一种矿用锚杆的钻头水冷结构的制作方法

1.本实用新型涉及锚杆技术领域，特别涉及一种矿用锚杆的钻头水冷结构。


背景技术：

2.煤炭作为我国重要的能源之一，仍将持续很长一段时间，煤矿生产必须安全高效，随着煤矿逐步向深部开采，井下地应力逐渐增大，特别是随着煤矿向深部开采，巷道失修越来越严重，对井下巷道的断面影响很大，对矿井的通风、运输、行人等造成严重的安全隐患，必须控制井下巷道的锚固。目前煤矿巷道支护普遍使用树脂锚固型金属锚杆。
3.公开号为cn110259493b的专利公开了一种全长锚固自钻式锚杆及锚固方法，其低压水通道（外沿通道、钢管和杆体之间的间隙）连通至钻头底部，因此冷却时仅能对钻头底部及钻头外部进行冷却，无法对钻头内部进行冷却，且冷却水若通过钻头上的圆孔进入钢管内会对树脂卷产生影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种矿用锚杆的钻头水冷结构，冷却水通过钻头内部经冷却孔流出至钻头外部，钻头从内到外的冷却大大提高了钻头的冷却速率及效果，能很好的避免钻头过热；且冷却水通道与树脂流出通道共用钻头的通孔及冷却孔且互不影响，冷却水流出时不会进入套管内，树脂挤出时不会进入冷却水通道。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种矿用锚杆的钻头水冷结构，包括连接器、套管和适配器，所述套管设置在锚杆内，套管外壁与锚杆内壁之间形成冷却水通道；
7.所述套管靠近钻头的一端设有喇叭口，所述喇叭口包括圆台形的渐变段和圆柱形的连接段，所述连接段直径小于套管直径；所述连接器设置在所述套管内部；
8.所述钻头通过适配器与所述锚杆相连接，所述适配器包括锚接段和钻接段，所述锚接段设置在锚杆内，所述钻接段与钻头相连接；所述适配器内部设有尺寸依次减小且连通的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔设置在锚接段内且第一孔靠近连接器设置，所述第三孔设置在钻接段内，所述第一孔靠近连接器的端面设有过水齿，所述第二孔的孔壁设有至少一个过水槽；
9.所述喇叭口设置在第一孔内，且喇叭口的渐变段与过水齿抵接，所述连接段外部活动套设有密封圈；连接器靠近钻头的一端伸入所述第二孔，且连接器靠近钻头的一端端面与第二孔和第三孔的交接面之间设有用于低压水通过的间隙；所述连接器靠近钻头的一端端面设有密封层，所述冷却水通道通过适配器与钻头上的冷却孔连通。
10.进一步地，所述锚接段和钻接段通过圆台形的连接部相连接，所述连接部的大直径端与锚接段相连接，且连接部的大直径端的直径大于锚接段的外径。
11.进一步地，所述连接器靠近钻头的一端设有导引段。
12.进一步地，所述钻接段为圆台形结构，所述钻头中部设有圆台形的连接孔，所述钻
头通过连接孔与钻接段相连接，所述钻头上的冷却孔与所述连接孔连通。
13.进一步地，所述连接器包括连接管体和刀具，所述连接管体内部设有同轴的连通孔和安装孔，所述安装孔的直径大于连接孔的直径，所述刀具设置在所述安装孔内，所述连接管体的安装孔所在的一端设置在锚杆内部的套管内，连接管体的连通孔所在的一端朝向钻头设置。
14.进一步地，所述刀具包括连接板和至少两个刀片，所述连接板与连接管体的内壁相连接，连接板与连接管体的内壁之间设有供树脂通过的间隙，所述连接板中部设有与安装孔同轴的卡孔，所述刀片与所述连接板垂直连接，且刀片与卡孔错位设置。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1）本实用新型冷却水通过钻头内部经冷却孔流出至钻头外部，钻头从内到外的冷却大大提高了钻头的冷却速率及效果，能很好的避免钻头过热；且冷却水通道与树脂流出通道共用钻头的通孔及冷却孔且互不影响，冷却水流出时不会进入套管内，树脂挤出时不会进入冷却水通道。
17.2）设置的连接器，在树脂完全挤出后，树脂卷的外皮仍和其两端的铁头连接而留在套管内。避免了树脂卷的外皮和铁头进入连通孔造成堵塞的问题，同时也能避免外皮和铁头进入锚杆孔影响树脂的固定效果。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中矿用锚杆的钻头水冷结构的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中套管、适配器、连接器、钻头的连接关系示意图；
20.图3为本实用新型实施例中连接器的立体图；
21.图4为本实用新型实施例中适配器的立体图一；
22.图5为本实用新型实施例中适配器的立体图二；
23.图6为本实用新型实施例中适配器的剖视图；
24.图7为本实用新型实施例中连接器的结构示意图；
25.图8为本实用新型实施例中连接器的剖视图；
26.图中，1、连接器；2、套管；3、适配器；4、锚杆；5、喇叭口；6、钻头；7、渐变段；8、连接段；9、锚接段；10、钻接段；11、第一孔；12、第二孔；13、第三孔；14、过水齿；15、过水槽；16、密封圈；17、密封层；18、冷却孔；19、导引段；20、连接孔；21、连接管体；22、刀具；23、连通孔；24、安装孔；25、连接板；26、刀片；27、卡孔；28、树脂卷；29、连接部。
具体实施方式
27.下面将结合实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参阅图1-图8，本实用新型提供一种技术方案：
29.实施例：
30.如图1-图8所示，一种矿用锚杆的钻头水冷结构，包括连接器1、套管2和适配器3，
所述套管2设置在锚杆4内，套管2外壁与锚杆4内壁之间形成冷却水通道；（锚杆4为中空锚杆4，其内部设有内螺纹）
31.如图2所示，所述套管2靠近钻头6的一端设有喇叭口5，所述喇叭口5包括圆台形的渐变段7和圆柱形的连接段8，所述连接段8直径小于套管2直径；所述连接器1设置在所述套管2内部；
32.所述钻头6通过适配器3与所述锚杆4相连接，所述适配器3包括锚接段9和钻接段10，所述锚接段9设置在锚杆4内，所述钻接段10与钻头6相连接；所述适配器3内部设有尺寸依次减小且连通的第一孔11、第二孔12和第三孔13，所述第一孔11和第二孔12设置在锚接段9内且第一孔11靠近连接器1设置，所述第三孔13设置在钻接段10内，所述第一孔11靠近连接器1的端面设有过水齿14，所述第二孔12的孔壁设有至少一个过水槽15；
33.所述喇叭口5设置在第一孔11内，且喇叭口5的渐变段7与过水齿14抵接，所述连接段8外部活动套设有密封圈16（其中密封圈16直径大于连接段8直径，小于套管2直径）；连接器1靠近钻头6的一端伸入所述第二孔12，且连接器1靠近钻头6的一端端面与第二孔12和第三孔13的交接面之间设有用于低压水通过的间隙；所述连接器1靠近钻头6的一端端面设有密封层17，所述冷却水通道通过适配器3与钻头6上的冷却孔18连通。低压水通道通过第一孔11与套管2之间的间隙、第二孔12与连接器1之间的间隙和第三孔13与钻头6上的冷却孔18连通；套管2内部通过连接器1与钻头6上的冷却孔18连通。
34.其中，密封层17为锡纸。
35.工作原理：低压的冷却水进入冷却水通道，之后低压冷却水依次经过，过水齿14、第一孔11、过水槽15、第二孔12、第三孔13进入钻头6，并从钻头6的冷却孔18进入钻好的锚杆4孔。该过程，密封圈16在冷却水水的推力作用下运动至连接段8，冷却水从密封圈16和连接段8之间的间隙经过水槽15进入第二孔12，此时的密封圈16不会影响冷却水的通过。
36.冷却水进入钻头6对钻头6内部冷却后经冷却孔18流出，对钻头6的外部进行冷却，同时冷却水还起到润滑的作用。冷却水流经第二孔12即连接器1端面时，由于密封层17的作用，冷却水不会经连接器1进入套管2（保证树脂卷28干燥的存储环境）。当套管2内的活塞在高压水作用下推动树脂卷28时，树脂挤破密封层17，进而将套管2与第三孔13连通，保证树脂可通过冷却孔18进入锚杆4孔对锚杆4进行固定。树脂挤破密封层17流出时，密封圈16在树脂的推动下朝向渐变段7方向运动，直至密封圈16内径与渐变段7外径适配时，密封圈16被固定，而冷却水通道在密封圈16的作用下被截断，进而避免树脂进入冷却水通道。
37.本实用新型冷却水通过钻头6内部经冷却孔18流出至钻头6外部，钻头6从内到外的冷却大大提高了钻头6的冷却速率及效果，能很好的避免钻头6过热；且冷却水通道与树脂流出通道共用钻头6的通孔及冷却孔18且互不影响，冷却水流出时不会进入套管2内，树脂挤出时不会进入冷却水通道。
38.进一步地，如图2所示，所述锚接段9和钻接段10通过圆台形的连接部29相连接，所述连接部29的大直径端与锚接段9相连接，且连接部29的大直径端的直径大于锚接段9的外径。适配器3与锚杆4的内螺纹连接时，连接部29可起到定位的作用，同时锚杆4端面抵接在连接部29端面提高连接的稳定性。
39.进一步地，如图2所示，所述连接器1靠近钻头6的一端设有导引段19。设置的导引段19可对冷却水进行导向，方便冷却水进入第三孔13。
40.进一步地，所述钻接段10为圆台形结构，所述钻头6中部设有圆台形的连接孔20，所述钻头6通过连接孔20与钻接段10相连接，所述钻头6上的冷却孔18与所述连接孔20连通。钻头6与适配器3这样的连接方式可保证二者的同轴度，同时连接方便。为进一步提高二者的固定效果，二者可以焊接、粘接也可生产时加工为一体化结构，此处不做赘述。
41.进一步地，如图7和图8所示，所述连接器1包括连接管体21和刀具22，所述连接管体21内部设有同轴的连通孔23和安装孔24，所述安装孔24的直径大于连接孔20的直径，所述刀具22设置在所述安装孔24内，所述连接管体21的安装孔24所在的一端设置在锚杆4内部的套管2内，连接管体21的连通孔23所在的一端朝向钻头6设置。
42.所述刀具22包括连接板25和至少两个刀片26，所述连接板25与连接管体21的内壁相连接，连接板25与连接管体21的内壁之间设有供树脂通过的间隙，所述连接板25中部设有与安装孔24同轴的卡孔27，所述刀片26与所述连接板25垂直连接，且刀片26与卡孔27错位设置
43.工作时，树脂卷28推进，树脂卷28的外皮被两个刀片26划破，进而树脂由破口处挤出进入连通孔23，最后通过钻头6进入锚杆4孔对锚杆4进行锚固。
44.其中树脂卷28在破口过程中，由于铁头在连接板25和刀片26的限位作用下，铁头被固定在两个刀片26之间，而树脂卷28的外皮在刀片26作用下仅产生开口不会割断，因此连通孔23仅有树脂进入。树脂完全挤出后，树脂卷28的外皮仍和其两端的铁头连接而留在套管2内。避免了树脂卷28的外皮和铁头进入连通孔23造成堵塞的问题，同时也能避免外皮和铁头进入锚杆4孔影响树脂的固定效果。
45.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。