一种预应力锚索自动开锁装置的制作方法

1.本发明涉及一种锚索领域，具体是一种预应力锚索自动开锁装置。


背景技术：

2.锚索支护作为巷道的加强支护，支护效果确实不错，尤其在15#煤层综放工作面采空区侧巷道，采用锚索加强支护，控制巷道变形，效果十分明显。由于目前的设备还不能有效地进行解锁卸载，造成工作面端头落山悬顶面积增大，特别是回风落山角瓦斯经常超限，被迫采取强制放顶或充填的办法来临时解决落山悬顶，直接影响工作面安全生产，金属支架丢失严重。针对这种现状，本着安全易行、简单方便、成本低、效果好的原则，开发了锚索解锁套，通过工作面使用，解锁效果较为理想，为安全生产创造了条件。
3.根据锚索支护原理，锁具是传递力的主要构件，而锁具由锁套和内芯组成，解锁的目的在于消除或释放两者的摩擦力。但是，现有技术的锚索解锁装置，存在一些不足之处：一是将锁套剪切破坏，释放内力，实现解锁，这种解锁技术还不成熟，并且锁具全被破坏，不能再次使用。二是利用锚索预紧千斤、油泵作为动力源，在锚索上形成两个相对的受力点，一个点作用在钢绞线上，即启动油泵，千斤顶被固定在外露的钢绞线上，形成相对固定的力点，随着活塞的伸出，另一个点作用在锁套上，受力后锁套与内芯的摩擦力逐渐消除直至产生相对位移，实现解锁，而且锁具基本能够复用，但是在对锁套和内芯进行位移的前期，锁套和内芯不能出现偏移，不然会出现锚索在张拉到设计值后，甚至超张拉后，在最后锁定时，张拉值也会出现掉得很快的问题。
4.因此，亟需开发一种预应力锚索自动开锁装置，以解决现有技术的上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种预应力锚索自动开锁装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种预应力锚索自动开锁装置，包括千斤顶和锚索总成，锚索总成的腔外设置有预开孔，锚索总成的一端设置有嵌墙机构，嵌墙机构的一端设置有千斤顶，千斤顶的外壁上安装有油管，油管油进端安装有出油头，油管的油出端安装有进油头，千斤顶包括引入帽，引入帽的底端安装有前置帽件，前置帽件的内腔中安装有螺管，螺管的底端安装有对接柱盘，对接柱盘的竖柱端插接有锥帽，锥帽的内腔中设置有内置帽柱，内置帽柱的腔口内螺纹连接有延伸腔头，延伸腔头的一端安装有筋腔，筋腔的外壁上设置有移缸，千斤顶的内腔尾端安装有第一油封盘，有第一油封盘的腔孔内安装有密封轴盘，且第一油封盘的背面上安装有尾帽盘。
7.在一优选实施方式中，引入帽的槽孔内安装有解锁总成，解锁总成包括螺柱和腔螺管，腔螺管的顶端安装有夹持件，腔螺管的中间部位开设有引入腔孔管，螺柱的内腔也开设有对穿孔。
8.在一优选实施方式中，螺柱的底端安装有外护套管，外护套管的背面中间部位安
装有齿轮总成，齿轮总成右侧齿轮通过连接柱安装有第一齿轮，第一齿轮的外壁啮合有第二齿轮，第一齿轮的一端通过转销连接有轴承安装板，轴承安装板的外壁上安装有安装壳。
9.在一优选实施方式中，第二齿轮的内腔开设有第三齿轮，第三齿轮内腔中安装有横向啮合齿轮柱，横向啮合齿轮柱的一端啮合有竖向啮合齿轮柱，竖向啮合齿轮柱的顶端固定连接有齿口杆，齿口杆的外壁上开设有齿口，齿口杆的外壁齿合有齿牙杆，齿牙杆的外壁上安装有齿片。
10.在一优选实施方式中，齿牙杆的顶端固定连接有对接杆，对接杆的一端固定连接有移缸，移缸内腔中安装有护管，护管的内腔中开设有筋腔。
11.在一优选实施方式中，移缸与千斤顶之间设置有油腔，移缸底端安装有第二油封盘，第二油封盘的背面上设置有第一油封盘，筋腔的外壁靠后靠后部位位于第二油封盘和第一油封盘之间。
12.在一优选实施方式中，嵌墙机构包括复合板和锁套，复合板的前立面中间部位与锁套固定连接，锁套的正面上开设有对穿孔，且对穿孔部位插接有结筋，结筋与对穿孔之间塞入有内芯。
13.在一优选实施方式中，锚索总成包括平滑套管，平滑套管的内腔中设置有筋条，筋条的一端设置有结筋，筋条与结筋焊接固定，筋条的外壁上安装有第一竖线板，第一竖线板的内壁上安装有第二竖线板，筋条的底端焊接有导向帽。
14.在一优选实施方式中，复合板的背面上焊接有限位螺总成，限位螺总成的内腔中设置有平滑套管，平滑套管的一端设置有锁套，锁套与平滑套管的一端开孔处于同一个水平面上。
15.在一优选实施方式中，夹持件的一端设置有内芯，内芯位于夹持件的槽口部位。
16.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
17.本发明，在对接杆向后位移的时候，且一端所连接的齿牙杆将会带动齿口杆进行旋转，因为齿口杆和齿牙杆为齿合状，从而实现齿口杆的旋转，在齿口杆旋转后，其齿口杆底端啮合的横向啮合齿轮柱也会被带动旋转，横向啮合齿轮柱一端所位于第二齿轮开设的第三齿轮内腔中，并固定，进而实现了第二齿轮的旋转，其中第二齿轮外壁啮合的第一齿轮也会配合着转动，在轴承安装板转动后，其通过连接杆对接的齿轮总成整体进行旋转，在齿轮总成旋转后，安装在齿轮总成顶端的螺柱将会在腔螺管的内腔中进行旋转，而螺柱在旋转的时候，将会带带动腔螺管向前位移，其中腔螺管的顶端所连接的夹持件和内芯处于连接状，同时内芯和锁套的操控为十字插销状从而内芯无法在锁套的操控内进行转动，而实现限位螺总成的向前位移，在进行对结筋进行应力拉动的时候，其内芯将会紧固的挤压在锁套上，避免在拉动结筋的时候，出现内芯的脱落，导致应力的流逝。
18.本发明，在将油压通过出油头进行导入，油将会通过出油头导入到油腔和入油腔内腔，并推动有第一油封盘和第二油封盘在千斤顶的内腔向前位移，由上述的描述中可以明白此时的腔螺管将会反向转动，从而拉动夹持件连接的内芯从锁套槽孔部位被抽出，从而实现对应力的解锁，上述完成后，将泥浆从复合板正面上预留的泥浆孔导入。
19.本发明，通过将锁套的开孔部位对准结筋进行穿插，而锁套将会限位在复合板上，同时也对结筋进行限位，上述安装后，需要对锚索总成进行应力锁定，将结筋再次通过解锁总成的内腔和千斤顶的内腔，从尾帽盘处引出，并通过锁帽将结筋固定在尾帽盘上，在通过
将解锁总成的顶端所安装的夹持件和结筋进行夹持固定，接着控制千斤顶一端所连接的油管配合上进油头进行进油，油顺着油管进入到油腔的内腔中，油压推动第二油封盘在千斤顶的内腔中向后位移，而第二油封盘在向后位移的时候，必然的与第二油封盘连接的筋腔也会向后位移，位于护管内腔部位的筋腔将会对其腔口部位的结筋向后拉动，而移缸向后位移的时候，其顶端所连接的对接杆也会向后位移，其结构更加合理。
附图说明
20.图1为本发明的预应力锚索自动开锁装置的结构示意图；
21.图2为本发明的预应力锚索自动开锁装置中千斤顶的结构图；
22.图3为本发明的预应力锚索自动开锁装置中解锁总成的结构图；
23.图4为本发明的预应力锚索自动开锁装置中千斤顶的爆炸图；
24.图5为本发明的预应力锚索自动开锁装置中千斤顶的剖视图；
25.图6为本发明的预应力锚索自动开锁装置中解锁总成与千斤顶的连接示意图；
26.图7为图6的a处放大图；
27.图8为本发明的预应力锚索自动开锁装置中锚索总成的结构图。
28.附图标记说明：
29.千斤顶1、嵌墙机构2、锚索总成3、复合板4、结筋5、预开孔6、解锁总成7、引入帽8、螺管9、锥帽10、移缸11、油腔12、护管13、油管14、第二油封盘15、进油头16、出油头17、入油腔18、尾帽盘19、有第一油封盘20、筋腔21、内置帽柱22、前置帽件23、对接柱盘24、延伸腔头25、对接杆26、螺柱27、腔螺管28、引入腔孔管29、夹持件30、第二齿轮31、横向啮合齿轮柱32、齿口杆33、竖向啮合齿轮柱34、齿牙杆35、内芯36、锁套37、限位螺总成38、平滑套管39、筋条40、第一竖线板41、第二竖线板42、导向帽43、腔孔44、第三齿轮44、轴承安装板45、第一齿轮46、安装壳47、齿轮总成48、外护套管49。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1～8，本发明优选实施方式的预应力锚索自动开锁装置，包括千斤顶1和锚索总成3。锚索总成3的腔外设置有预开孔6，锚索总成3的一端设置有嵌墙机构2，嵌墙机构2的一端设置有千斤顶1，千斤顶1的外壁上安装有油管14，油管14油进端安装有出油头17，油管14的油出端安装有进油头16。千斤顶1包括引入帽8，引入帽8的底端安装有前置帽件23，前置帽件23的内腔中安装有螺管9，螺管9的底端安装有对接柱盘24，对接柱盘24的竖柱端插接有锥帽10，锥帽10的内腔中设置有内置帽柱22，内置帽柱22的腔口内螺纹连接有延伸腔头25，延伸腔头25的一端安装有筋腔21，筋腔21的外壁上设置有移缸11。千斤顶1的内腔尾端安装有第一油封盘20，有第一油封盘20的腔孔内安装有密封轴盘，且第一油封盘20的背面上安装有尾帽盘19。
32.进一步的，引入帽8的槽孔内安装有解锁总成7，解锁总成7包括螺柱27和腔螺管
28，腔螺管28的顶端安装有夹持件30，腔螺管28的中间部位开设有引入腔孔管29，螺柱27的内腔也开设有对穿孔，螺柱27的底端安装有外护套管49，外护套管49的背面中间部位安装有齿轮总成48。
33.具体的，齿轮总成48右侧齿轮通过连接柱安装有第一齿轮46，第一齿轮46的外壁啮合有第二齿轮31，第一齿轮46的一端通过转销连接有轴承安装板45，轴承安装板45的外壁上安装有安装壳47，第二齿轮31的内腔开设有第三齿轮44，第三齿轮44内腔中安装有横向啮合齿轮柱32，横向啮合齿轮柱32的一端啮合有竖向啮合齿轮柱34，竖向啮合齿轮柱34的顶端固定连接有齿口杆33。
34.进一步的，齿口杆33的外壁上开设有齿口，齿口杆33的外壁齿合有齿牙杆35，齿牙杆35的外壁上安装有齿片，齿牙杆35的顶端固定连接有对接杆26，对接杆26的一端固定连接有移缸11，移缸11内腔中安装有护管13，护管13的内腔中开设有筋腔21。
35.进一步的，移缸11与千斤顶1之间设置有油腔12，移缸11底端安装有第二油封盘15，第二油封盘15的背面上设置有第一油封盘20。筋腔21的外壁靠后靠后部位位于第二油封盘15和第一油封盘20之间。
36.具体的，嵌墙机构2包括复合板4和锁套37，复合板4的前立面中间部位与锁套37固定连接，锁套37的正面上开设有对穿孔，且对穿孔部位插接有结筋5，结筋5与对穿孔之间塞入有内芯36，锚索总成3包括平滑套管39，平滑套管39的内腔中设置有筋条40，筋条40的一端设置有结筋5，筋条40与结筋5焊接固定。
37.进一步的，筋条40的外壁上安装有第一竖线板41，第一竖线板41的内壁上安装有第二竖线板42，筋条40的底端焊接有导向帽43，复合板4的背面上焊接有限位螺总成38。
38.进一步的，限位螺总成38的内腔中设置有平滑套管39，平滑套管39的一端设置有锁套37，锁套37与平滑套管39的一端开孔处于同一个水平面上，夹持件30的一端设置有内芯36，内芯36位于夹持件30的槽口部位。
39.本发明的预应力锚索自动开锁装置的工作原理具体阐述如下：
40.在对坡面进行加强强度的时候，首先采用钻机对地基进行开孔，将钻机的钻杆最后一端去下，并将锚索总成3放置到钻杆内，通过推杆设备将锚索总成3推入到坡面开孔的内腔中。
41.其中锚索总成3所包括的导向帽43最先进入到腔孔最深处，而筋条40被安装的第一竖线板41和第二竖线板42限位固定，在将锚索总成3插入到预开孔6内腔的时候，预先需要在开设好的预开孔6腔顶部位插入平滑套管39，并将复合板4和坡面固定，安装的限位螺总成38也会处于坡面部位。
42.此时，需要在复合板4的正面部位安装锁套37，并将锁套37的开孔部位对准结筋5进行穿插，而锁套37将会限位在复合板4上，同时也对结筋5进行限位，上述安装后，需要对锚索总成3进行应力锁定。
43.具体的：将结筋5再次通过解锁总成7的内腔和千斤顶1的内腔，从尾帽盘19处引出，并通过锁帽将结筋5固定在尾帽盘19上，在通过将解锁总成7的顶端所安装的夹持件30和结筋5进行夹持固定，接着控制千斤顶1一端所连接的油管14配合上进油头16进行进油，油顺着油管14进入到油腔12的内腔中，油压推动第二油封盘15在千斤顶1的内腔中向后位移，而第二油封盘15在向后位移的时候，必然的与第二油封盘15连接的筋腔21也会向后位
移，位于护管13内腔部位的筋腔21将会对其腔口部位的结筋5向后拉动，而移缸11向后位移的时候，其顶端所连接的对接杆26也会向后位移；
44.在对接杆26向后位移的时候，且一端所连接的齿牙杆35将会带动齿口杆33进行旋转，因为齿口杆33和齿牙杆35为齿合状，从而实现齿口杆33的旋转，在齿口杆33旋转后，其齿口杆33底端啮合的横向啮合齿轮柱32也会被带动旋转，横向啮合齿轮柱32一端所位于第二齿轮31开设的第三齿轮44内腔中，并固定，进而实现了第二齿轮31的旋转，其中第二齿轮31外壁啮合的第一齿轮46也会配合着转动，在轴承安装板45转动后，其通过连接杆对接的齿轮总成48整体进行旋转，在齿轮总成48旋转后，安装在齿轮总成48顶端的螺柱27将会在腔螺管28的内腔中进行旋转，而螺柱27在旋转的时候，将会带带动腔螺管28向前位移，其中腔螺管28的顶端所连接的夹持件30和内芯36处于连接状，同时内芯36和锁套37的操控为十字插销状从而内芯36无法在锁套37的操控内进行转动，而实现限位螺总成38的向前位移，在进行对结筋5进行应力拉动的时候，其内芯36将会紧固的挤压在锁套37上，避免在拉动结筋5的时候，出现内芯36的脱落。
45.上述完成后，在将油压通过出油头17进行导入，油将会通过出油头17导入到油腔12和入油腔18内腔，并推动有第一油封盘20和第二油封盘15在千斤顶1的内腔向前位移，由上述的描述中可以明白此时的腔螺管28将会反向转动，从而拉动夹持件30连接的内芯36从锁套37槽孔部位被抽出，从而实现对应力的解锁，上述完成后，将泥浆从复合板4正面上预留的泥浆孔导入。
46.将泥浆注入到预开孔6内腔中，泥浆将会通过平滑套管39流入到预开孔6内腔中，并将锚索总成3整体限位在预开孔6内；
47.上述中在对筋条40拉动的时候，第一竖线板41将会向着平滑套管39一端位移，并接触到平滑套管39的一端，被格挡，实现定位，而锚索总成3整体将会处于绷直状，在注入泥浆的时候锚索总成3的应力将会最大化，避免锚索总成3处于弯软状，导致注入泥浆后锚索总成3未能进行应力的加持。
48.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。