一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置的制作方法

本发明涉及固定装置，尤其涉及一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置。

背景技术：

1、在井下矿山高危作业区的机器人自主凿岩场景，需要使用到一种固定装置，该装置将凿岩机械臂临时固定在岩面，刚性约束其轴向位移，以防止凿岩机的反向大冲击力对精密机器人手臂的损害。同时凿岩机能够以此为支点形成球形面旋转，调整凿岩的角度。

2、为解决上述需求，一般选用膨胀螺栓。膨胀螺栓作为一种连接件，不仅有较好的加固效果，而且安装较为简单，在机械加工、建筑施工等众多场景已有广泛的应用。但是，现有的膨胀螺栓一般由螺栓、膨胀套管、垫圈以及螺母等部件组成，其加固原理通常是通过拧紧螺母，使螺栓内端的大头端的膨胀锥面上移动将膨胀套膨胀，与孔壁形成挤压加固，用于上述机械臂凿岩时存在以下缺陷：(1)加固过程中，膨胀套管如果和岩孔内壁没有挤紧，拧动螺母时，膨胀螺杆会跟随旋转，无法拉胀套管；(2)膨胀加固后螺栓内端的大头端难以与膨胀套分离，螺栓不便取下，需要向孔底方向锤击，即便取下也可能对膨胀套管造成破坏，不适合自动临时加固和重复使用；(3)对于机器人自动凿岩而言，现有膨胀螺栓结构不够一体化，安装过程不够简洁，加固时需要使用扭转力扭紧螺母，实现自动化的过程和需要的执行机构过于复杂；(4)常规的六角形螺母不仅不便于夹持，而且会让连接件之间形成轴向和角度的锁死状态，无法让机械臂以螺栓为支点调整凿岩角度。

3、针对膨胀螺栓不可重复使用的问题，专利cn202023246425.0提出了一种膨胀螺栓，在膨胀套内开设一个l形的槽，可以在不破坏膨胀套的情况下方便将螺栓取出。但是，该发明仍然通过旋紧螺母进行加固，对于实现机械臂凿岩平台非人工干预的加固场景，缺陷仍然难以克服，很难自动化安装加固和实现可变角度凿岩。

4、因此，如何提供一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置，具有可重复使用，通过液压控制装置膨胀和取出，固定之后可调节角度的特点，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置，解决现有膨胀螺栓通过旋紧螺母进行加固，装置使用不方便，不能重复使用，不能改变角度的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置，包括膨胀固定杆、橡胶内胆、转角连接板；

4、所述膨胀固定杆包括内部连通的膨胀杆和连接头，所述橡胶内胆设置在所述膨胀杆的内部，所述连接头嵌入连接到所述转角连接板内。

5、优选的，所述膨胀杆设置为顶部开口、底部封口的薄壳圆柱状，所述膨胀杆的中部设置有多个膨胀缝，所述膨胀杆通过所述膨胀缝分割为多个膨胀条，所述膨胀条外表面均匀排布有多排的凸齿；

6、所述连接头设置为球形，所述连接头的一端中心开设有圆柱形的内螺纹孔，所述内螺纹孔与高压油管管头的外螺纹相适配，所述连接头的另一端设置为环形平台，所述环形平台与所述膨胀杆的顶部开口连通。

7、优选的，所述橡胶内胆设置为一端开口的圆筒形，所述圆筒形的主体外径与所述膨胀杆的内径相匹配并嵌入连接在一起，所述橡胶内胆的开口一端设置有法兰边，所述法兰边搭接在所述内螺纹孔的底部，所述法兰边通过所述高压油管管头压紧在所述连接头内。

8、优选的，所述转角连接板的上下两端设置有凸台，所述转角连接板的前端设置有四个螺纹孔，所述转角连接板的中心设置有开口，所述开口的内部为球状弧形空间，所述连接头嵌入所述球状弧形空间中后形成球面关节。

9、优选的，所述转角连接板设置为矩形。

10、优选的，所述球状弧形空间的后端面采用倒角处理。

11、优选的，所述膨胀杆的材质采用高弹性、高强度的金属材质。

12、优选的，所述橡胶内胆的材质采用聚氨酯橡胶。

13、优选的，所述膨胀固定杆为一体成型。

14、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

15、本发明一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置包括膨胀固定杆、橡胶内胆、转角连接板；所述膨胀固定杆包括内部连通的膨胀杆和连接头，所述膨胀杆的中部设置有多个膨胀缝，所述膨胀杆通过所述膨胀缝分割为多个膨胀条，所述膨胀条外表面均匀排布有多排的凸齿；

16、1)通过油管对橡胶内胆的加压和卸压即可实现与岩石或墙面的临时固定和取出，使用方便，装置固定和取出难度低，易于实现远程自动化过程；

17、2)连接头与转角连接板的连接形成球面关节，既实现了位置的固定，又可进行角度调整与旋转；

18、3)膨胀固定杆为一体成型，采用弹性高弹性、高强度的金属材质，橡胶内胆采用聚氨酯橡胶材质，装置泄压后恢复性好，有利于装置的重复使用；

19、4)膨胀杆冲压膨胀后体积变大，同时与凸齿的配合增大了装置与岩石或墙面之间的摩擦力。

20、本发明结构简单使用方便，可重复使用，具有仅通过油管对橡胶内胆的加压和卸压即可实现与岩石或墙面的临时固定和取出，易于实现自动化安装，以及可以改变角度和进行旋转的特点。

技术特征：

1.一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：包括膨胀固定杆(1)、橡胶内胆(2)、转角连接板(3)；

2.根据权利要求1所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述膨胀杆(102)设置为顶部开口、底部封口的薄壳圆柱状，所述膨胀杆(102)的中部设置有多个膨胀缝(103)，所述膨胀杆(102)通过所述膨胀缝(103)分割为多个膨胀条(104)，所述膨胀条(104)外表面均匀排布有多排的凸齿(105)；

3.根据权利要求2所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述橡胶内胆(2)设置为一端开口的圆筒形，所述圆筒形的主体外径与所述膨胀杆(102)的内径相匹配并嵌入连接在一起，所述橡胶内胆(2)的开口一端设置有法兰边，所述法兰边搭接在所述内螺纹孔的底部，所述法兰边通过所述高压油管管头(4)压紧在所述连接头(101)内。

4.根据权利要求2所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述转角连接板(3)的上下两端设置有凸台，所述转角连接板(3)的前端设置有四个螺纹孔，所述转角连接板(3)的中心设置有开口，所述开口的内部为球状弧形空间，所述连接头(101)嵌入所述球状弧形空间中后形成球面关节。

5.根据权利要求4所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述转角连接板(3)设置为矩形。

6.根据权利要求4所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述球状弧形空间的后端面采用倒角处理。

7.根据权利要求2所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述膨胀杆(102)的材质采用高弹性、高强度的金属材质。

8.根据权利要求3所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述橡胶内胆(2)的材质采用聚氨酯橡胶。

9.根据权利要求1所述的可重复使用液压膨胀孔内固定装置，其特征在于：所述膨胀固定杆(1)为一体成型。

技术总结
本发明公开了一种可重复使用液压膨胀孔内固定装置，涉及固定装置技术领域，包括膨胀固定杆、橡胶内胆、转角连接板；所述膨胀固定杆包括内部连通的膨胀杆和连接头，所述橡胶内胆设置在所述膨胀杆的内部，所述连接头嵌入连接到所述转角连接板内。本发明结构简单使用方便，可重复使用，具有仅通过油管对橡胶内胆的加压和卸压即可实现与岩石或墙面的临时固定和取出，易于实现自动化安装，以及可以改变角度和进行旋转的特点。

技术研发人员：王瑞星,孟祥凯,郑贵平,薛田喜,王兴亚,景泮印,王瑜,李建壮,孙占山,陈怀东,史吉鹏,张旭飞,张晓明
受保护的技术使用者：山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15