專利名稱：巖石錨桿的端部連接件的制作方法
巖石錨桿的端部連樹牛
駄領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種帶螺紋的端部連接件，更特別地但非唯一地，涉及巖石錨 桿的端部連接件以及與端部連掛牛配套的巖石錨桿組件。
背景駄
在采礦和開隧操作中，洞頂及墻壁的支撐至關(guān)重要。礦井及隧道的頂和壁 是由巖石層構(gòu)成，其必須加強(qiáng)以防止對塌。巖石錨桿被廣泛應(yīng)用于加固巖石層。
傳統(tǒng)的巖層支撐系統(tǒng)中，采用鉆桿在巖石內(nèi)鉆 L后將鉆桿移走，再將巖石 錨桿安裝在所鉆的孔內(nèi)，并通常采用柳旨或水泥灰漿將其固定在^S位置上。 巖石錨桿被拉伸巖層處于受壓狀態(tài)從而能夠加固巖層。巖石錨桿通常由鋼鐵制 成。
為了使得巖石錨桿被拉伸，通過錨桿端部的膨脹組件與巖石層的嚙合，錨 桿的端部被機(jī)械地錨固在巖石層。 地，錨桿可以通過一種樹月謎占合材半 入鉆孔中，而粘附于巖石層。雌也，可以同時利用膨脹組件和樹月謝合材料 而達(dá)到機(jī)械錨固和樹B靜占合的組合方式。
在一些環(huán)境中，錨桿沒有尾部從巖石面突出更為合適。問題在于，旋轉(zhuǎn)安 裝后的錨桿會影響柳旨或水泥漿的充分混合，并且接著一旦柳旨/水泥漿固化錨 桿拉伸都變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，提供一種用于軸的端部連接件，該軸具有結(jié)合有外螺紋的 端部，該連S^牛具有一軸線，并包括具有前部和尾端的主體，所述前部具有前 端，而所述尾部具有尾端，尾部與驅(qū)動器相連接以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使連^j牛繞軸 線旋轉(zhuǎn)，主體限定了在所述前端后端之間沿著軸線蹈申的鵬，通道的第一部 分具有第一直徑并從前端延伸，通道第二部分ffltt鄰第一部分并具有第二直徑， 該第二直徑大于所述第一直徑，第一螺紋沿著通道第一部分的至少一個部分延
伸并與軸的夕卜螺紋通過螺紋嚙合。
因而，根據(jù)上述形式的端部連^i牛設(shè)置成可在連接件的通道中容納軸的端 部。由于這一體，軸可以與連銜牛的前部螺紋嚙合，同時連銜牛的尾部，其 上可安裝在驅(qū)動器且使軸旋轉(zhuǎn)，可以延伸超出軸的端部。這種情況下，尾部可 以更易于操縱，特別地當(dāng)軸的端部凹陷入孔內(nèi)，正如在巖石錨桿應(yīng)用中常發(fā)生 的那樣。
一種方式下，前部具有低輪廓面，因而使得其可以置于容納了軸的孔內(nèi)， 且不需要擴(kuò)大孔，或者只需稍微擴(kuò)大 L。在巖石錨桿應(yīng)用時， 一般 L壁與巖石
錨桿的軸之間形成一個厚度約為3—8mm的環(huán)狀空間用以形成灰敷樹脂的足夠 通道。因此，如果前部足夠薄，連接件可以置于孔內(nèi)而無需脹大旨孔隙。特 別的，前部具有大致圓筒形的外表面，并且其與軸線之間的最大徑向位移量不 皿軸的標(biāo)稱^[5的30%。
為使端部連接件向軸傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，需要在端部連接件與軸之間fflil—些 機(jī)械運(yùn)動來傳遞扭矩。
一種方式，扭矩的傳遞通過設(shè)置在通道內(nèi)與所述前端有間隔關(guān)系的聚合物 的插塞實(shí)現(xiàn)。使用時，當(dāng)軸被連接件容納并與第一螺紋嚙合，該連樹牛順著第 一方向旋轉(zhuǎn)直到軸的端部與插塞接合。當(dāng)上述接合發(fā)生，在沿第一方向旋轉(zhuǎn)連 接件的作用下連^#能夠施加直至臨界值的扭矩，而插塞起到止動的作用并可 以防止連^^牛和軸之間發(fā)生進(jìn)一步相對的旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)扭矩值高于臨界值， 由于與連^#主體的分離插塞失效，因而使得連^#通過以第一方向的繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)而、M軸的軸線移動。 一種情況下，插塞被注模于所M3I中。 一種情況下， 插塞與第一螺紋緊密接觸以使得插塞具有足夠的斷裂強(qiáng)度。在一種情況下插塞 失效的扭矩臨界值范圍為40—160N.m。
另一種情況下，扭矩的傳遞可以通過在軸的端部安裝一個止動件實(shí)現(xiàn)，止 動件與巖石錨桿軸相比是被擴(kuò)大的。當(dāng)軸被容納到通道中，止動件與端部連接 件上的鄰接肩表面嚙合。
一種情況下，端部連^i牛進(jìn)一步包括一個設(shè)置在所述尾部的外部上的鄰接 裝置，并形成一個面向著前端的外鄰接表面。 一種情況下，所述鄰接裝置與所 述連接件主體一體成型。 一種形式下所述鄰接裝置為平墊圈。另一種形式下所 述鄰接裝置為拱形墊圈。
一種形式下，第二螺紋沿著通道第二部分的至少一個部分延伸，并與從所 ,樹牛的尾端接納至腿道內(nèi)的螺紋軸螺紋嚙合。
進(jìn)一步的方面，提供了一種具有巖石錨桿的巖石錨桿組件，該巖石錨ff^ 括一個軸， 一個如上文所描述的任何一種形式的端部連接件，而連接件的通道
內(nèi)可容納戶;M軸的一端。


圖1為一個端部連樹牛實(shí)施例的橫截面視圖； 圖2為圖1中端部連^#的前端視圖； 圖3為圖1中端部連^#的后端視圖； 圖4為圖1中的端部連銜科頓時的橫截面視圖； 圖5為圖1中的端部連樹科頓時的橫截面視圖； 圖6為圖1中的端部連樹科頓時的橫截面視亂 圖7為端部連樹牛第二個實(shí)施例的橫截面視圖 圖8為圖5中的端部連SfMOT時的橫截面視圖； 圖9為圖5中的端部連銜啊頓時的橫截面視圖； 圖10為圖5中的端部連^fH吏用時的橫截面視圖。
根據(jù)圖1至6，公開了一種巖石錨桿的軸2的端部連接件1 。軸2具有端部 3，端部3具有外螺紋4。當(dāng)連接件1被定位于巖石100形成的孔10中且軸的 尾部稍微或者不從巖石面102突出，連樹牛1被設(shè)置為與外螺紋4嚙合，且允 許期繊轉(zhuǎn)傳遞于軸2。
端部連接件1具有、^端部連接件1縱向延伸的軸線5。端部連接件1圍繞 軸線5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
端部連接件1包括具有前部8和前端9的主體6。主體6進(jìn)一步包括尾部 10，尾部10包括一個尾端11 。尾部10設(shè)置成可與一驅(qū)動器嚙合，以沿著軸線 5向連ttfH專遞旋^M動。在這一方面，如附圖所示的那樣，尾部10具有一個 非圓形的外表面(為圖3所示的六角形)。
主體6限定一個沿著前端9和尾端11之間軸線5方向延伸的通道7。通道 7具有第一部分12，該部分從位置上最接近前端9并從 9延伸。鵬7的
第一部分12具有內(nèi)直徑，并且通道7的第一部分12的至少一^P分在內(nèi)部設(shè) 有第一螺紋14。第一螺紋14使得通道7的第一部分12與軸2的端部13上的外 螺紋4螺紋嚙合。因而，軸2得以與端部連接件1螺紋嚙合。
主體6進(jìn)一步包JS1道7的第二部分15，該第二部分具有比第一部分12 的內(nèi)直徑更大的內(nèi)直徑。
通道7的第一部分12與第二部分15的直^^間的差別使得在第一部分12 與第二部分15之間定位有鄰接肩鄰接肩16，且鄰接肩朝向尾端11 。
端部連^# 1進(jìn)一步包括一設(shè)置在尾部10外部的外鄰接肩17。夕卜鄰接肩 17—般為平墊圈或拱形墊圈。
端部連接件1的設(shè)置使得當(dāng)連接件1的尾部10延伸超出軸2的端部時，軸 2的端部3可以與端部連接件1的前端9螺紋嚙合。因而，尾部10易于與驅(qū)動 器嚙合，該驅(qū)動器可以安裝在尾部10上帶動軸2旋轉(zhuǎn)。這樣使得軸2定位在孔 內(nèi)并且?guī)缀鯖]有或者沒有尾部從巖石面突出，這同樣使得連接件對軸2輸入轉(zhuǎn) 矩，同時拉伸巖石錨桿，下文將對lt爐行更為詳細(xì)的描述。
轉(zhuǎn)至圖4至6，所示為包,配在軸2上的連接件1的巖石錨桿組件。在這 一實(shí)施例中，軸2包括設(shè)置在其末端的止動件13，止動件13被設(shè)置定位于通 道7的第二部分15內(nèi)。當(dāng)止動件13與內(nèi)鄰接肩16嚙合時，可防止端部連^j牛 從軸脫離分開。為了將止動件13定位在這一位置上，連^#1在安駄孔101 之前便安裝在軸2上。軸從尾端ll被套Aii銜牛中，直到端部3上的螺紋4移 動至lj與連樹牛上形成的第一螺紋14嚙合的部位。連^j牛隨后通^t累紋4和14 的嚙合延著第一方向繞軸旋轉(zhuǎn)，直到止動件13移到與鄰接肩16接合的位置。 該組件此刻處于其安裝位置(參見附圖4)，通3ilh動件13與鄰接肩16的接 合，連^fH壬何進(jìn)一步地頓著第一方向的轉(zhuǎn)動將^^合軸2傳遞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)連接件1和軸2處于其安，置，這兩者將如圖4所示即將安m孔101 中。連掛牛l育,順著第一方向(一般fflil嚙合尾部10)旋轉(zhuǎn)，其傳遞給軸一 個相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，軸可以用于致動巖石錨桿(未示出)的點(diǎn)錨，該點(diǎn)錨可能是機(jī) 械錨和/^MS鞭類型的錨。在點(diǎn)錨被致動之后，巖石錨桿50將會被拉伸。這 可以通過將連^# 1按相反的第二方向旋縱到，而由于軸上的螺紋4和連接 件中的內(nèi)部第一螺紋14的嚙合，這種相反旋轉(zhuǎn)可以使連接件與軸端部絞接起 來。如圖5所示，這導(dǎo)祉動件13移離與支座表面嚙合的〗體，并4妙卜鄰接肩17移入與巖石面102嚙合的健，由此使軸2處于拉伸狀態(tài)。巖石支撐由此獲 得。
除了^^石層，連樹牛還可以用于定位附加裝置21，如圖6所示。特別 是連銜牛1的尾部10包括延伸至尾端11的內(nèi)螺紋18。 一個具有外螺紋23的 配合螺母22可以通過螺紋18和23的嚙合安裝到連接件1的尾端11 。 ffiil在 螺母22的頭部24與連樹牛1的尾端11之間定位附加裝置21，便得到將附加 裝置21固定于巖石錨桿組件的簡單，。 一般附加裝置21為懸掛托架^^似 物，而這些懸掛托架 ^礦應(yīng)用中經(jīng)常用來支撐采礦用具。
圖7至10詿釋了根據(jù)第二實(shí)施例的連樹牛19。由于連銜牛19包括很多前 一個實(shí)施例內(nèi)的特征，本實(shí)施例中相同部分仍采用同樣的附圖^i己。
連接件19和前一個實(shí)施例中的連接件1 te要的區(qū)別在于通道內(nèi)設(shè)置聚合 物的插塞，特別是位于第一部分12內(nèi)。該聚合物的插塞被注模于通道7中并與 第一部分12的第一螺紋14緊密接觸。連接件19與一巖石錨桿50結(jié)合使用， 該巖石錨桿具有與一，伸至軸2末端的外螺紋配合的端部3。軸2不包括前 一個實(shí)施例所述的止動件13。根據(jù)這種設(shè)置，連銜牛19隨著fflA軸的端部3 旋扭，直到軸的端部與插塞20鄰接。這種結(jié)構(gòu)見圖8所示。當(dāng)這樣設(shè)置時，當(dāng) 軸2沿第二方向(即一個可以使連g^牛與軸端部絞接的方向)旋轉(zhuǎn)時連接件19 育嫩傳遞扭矩予軸2。該扭矩通過軸2的端部與聚合物的插塞20的嚙合可以被 傳遞。
當(dāng)扭矩的臨界值作用在端部連銜牛19時，聚合物的插塞20從第一螺紋14 上扭脫。這個時候，聚合物的插塞20通過尾端1UAM的第一部分脫出。一 般插塞失效的扭矩的臨界值在40—160N,m范圍內(nèi)。其后，連樹牛19可以與軸 端部絞接，從而通過將外鄰接肩的表面17移動到與巖石面102的接合的位置而 使得軸2得到繃緊，如附圖9所示。
再次，與前一個實(shí)施例具有相同結(jié)構(gòu)的是，附加裝置21可以通^ii樹牛 19的尾部10與內(nèi)螺紋18的嚙合而被固定于連接件的端部。
因此，提供了一端部連t封特n巖石錨桿組件，使得在采礦和相似的應(yīng)用中
扭矩的傳遞及巖石錨桿的繃緊都能夠?qū)崿F(xiàn)。進(jìn)一步地，在至少一種形式中，連 接件是多功能的，并可以提供在這些操作中更為簡易地安裝相關(guān)附加設(shè)施的結(jié) 構(gòu)。 應(yīng)該被認(rèn)識到，這里參考的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)并不成為該文獻(xiàn)在澳大利亞或者 其它國家的該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)形成為部分公知常識的認(rèn)可。
在下面的權(quán)利要求書和前面對發(fā)明的描述中，除了上下文的需要或者是明 確的魏或必須的暗示，詞語"包含"或其變化例如"都包含"或薦'包含著"是包括 的含義，例如在本發(fā)明的多種實(shí)施例中，其用來指定所述特征的存在而不是排 除現(xiàn)有的或增加的另夕卜的特征。
權(quán)利要求
1. 一種用于具有外螺紋的軸的端部連接件，連接件具有軸線并包括具有前部和尾部的主體，所述前部具有前端，而所述尾部具有尾端，所述尾部被設(shè)置成與驅(qū)動器連接以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給繞軸線旋轉(zhuǎn)的連接件，其中主體限定一個在所述前端和所述尾端之間沿所述軸線延伸的通道，通道的第一部分從前端延伸出并具有第一直徑，通道的第二部分與第一部分相鄰設(shè)置并具有第二直徑，第二直徑大于第一直徑，第一螺紋沿著通道第一部分的至少一部分延伸并被設(shè)置成與軸的外螺紋螺紋嚙合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i的端部連接件，其特征在于，戶;M前部具有大致圓筒形的夕卜表面，其與軸線之間的最大徑向位移量不^i軸的豐麻爾判5的30%。
3. 根據(jù)權(quán)禾頓求1或2的端部連樹牛，其特征在于，通道中戶脫第一部分和第二部分之間形成一個內(nèi)鄰接肩，所述內(nèi)鄰接肩朝向所述尾端。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要fe—的端部連銜牛，其特征在于，進(jìn)一步包括一個設(shè) 置在通道中與所述前端形成間隔關(guān)系的聚合物的插塞，該插塞設(shè)置能體至臨界值的扭矩ffl3iii掛牛施加到軸上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的端部連ftj牛，其特征在于，戶;M插塞被設(shè)置在戶;MM 道的第一部分中。
6. 根據(jù)權(quán)禾腰求5的端部連樹牛，其特征在于，戶艦插塞與戶艦第一螺紋接合。
7. 根據(jù)權(quán)禾腰求4到6之一的端部連銜牛，其特征在于，戶脫臨界值的范 圍為40—160N,m。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的端部連接件，其特征在于，進(jìn)一步包括一個設(shè)置在戶; ^尾部外部的鄰接，，并形成了一個面向戶;M前端的夕卜鄰接表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的端部連樹牛，其特征在于，戶;M鄰接裝置與戶;f^接 件的主體一體成型。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的端部連樹牛，其特征在于，0M鄰接^S為平墊圈。
11. 根據(jù)權(quán)禾腰求8或9的端部連樹牛，其特征在于，0M鄰矛^S為拱形墊圈。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的端部連接件，其特征在于，0fM3t延伸至臓尾端。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的端部連^#，其特征在于，第二螺紋沿著ilit第二 部分的至少一部分延伸，并設(shè)置成與從戶皿連接件尾端接納到M中的螺紋軸 嚙合。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中之一的端部連接件，其特征在于，戶;Mii樹牛主體由鋼制成。
15. —巖石錨桿組件，包括一個具有在相反的第一和第二端之間延伸的軸 的巖石錨桿以及根據(jù)上述權(quán)禾腰fe—所述的端部連掛牛，戶艦軸與第二端相 鄰的一部分具有外螺紋，其中軸的第二端被收納在端部連接件的通道中，且軸 上的外螺紋與第一螺紋配合，且連銜牛的尾部沿伸高于軸的第二端。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的巖石錨桿組件，以權(quán)利要求3為基礎(chǔ)，其中一止動 件設(shè)置于軸的第二端，與巖石錨桿的軸相比止動件被擴(kuò)大，當(dāng)軸被容納于通道 中，該止動件設(shè)置在軸的第二部分并與內(nèi)鄰接肩表面接合，以及在接合時，連 ^#在其以第一相反方向旋轉(zhuǎn)時能夠?qū)⑴ぞ貍鬟f給軸，同時當(dāng)連接件以第二方 向旋轉(zhuǎn)時會嫩在軸線方向上沿著軸移動。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15的巖石錨桿組件，以權(quán)利要求4為基礎(chǔ)，當(dāng)軸被容納 在通道中，軸的第二端與插塞接合，當(dāng)在接合時，連接件通過在第一方向上的 旋轉(zhuǎn)能夠傳遞直至臨界值的扭矩，當(dāng)在高于臨界值的扭矩的作用下繼續(xù)沿第一 方向旋轉(zhuǎn)，通過將插塞從連銜牛主體上的脫離使得戶，連樹牛能夠沿著軸線方 向沿軸移動。
全文摘要
一種用于具有軸(2)的巖石錨桿(50)的端部連接件(1，19)，它包括主體(6)，主體(6)由前部(8)、前端(9)、尾部(10)、尾端(11)組成。尾部(10)設(shè)置成與驅(qū)動器相連并給連接件傳遞繞軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。主體(6)限制出在前端和后端之間延伸的通道(7)，且從前端(9)延伸的通道(7)的第一部分(12)具有第一直徑。通道(7)的第二部分(15)緊靠第一部分設(shè)置，并具有大于所述第一直徑的第二直徑。第一螺紋(14)沿著通道(7)的第二部分(12)的至少一個部分延伸，并與巖石錨桿軸(2)上的外螺紋(4)嚙合。與端部連接件(1，19)配套的巖石錨桿組件亦有所披露。
文檔編號E02D5/74GK101392530SQ20081017694
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者P·H·克雷格 申請人:簡恩馬股份有限公司