设有与黄油润滑腔43相连通的黄油嘴44和呼吸帽45。显然地，黄油通过黄油嘴44进入实行润滑，腔内的无用气体通过呼吸帽45排除腔外，再者，第二轴套4周向内侧设有环形凹槽46，在回转钎尾6上设有与泥浆通道63相连通的泥浆孔65，且泥浆孔65和环形凹槽46之间形成上述的泥浆腔62。第二轴套4周向内侧依次设有套设在回转钎尾6周向外侧的旋转格莱圈66和泥浆组合密封圈67，且旋转格莱圈66和泥浆组合密封圈67分别位于泥浆腔62和黄油润滑腔43之间。

具体地，第一拆卸结构21包括设置在第一轴套3一端的安装板34，安装板34通过第一紧固件35和支撑架2上的安装凹台23相连；第二轴套4靠近连接头的一端通过端盖47封闭，且回转钎尾6和端盖47设有防尘圈68，且端盖47和第二轴套4之间以及第一轴套3与安装凹台23之间分别设有骨架油封52。

进一步地，第二拆卸结构41包括设置在第一轴套3靠近第二轴套4一端的固定法兰盘36，第二轴套4一端设有与法兰盘36相对应的配合法兰盘48，且固定法兰盘36和配合法兰盘48之间通过第二紧固件37相连，明显地，第一轴套3与第二周套4通过法兰盘36连接起来，回转主轴5与回转钎尾6分别嵌入轴套中，固定法兰盘36和配合法兰盘48之间、端盖47和第二轴套4之间以及第一轴套3与安装凹台23之间分别设有O型圈9。

此外，推进梁1一侧设有锚杆仓12，且锚杆仓12上设有若干中空锚杆81，且推进梁1端部一侧设有和锚杆仓12相对应的机械手13，且推进梁1分别设有推进油缸14和跟管轮15。可见地，机械手13通过命令进行操作，回转头在推进梁1上被推动，锚杆导入岩土中，注入泥浆，待其对岩土进行加固作用。

本实施例的原理在于：中空注浆锚杆回转头有设置在滑动座11上，推进梁1与滑动座11滑动相连，锚杆仓中周向安置着若干中空锚杆81，当锚杆运作时，机械手13进行抓取命令，锚杆回转头会在滑动座11上滑动，在推进梁1的推进作用下锚杆导入于中空锚杆81打好的锚杆孔中，回转头的支撑架2固定于滑动座11上，支撑架2上可拆卸的安装驱动马达22，马达22实现无极调速，控制回转压力，马达22连接回转主轴5，回转主轴5与回转钎尾6连接，回转钎尾6端部安有连接套8，回转钎尾6内设轴向延伸的泥浆通道63，且采用中空形式与泥浆腔62相通，在注浆接头64注入泥浆或原油，经由泥浆腔62进入泥浆通道63，由连接套8进入中空锚杆81中凝结加固，加强支护效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了推进梁1、滑动座11、锚杆仓12、机械手13、推进油缸14、跟管轮15、支撑架2、第一拆卸结构21、驱动马达22、安装凹台23、第一轴套3、圆锥滚子轴承31、圆螺母32、圆螺母止动垫圈33、安装板34、第一紧固件35、法兰盘36、第二紧固件37、第二轴套4、第二拆卸结构41、滚针轴承42、黄油润滑腔43、黄油嘴44、呼吸帽45、环形凹槽46、端盖47、配合法兰盘48、回转主轴5、第一周向转动结构51、骨架油封52、回转钎尾6、第二周向转动结构61、泥浆腔62、泥浆通道63、注浆接头64、泥浆孔65、格莱圈66、泥浆组合密封圈67、防尘圈68、易拆结构7、一字槽71、定位凸块72、耐磨铜垫73、连接套8、中空锚杆81、O型圈9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种中空注浆锚杆回转头，设置在推进梁(1)上的滑动座(11)上，且所述的滑动座(11)和推进梁(1)滑动相连，其特征在于，本回转头包括设置在滑动座(11)上的支撑架(2)，所述的支撑架(2)一端通过第一拆卸结构(21)设有第一轴套(3)，所述的第一轴套(3)一端通过第二拆卸结构(41)设有第二轴套(4)，在支撑架(2)上可拆卸地安装有驱动马达(22)，所述的驱动马达(22)的前端输出轴延伸至第一轴套(3)内且和位于第一轴套(3)内的回转主轴(5)相连，所述的回转主轴(5)和第一轴套(3)之间通过第一周向转动结构(51)相连，所述的回转主轴(5)一端设有与回转主轴(5)同轴设置且位于第二轴套(4)内的回转钎尾(6)相连，且所述的回转钎尾(6)和第二轴套(4)之间通过第二周向转动结构(61)相连，且所述的回转主轴(5)一端和回转钎尾(6)之间通过能将回转主轴(5)和回转钎尾(6)周向定位且轴向可拆的易拆结构(7)相连，所述的回转钎尾(6)另一端延伸至第二轴套(4)外侧且可拆卸地安装有用于安装中空锚杆(81)的连接套(8)，所述的回转钎尾(6)内具有轴向延伸的泥浆通道(63)，且所述的回转钎尾(6)和第二轴套(4)之间形成与泥浆通道(63)相连通的泥浆腔(62)，在第二轴套(4)外侧设有与泥浆腔(62)相连通的注浆接头(64)。

2.根据权利要求1所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的易拆结构(7)包括设置在回转主轴(5)或回转钎尾(6)一端端面的一字槽(71)，所述的回转钎尾(6)或回转主轴(5)一端端面设有与一字槽(71)相对应的定位凸块(72)，且所述的定位凸块(72)插接在一字槽(71)内，且所述的定位凸块(72)和一字槽(71)之间设有耐磨铜垫(73)。

3.根据权利要求2所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的驱动马达(22)通过紧固件设置在支撑架(2)上，且所述的驱动马达(22)的前端输出轴和回转主轴(5)之间通过花键联接方式相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第一周向转动结构(51)包括两个对应设置在第一轴套(3)周向内侧的圆锥滚子轴承(31)，所述的回转主轴(5)穿设于圆锥滚子轴承(31)内，在回转主轴(5)靠近前端输出轴的一端周向外侧分别设有与圆锥滚子轴承(31)相抵靠的圆螺母(32)和圆螺母止动垫圈(33)；所述的第二周向转动结构(61)包括两个分别设置在第二轴套(4)周向内侧的滚针轴承(42)，且所述的回转钎尾(6)穿设于滚针轴承(42)。

5.根据权利要求4所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第二轴套(4)周向内侧形成有黄油润滑腔(43)，且所述的滚针轴承(42)位于黄油润滑 腔(43)内，且在第一轴套(3)和/或第二轴套(4)周向外侧分别设有与黄油润滑腔(43)相连通的黄油嘴(44)和呼吸帽(45)。

6.根据权利要求5所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第二轴套(4)周向内侧设有环形凹槽(46)，在回转钎尾(6)上设有与泥浆通道(-63 )相连通的泥浆孔(65)，且所述的泥浆孔(65)和环形凹槽(46)之间形成上述的泥浆腔(62)。

7.根据权利要求6所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第二轴套(4)周向内侧依次设有套设在回转钎尾(6)周向外侧的旋转格莱圈(66)和泥浆组合密封圈(67)，且所述的旋转格莱圈(66)和泥浆组合密封圈(67)分别位于泥浆腔(62)和黄油润滑腔(43)之间。

8.根据权利要求1所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第一拆卸结构(21)包括设置在第一轴套(3)一端的安装板(34)，所述的安装板(34)通过第一紧固件(35)和支撑架(2)上的安装凹台(23)相连；所述的第二轴套(4)靠近连接头的一端通过端盖(47)封闭，且所述的回转钎尾(6)和端盖(47)设有防尘圈(68)，且所述的端盖(47)和第二轴套(4)之间以及第一轴套(3)与安装凹台(23)之间分别设有骨架油封(52)。

9.根据权利要求8所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的第二拆卸结构(41)包括设置在第一轴套(3)靠近第二轴套(4)一端的固定法兰盘(36)，所述的第二轴套(4)一端设有与固定 法兰盘(36)相对应的配合法兰盘(48)，且所述的固定法兰盘(36)和配合法兰盘(48)之间通过第二紧固件(37)相连，所述的固定法兰盘(36)和配合法兰盘(48)之间、端盖(47)和第二轴套(4)之间以及第一轴套(3)与安装凹台(23)之间分别设有O型圈(9)。

10.根据权利要求1所述的中空注浆锚杆回转头，其特征在于，所述的推进梁(1)一侧设有锚杆仓(12)，且所述的锚杆仓(12)上设有若干中空锚杆(81)，且所述的推进梁(1)端部一侧设有和锚杆仓(12)相对应的机械手(13)，且所述的推进梁(1)分别设有推进油缸(14)和跟管轮(15)。

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