CN102285104A

CN102285104A - 锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置

Info

Publication number: CN102285104A
Application number: CN2010102043520A
Authority: CN
Inventors: 崔志军
Original assignee: HUAIBEI YUXIN NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: HUAIBEI YUXIN NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置。其方法是通过在成型丝的供丝端与收丝端之间设置至少由一个阻尼单元构成的阻尼装置，以减小成型丝的张力，最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小成型丝对锚杆的侧向拉力，从而减小锚杆的径向摆动量。其装置包括安装板(1)，安装板(1)上设有阻尼装置，阻尼装置包括一个以上串联连接的阻尼单元(2)。本发明可以使收丝端成型丝的张力减至5N以下，从而减小锚杆的径向摆动量，提高产品质量。本发明结构简单，经济实用，安装和调整都很方便，使用中成型丝发生拉断后，接上后可以继续使用。

Description

锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置，属于矿井用的锚杆生产设备技术领域。

背景技术

矿井用的锚杆一般是用非金属材料制成的，如用粘结成的玻璃纤维丝制成。在锚杆上有圆弧形的螺纹，这些圆弧形的螺纹是用环形成形丝螺旋形的缠绕在加热后的锚杆上勒出来的。具体加工时，锚杆由牵引装置拉着向后移动，同时锚杆在前转盘的带动下旋转，使成型丝从供丝端开始缠绕在锚杆上，从收丝端退出缠绕，再返回供丝端。供丝端成型丝的张力决定了圆弧形螺纹的深度和密度，密度大，螺纹深的锚杆为高质量的锚杆。因此，为了达到预定的密度和螺纹深度，成型丝供丝端的张力不能太小。

目前，收丝端收回的成型丝是直接经导向轮返回供丝端的，所以收丝端的张力等于供丝端的张力。由于供丝和收丝都设在锚杆的一侧，所以成型丝在供丝端和收丝端都对锚杆施加有侧向拉力。锚杆上受到了牵引装置向后的牵引力，同时也受到成型丝的侧向张力。由于成型丝的供丝端距离前转盘上的出丝口很近，成型丝的侧向拉力不会使供丝端的锚杆产生很大的侧向位移；但成型丝的收丝端距离前转盘上的出丝口很远，很小的侧向拉力就会使锚杆产生很大的侧向位移。再加上锚杆直径的不均匀性及张力的微小变化，都会使锚杆在收丝端产生很大的摆动，摆动是不可避免的，但摆动量过大会影响锚杆的产品质量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置。通过阻尼装置减小成型丝收丝端的张力，以控制锚杆在收丝端的摆动量，提高产品质量。

本发明的技术方案：锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，通过在成型丝的供丝端与收丝端之间设置至少由一个阻尼单元构成的阻尼装置，以减小成型丝的张力，最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小成型丝对锚杆的侧向拉力，从而减小锚杆的径向摆动量。

前述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法中，所述阻尼单元的张力递减量不大于10N。因为在阻尼过程中，形成丝与阻尼单元之间的势必会形成相对位移，成型丝在阻尼单元上产生相对摩擦；如果一次递减量过大相对摩擦量也越大，影响成型丝的使用寿命；另外摩擦时也会产生抖动，造成成型丝运动的不稳定，也会加剧锚杆的摆动。

前述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法中，所述阻尼单元减小成型丝张力，是通过设置阻尼轮产生阻尼力矩来减小成型丝张力。收丝端收回的成型丝是缠绕在阻尼轮上的，由于阻尼轮具有阻尼力矩，所以阻尼轮的出丝端张力大于进丝端的张力。

前述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法中，所述阻尼轮是经磁粉离合器与安装板连接的轮子；通过磁粉离合器在轮子上产生阻尼力矩。磁粉离合器设有两个经粒状的磁粉传动连接的转动体，通过磁粉传递力矩。当磁粉离合器不导电时，两个转动体之间相对转动时所需的力矩很小，随着磁粉离合器的激磁电流增加，两个转动体之间的摩擦力增加所产生的阻尼力矩也越大。

前述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法中，所述磁粉离合器的激磁电流可调，通过改变激磁电流调节阻尼力矩。随着磁粉离合器的激磁电流增加，磁粉离合器内的磁粉硬度越高，两个转动体之间的阻尼力矩也越大。由于其中的一个转动体是固定在安装板上不能转动的，所以与另一个转动体连接的轮子只有克服与磁粉的摩擦阻力产生的阻尼力矩，阻尼力矩与激磁电流呈线性关系。

按照前述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法构成的装置，包括安装板，安装板上设有阻尼装置，阻尼装置包括一个以上串联连接的阻尼单元。阻尼装置的目的是最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小收丝端成型丝对锚杆的侧向拉力，控制锚杆的径向摆动量。一般来说供丝端的成型丝张力为15～25N，如果阻尼装置采用一个阻尼单元直接将供丝端成型丝的张力减至5N以下，无法保证成型丝运行的平稳性时，可以采用多个阻尼单元以保证成型丝运行的平稳性，减小锚杆的径向摆动量。

前述装置中，所述阻尼装置中至少包括一个阻尼轮。如果采用一个阻尼单元，该阻尼单元中必需设置一个阻尼轮；如果采用多个阻尼单元，其中的一个阻尼单元中必须设有一个阻尼轮，其余的可设可不设。但需要满足成型丝通过每个阻尼单元后的张力递减量不大于10N，以保证成型丝运行的平稳性，减小锚杆的径向摆动量。

前述装置中，阻尼单元中至少包括一个阻尼轮。也就是说，每个阻尼单元中都设有阻尼轮，数量可以是一个，也可以是多个。阻尼轮可以是固定阻尼系数的，也可以是可调的。

前述装置中，阻尼单元中至少包括一个导向轮。导向轮是经固定轴与安装板连接的轮子。根据成型丝的缠绕需要仅起到引导成型丝缠绕走向的作用，以增加成型丝与阻尼轮的接触面积，提高成型丝与阻尼轮之间的摩擦效率。

前述装置中，所述阻尼单元中包括两个以上阻尼轮和两个以上导向轮。也就是说可以在一个阻尼单元中设有多个阻尼轮和导向轮，以提高成型丝通过阻尼单元的平衡性和平稳性。

前述装置中，所述阻尼轮和导向轮按行列方式排列，每行和每列中至少设置一个阻尼轮。

与现有技术相比，现有玻璃钢锚杆生产设备上未设张力阻尼装置，成型丝的供丝端与收丝端张力相同，所以在成型丝的收丝端，锚杆会产生大幅摆动，严重影响了锚杆的质量。本发明通过在成型丝的供丝端与收丝端之间设置由一个以上阻尼单元构成的阻尼装置减小成型丝的张力，最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小成型丝对锚杆的侧向拉力，从而减小锚杆的径向摆动量。本发明结构简单，经济实用，安装和调整都很方便，使用中若成型丝被拉断后，将成型丝接上后可以继续使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(显示完整的收丝阻尼装置)；

图2是图1另一方向的示意图(显示完整的供丝阻尼装置)；

图3是收丝阻尼装置的结构示意图；

图4是供丝阻尼装置的结构示意图；

图5是采用三个导向轮和三个阻尼轮时的阻尼装置示意图(该结构可以应用于供丝阻尼装置、中间阻尼装置或收丝阻尼装置的任意一个装置)。

附图中的标记为：1-安装板，2-阻尼单元，3-磁粉离合器，4-轮子，5-固定轴，14-成型丝，7-锚杆，8-浸过胶的玻璃纤维，9-前转盘，10-喂纱嘴，11-后转盘，12-中孔，13-圆弧形螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

实施例。锚杆生产中控制锚杆摆动的方法及装置，其方法如图1和图2所示。通过在成型丝的供丝端与收丝端之间设置至少由一个阻尼单元构成的阻尼装置，以减小成型丝的张力，最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小成型丝对锚杆的侧向拉力，从而减小锚杆的径向摆动量。所述阻尼单元的张力递减量不大于10N。所述阻尼单元减小成型丝张力，是通过设置阻尼轮产生阻尼力矩来减小成型丝张力。所述阻尼轮是经磁粉离合器与安装板连接的轮子；通过磁粉离合器在轮子上产生阻尼力矩。所述磁粉离合器的激磁电流可调，通过改变激磁电流调节阻尼力矩。

其装置如图1和图2所示，包括安装板1，安装板1上设有阻尼装置，阻尼装置包括一个以上串联连接的阻尼单元2。阻尼装置中至少包括一个阻尼轮6。阻尼单元2中至少包括一个阻尼轮6。阻尼单元2中至少包括一个导向轮4。所述阻尼单元2包括两个以上阻尼轮6和两个以上导向轮4。

本发明的工作原理

如图1和图2所示，在工作之前，先将浸过胶的玻璃纤维8经由前转盘9中心的喂纱嘴10穿出，再穿过后转盘11的中孔12与牵引机连接，由牵引机按图中锚杆处的箭头所示方向拉着向后移动。在前转盘9与后转盘11之间设有安装板1，安装板1上设有阻尼装置，阻尼装置由多个阻尼单元2构成，本例中画了三个。成型丝14从喂纱嘴后端开始缠绕在锚杆7上，一直缠绕至后转盘11的前端，然后经多个串联连接的阻尼单元2构成的阻尼装置返回首尾连接，构成环形成型丝。

开始工作时，电机带动前转盘9转动，从前转盘9中心的喂纱嘴10穿出的浸过胶的玻璃纤维8也跟着旋转并扭成一股形成锚杆7，锚杆7在转动时通过摩擦力拉着成型丝14不断的缠绕在锚杆7上，其拉力就是成型丝供丝端的张力。成型丝14只在锚杆7上缠绕一段，在后转盘11之前回收成型丝14，在锚杆7上有成型丝14缠绕的长度内，设有加热装置，图1和图2中为了能够看清楚成型丝14缠绕在锚杆7上的状态，加热装置未画出，经过加热成型后的锚杆7上留下了成型勒出的圆弧形螺纹13。

供丝张力决定了在锚杆7上勒出的圆弧形螺纹的深度和锚杆7的密度，密度越高锚杆的强度也越大，螺纹深度越深与螺母连接时，越不容易拉脱，所以要求供丝张力尽可能大些好。

收丝时希望收丝张力越小越好，如果既能收丝，又无收丝张力是最理想状态，锚杆只承受向后的牵引力，没有侧向拉力，锚杆就不会摆动了。本实用新型要求成型丝14的收回张力不大于5N。

但具体实施时，由于供丝端的张力一般在15～25N之间，如果仅通过一个阻尼单元2一下子降低到所要求的收丝张力5N以下，势必会在阻尼装置上产生相对摩擦；影响成型丝的使用寿命；也会因摩擦产生抖动，造成成型丝运动的不稳定，更加剧锚杆的摆动。所以本实用新型是通过多个阻尼单元2逐级降低张力，使收丝端的张力大于5N的技术指标的。

本发明的装置，是在现有设备上的前转盘9与后转盘11之间设置一个安装板1，在安装板1上设置多个阻尼单元2构成的多级阻尼装置。

每个阻尼单元2至少包括一个阻尼轮6，阻尼轮6是经磁粉离合器3与安装板1连接的轮子4。通过阻尼轮6产生阻尼力矩来减小成型丝张力的。收丝端收回的成型丝是缠绕在阻尼轮6上的，由于阻尼轮具有阻尼力矩，所以阻尼轮的出丝端张力大于进丝端的张力。所述的磁粉离合器3为成品件，磁粉离合器是根据电磁原理利用磁粉传递转矩的。可以通过改变激磁电流之大小，轻易地控制转矩之大小。正常情况下，在5％至100％的额定转矩范围内，激磁电流与其传达之转矩成正比例线性关系。在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。

为了能够改变成型丝的缠绕方向和增加成型丝与阻尼轮的接触面积，在阻尼单元2上还可以设置导向轮。导向轮是经固定轴5与安装板1连接的轮子。

图3和图4是阻尼单元2上设有两个阻尼轮和导向轮的技术方案，图3用在收丝端，图4用在供丝端，回收的成型丝14在图3中的阻尼单元2上缠绕一圈半后与下一级阻尼单元2连接。图3中阻尼单元2的中的两个阻尼轮和导向轮对角设置，以提高张力递减的均衡性。

图4用在供丝端，来自上一级阻尼单元2的成型丝14在图4中的阻尼单元2上缠绕一圈半后缠绕在锚杆7上，图4中阻尼单元2的中的两个阻尼轮和导向轮对角设置，以提高张力递减的均衡性。

图5是阻尼单元2上设有三个阻尼轮和三个导向轮的技术方案，采用三个阻尼轮和三个导向轮的目的是可以调节成型丝的长度。如果在使用过程中，成型丝14被拉断时，可以将成型丝14接起来再用，但接起来的环形成型丝长度肯定比原来的短，再采用原来的缠绕方式就不够长了。这时成型丝14可以只通过其中的四个轮子上。

上述的三个阻尼轮和三个导向轮按行列排列，排成两行三列，每行至少有一个阻尼轮，每列只能有一个阻尼轮。这样在缠绕成型丝时，可以保证对角的两个轮为阻尼轮。

Claims

1.锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，其特征在于：通过在成型丝的供丝端与收丝端之间设置至少由一个阻尼单元构成的阻尼装置，以减小成型丝的张力，最终使收丝端成型丝的张力减至5N以下，以减小成型丝对锚杆的侧向拉力，从而减小锚杆的径向摆动量。

2.根据权利要求1所述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，其特征在于：所述阻尼单元的张力递减量不大于10N。

3.根据权利要求1所述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，其特征在于：所述阻尼单元减小成型丝张力，是通过设置阻尼轮产生阻尼力矩来减小成型丝张力。

4.根据权利要求3所述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，其特征在于：所述阻尼轮是经磁粉离合器与安装板连接的轮子；通过磁粉离合器在轮子上产生阻尼力矩。

5.根据权利要求4所述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法，其特征在于：所述磁粉离合器的激磁电流可调，通过改变激磁电流调节阻尼力矩。

6.按照权利要求1～5任意权利要求所述锚杆生产中控制锚杆摆动的方法构成的装置，其特征在于：包括安装板(1)，安装板(1)上设有阻尼装置，阻尼装置包括一个以上串联连接的阻尼单元(2)。

7.根据权利要求6所述锚杆生产中控制锚杆摆动的装置，其特征在于：所述阻尼装置中至少包括一个阻尼轮(6)。

8.根据权利要求7所述锚杆生产中控制锚杆摆动的装置，其特征在于：所述阻尼单元(2)中至少包括一个阻尼轮(6)。

9.根据权利要求7所述锚杆生产中控制锚杆摆动的装置，其特征在于：所述阻尼单元(2)至少包括一个导向轮(4)。

10.根据权利要求8或9所述锚杆生产中控制锚杆摆动的装置，其特征在于：所述阻尼单元(2)包括两个以上阻尼轮(6)和两个以上导向轮(4)。