本实用新型涉及一种矿山巷道锚杆扭矩定量安装装置，具体为一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器。
背景技术：
我国煤矿每年新掘进巷道数千公里，而绝大多数巷道都采用锚杆支护。锚杆支护是主动支护，是井下巷道最主要的支护方式。锚杆依靠预应力实现主动支护，因此，锚杆预应力的施加对提高巷道锚杆支护效果和巷道支护质量至关重要。
现有的锚杆预应力施加主要有以下三个方面的问题：首先，锚杆钻机输出的扭矩不足。在我国，锚杆预应力施加的主要工具为锚杆钻机。考虑到施工安全，我国锚杆钻机的输出扭矩一般不超过150Nm。仅靠锚杆钻机无法达到锚杆设计的预应力，巷道支护质量难以保证。这导致许多巷道由于预应力施加不达标而变形严重，对煤矿安全高效生产带来巨大威胁。针对这种情况，利用冲击做功原理施加预应力的装置被提出，但是在锚杆预应力施加过程中，冲击做功会造成锚杆螺纹的损坏，不利于提高锚杆支护质量。其次，现有的锚杆紧固装置都无法定量可控的施加扭矩。这就造成工人按照经验判断锚杆的安装质量，之后再靠工人依次检验，对于不合格的锚杆进行人工二次紧固。这严重影响了施工速度，提高了工人劳动强度。另外不同巷道的紧固扭矩是不同的，这使得依靠经验判断锚杆安装质量的方法存在很大问题。第三方面，现有的锚杆紧固装置，在达到锚杆钻机的最大扭矩会突然停转。这样就会给操作的工人一个巨大的瞬时反作用力，将工人甩出，造成人身伤害事故。
目前的技术方案和公布的专利仅仅部分解决了安装应力的问题，但仍未解决现有锚杆钻机的扭矩无法达到设计要求，工人依靠经验安装和锚杆钻机达到最大扭矩时产生瞬时反作用力伤人的问题。本实用新型提出一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器可以经济、有效的解决锚杆支护中锚杆钻机的扭矩无法达到锚杆支护设计要求、紧固扭矩无法定量控制、不同巷道安装扭矩调节和锚杆钻机达到最大扭矩伤人问题。在现有公开的文献中，还未能获得相关支护技术的报道。
技术实现要素：
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，可以实现定量地扭矩输出，并且扭矩输出的最大值可以调节。
本实用新型采取的详细技术方案为：一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，其至少包括扭矩定载装置以及锚杆连接套，扭矩定载装置包括旋转输入部、旋转输出部、以及连接部，旋转输入部包括输入轴以及内牙套；内牙套贴合地套在输入轴上，内牙套可沿输入轴的轴心轴向移动，旋转输出部包括外牙套，外牙套套在输入轴上且与输入轴铰接，连接部分别固定设置在外牙套的底端、内牙套的顶端，内牙套的连接部与外牙套的连接部相匹配，还包括扭矩定载部，扭矩定载部包括定载弹簧以及承托环，定载弹簧、承托环均套在内牙套上，承托环与内牙套固定连接；定载弹簧的两端分别抵持内牙套、承托环。
进一步地，还包括扭矩调节部，承托环与内牙套可调节地固定连接。
可以调节定载弹簧的长度，进而可以调节对锚杆施加的扭矩的最大值。
优选地，扭矩调节部还包括锁紧螺母以及止退螺钉，承托环贴合地套在内牙套上，内牙套的外壁设置有螺纹，锁紧螺母与内牙套螺纹连接且抵持承托环，承托环设置有螺纹孔，止退螺钉旋入承托环的螺纹孔抵持内牙套。
进一步地，定载弹簧的两端分别抵持内牙套、承托环，并且定载弹簧的两端分别与内牙套、承托环固定连接。
可以减小对操作人员造成巨大的瞬时反作用力，提高安全性。
进一步地，外牙套还向下延伸地设置有防护壁，防护壁包围定载弹簧。
可以防止操作过程中，碎石等杂物与定载弹簧解除，导致定载弹簧失效或者卡死，降低对锚杆施加的扭矩的最大值的准确性。
优选地，连接部为台阶齿牙或者铜基摩擦片。
进一步地，还包括锚杆连接套，锚杆连接套与外牙套连接，锚杆连接套内设置有方孔以及圆孔；锚杆连接套的侧壁设置有长孔槽。
以便于将锚杆连接套与锚杆连接。
进一步地，还包括扭矩放大装置；锚杆连接套与外牙套通过扭矩放大装置连接。
可以将对锚杆施加的扭矩进行放大，提高本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器的适用范围。
进一步地，输入轴内设置有与外界联通的六棱柱孔。
可以提高便携性。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)可以实现定量地扭矩输出，并且扭矩输出的最大值可以调节，从而可以解决以往锚杆安装依靠工人经验的难题，实现了锚杆预应力的定量可调节安装，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。
(2)可以实现定量地扭矩输出，并且扭矩输出的最大值可以调节，无需人工二次检验和紧固，可以提高锚杆安装质量和工作效率，同时还可以大大降低了工人劳动强度。
(3)可以减小对操作人员造成巨大的瞬时反作用力，提高安全性。
附图说明
图1是本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器的局部的四分之一剖视的示意图。
扭矩定载装置1；旋转输入部11；输入轴111；内牙套112；延伸板113；顶端轴承114；旋转输出部12；外牙套121；接头122；牙套销钉123；防护壁125；连接部13；台阶齿牙131；扭矩定载部14；定载弹簧141；承托环142；扭矩调节部15；锁紧螺母151；止退螺钉152；锚杆连接套2；方孔21；圆孔22；长孔槽23；扭矩放大装置3；钻机连接头4。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型为一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，其至少包括扭矩定载装置1以及锚杆连接套2。
扭矩定载装置1包括旋转输入部11、旋转输出部12、以及连接部13。
旋转输入部11包括输入轴111以及内牙套112；内牙套112贴合地套在输入轴111上，内牙套112可沿输入轴111的轴心轴向移动。比如，输入轴111的外壁、内牙套112的内壁均设置有花键(附图未画出)，输入轴111的花键与内牙套112的花键相互嵌合，从而使内牙套112可沿输入轴111的轴心轴向移动。当然，也可以采取其他的方式使内牙套112可沿输入轴111的轴心轴向移动。
旋转输出部12包括外牙套121，外牙套121套在输入轴111上且与输入轴111铰接。比如，输入轴111的顶端设置有顶端轴承114，外牙套121贴合地套在顶端轴承114上，从而使外牙套121与输入轴111铰接。优选地，顶端轴承114为推力轴承。推力轴承可以承受较大的外牙套121的轴向(沿输入轴111的轴心)压力，从而可以减少顶端轴承114的磨损，提高顶端轴承114乃至本实用新型的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器的使用寿命。通常，旋转输出部12还包括与外牙套121同轴设置的接头122，接头122为中空结构，接头122通过牙套销钉123与外牙套121固定连接，以便于将外牙套121与锚杆或者锚杆连接套2或者扭矩放大装置3连接。
连接部13为台阶齿牙131，台阶齿牙131分别固定设置在外牙套121的底端、内牙套112的顶端，内牙套112的台阶齿牙131与外牙套121的台阶齿牙131齿合(即相匹配)。当然，作为另一种实施方式，连接部13还可以为铜基摩擦片，铜基摩擦片分别固定设置在外牙套121的底端、内牙套112的顶端，内牙套112的铜基摩擦片与外牙套121的铜基摩擦片贴合(即相匹配)。台阶齿牙131为直角三角形(沿绕输入轴111的轴心的圆柱面将台阶齿牙131剖开，并将剖面展平的台阶齿牙131的截面为直角三角形，台阶齿牙131的齿顶为直角)。
内牙套112的顶端可以向外延伸地设置有延伸板113，连接部13设置在延伸板113上，可以增加内牙套112的顶端直径，减小连接部13中的一个单元的受力，从而可以提高连接部13的使用寿命。
本实用新型的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，还包括扭矩定载部14。
扭矩定载部14包括定载弹簧141以及承托环142。
定载弹簧141、承托环142均套在内牙套112上，承托环142与内牙套112固定连接；定载弹簧141的两端分别抵持内牙套112、承托环142。
本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器的工作原理为：使用前，将钻机连接头4与输入轴111连接，将外牙套121与锚杆连接即可。
使用时，开启钻机、使钻机连接头4旋转，钻机连接头4带动输入轴111以及内牙套112旋转；内牙套112在定载弹簧141的弹力的作用下持续地与外牙套121相匹配(外牙套121的底端的连接部13、内牙套112的顶端的连接部13相匹配)，内牙套112带动外牙套121、使外牙套121旋转，由外牙套121带动锚杆旋转、安装锚杆。
当钻机连接头4提供的扭矩过大时(通常为超过扭矩阈值，比如150Nm时)，定载弹簧141的弹力无法维持内牙套112与外牙套121相匹配的状态(即外牙套121对内牙套112施加的沿外牙套121轴向的推力大于定载弹簧141的弹力)，内牙套112远离外牙套121，从而无法继续带动外牙套121以及锚杆旋转，即对锚杆施加的扭矩的最大值为定量(等于扭矩阈值)。
进一步地，本实用新型的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，还包括扭矩调节部15，承托环142与内牙套112可调节地固定连接(即承托环142的位置可以沿输入轴111的轴心移动后固定)。比如，扭矩调节部15，还包括锁紧螺母151以及止退螺钉152，承托环142贴合地套在内牙套112上，内牙套112的外壁设置有螺纹，锁紧螺母151与内牙套112螺纹连接且抵持承托环142，承托环142设置有螺纹孔，止退螺钉152旋入承托环142的螺纹孔抵持内牙套112。旋转锁紧螺母151以及止退螺钉152可以调节承托环142的沿输入轴111的轴心方向的位置后锁紧固定，从而可以调节定载弹簧141的长度，进而可以调节对锚杆施加的扭矩的最大值(压缩定载弹簧141使定载弹簧141的弹力增大，可以增大对锚杆施加的扭矩的最大值，反之可以减小对锚杆施加的扭矩的最大值)。通常，会在内牙套112上设置刻度，以便于读取对应的扭矩值。
进一步地，定载弹簧141的两端分别抵持内牙套112、承托环142，并且定载弹簧141的两端分别与内牙套112、承托环142固定连接(通过焊接或者卡槽的方式实现)。在锚杆钻机输出的扭矩过大时(即超载时)，锚杆钻机会突然地停止，钻机连接头4、输入轴111、均外牙套121突然地停止，对操作人员造成巨大的瞬时反作用力，严重时可能将工人甩出。定载弹簧141的两端分别抵持内牙套112、承托环142，并且定载弹簧141的两端分别与内牙套112、承托环142固定连接，可以使在锚杆钻机输出的扭矩过大时，外牙套121仍然持续的转动一小段时间(通常设置为5s)后才停止，可以减小对操作人员造成巨大的瞬时反作用力，提高安全性。
进一步地，外牙套121还向下延伸地设置有防护壁125，防护壁125包围定载弹簧141。可以防止操作过程中，碎石等杂物与定载弹簧141解除，导致定载弹簧141失效或者卡死，降低对锚杆施加的扭矩的最大值的准确性。
进一步地，本实用新型的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，还包括锚杆连接套2，锚杆连接套2与外牙套121连接。通常，锚杆连接套2内设置有方孔21以及圆孔22；锚杆连接套2的侧壁设置有长孔槽23。以便于将锚杆连接套2与锚杆连接。
进一步地，本实用新型的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器，还包括扭矩放大装置3；锚杆连接套2与外牙套121通过扭矩放大装置3连接。扭矩放大装置3可以为常规的齿轮模数为2-5的行星齿轮扭矩放大器，当然也可以为其他的扭矩放大器。可以将对锚杆施加的扭矩进行放大，提高本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器的适用范围。
优选地，输入轴111内设置有与外界联通的六棱柱孔。通常输入轴111的六棱柱孔深度为30-100mm。将钻机连接头4(通常为六棱柱)插入输入轴111的六棱柱孔即可使用，也可以方便地将本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器与钻机连接头4拆分开，本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器与转机可以方便地拆分开，便于本实用新型中的一种便携式锚杆扭矩定量安装放大器以及转机的携带。通常，输入轴111的六棱柱孔的规格为B19mm、B22mm(穿过中心的对角线为22mm)等。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
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