[实用新型]顶锚杆扭矩倍增器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿锚杆施工装置，具体为一种顶锚杆扭矩倍增器。

背景技术

锚杆施工巷道的锚杆施工质量标准中，要求高强螺纹钢锚杆预紧扭矩达到400~500 N·m，而一般的顶锚杆钻机预紧扭矩仅能达到200 N·m左右，不能满足要求。国内外在高扭矩施工中主要有液压扳手、风动扳手及扭矩倍增器三种方式，液压扳手主要用于桥梁、机械加工领域，其特点是结构简单，施工扭矩大，但价格在10—12万元左右；风动扳手之前在煤矿井下有过使用，其特点是预紧施工扭矩控制难，且由于其振动特性对煤体破坏较大，不适宜用于锚杆紧固；扭矩倍增器广泛应用与机械、桥梁等领域，价格在2000~5000元，但没有在煤矿的应用经验。扭矩倍增器是由行星轮系齿轮啮合传递输出扭矩。5倍扭矩倍增器重量轻仅3.8Kg，在锚杆施工过程中发现该倍增器虽然结构合理，但是齿轮强度不够、密封不严、紧固锚杆过程中经常出现齿轮损坏的现象。

发明内容

本实用新型为了解决缺乏一种适合煤矿锚杆施工的高扭矩施工装置问题，提供了一种顶锚杆扭矩倍增器。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：顶锚杆扭矩倍增器，包括输入轴、输出轴以及设置在输入轴和输出轴之间的行星轮系变速机构，行星轮系变速机构包括相互啮合的齿圈套筒、行星齿轮和中心齿轮，行星齿轮支撑在输入轴后端设有的行星架上，中心齿轮固定在输出轴上，齿圈套筒后端套设有限扭套，限扭套内均布设有若干限扭弹簧，限扭弹簧与齿圈套筒之间设有限扭滚珠，具体为限扭滚珠卡在齿圈套筒端面的凹槽内，齿圈套筒前端设有前盖，前盖与输出轴之间设有前盖密封，限扭套后方利用螺栓固定有后盖，齿圈套筒与输入轴之间设有齿圈套筒密封。

使用时，固定后盖（可以人工握住后盖上的手柄），钻机连在输入轴上，输出轴卡住锚杆，由于限扭弹簧与限扭滚珠的作用，齿圈套筒保持固定，这时由行星齿轮将扭矩传输给中心齿轮从而带动输出轴进行钻锚杆；若扭矩超过限定值，限扭滚珠压缩限扭弹簧，从而限扭滚珠从齿圈套筒端面的凹槽内脱出，齿圈套筒这时可以自由转动，使行星齿轮和中心齿轮无法传递扭矩，起到限扭的作用。齿圈套筒密封和前盖密封保证了井下的煤尘不能进入变速机构中。

本实用新型的有益效果如下：利用在扭矩倍增器端部增加密封并增加限扭装置，实现了将锚杆钻机扭矩放大至定扭矩值（误差控制5%以内）。本实用新型能有效的精准控制顶锚杆的预紧扭矩，且不容易损坏，寿命长，平均每台顶锚杆扭矩倍增器可紧固锚杆600根，最大限度的减轻职工劳动强度，提高了大限度锚杆预紧工作的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-输入轴，2-螺栓，3-限扭弹簧，4-限扭滚珠，5-限扭套，6-齿圈套筒，7-前盖，8-输出轴，9-前盖密封，10-行星齿轮，11-齿圈套筒密封，12-后盖，13-中心齿轮。

具体实施方式

顶锚杆扭矩倍增器，包括输入轴1、输出轴8以及设置在输入轴1和输出轴8之间的行星轮系变速机构，行星轮系变速机构包括相互啮合的齿圈套筒6、行星齿轮10和中心齿轮13，行星齿轮10支撑在输入轴1后端设有的行星架上，中心齿轮13固定在输出轴8上，齿圈套筒6后端套设有限扭套5，限扭套5内均布设有若干限扭弹簧3，限扭弹簧3与齿圈套筒6之间设有限扭滚珠4，具体为限扭滚珠4卡在齿圈套筒6端面的凹槽内，齿圈套筒6前端设有前盖7，前盖7与输出轴8之间设有前盖密封9，限扭套5后方利用螺栓2固定有后盖12，齿圈套筒6与输入轴1之间设有齿圈套筒密封11。

具体实施过程中，行星齿轮10数量为3个。限扭弹簧3与限扭滚珠4各有9个。