CN102900448A - 一种防自锁锚杆托板 - Google Patents

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吴拥政
林健
颜立新
姜鹏飞
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Abstract

本发明提供一种防自锁锚杆托板，该锚杆托板的拱形托盘下方设有调心球垫，在该调心球垫上部设有中心回转部件，所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置；本发明采用所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置的设计，可有效防止因钢带下弯产生的应力作用在调心球垫上而使其产生自锁现象的出现。

Description

一种防自锁锚杆托板
技术领域
本发明涉及一种防自锁锚杆托板，尤其涉及一种应用于煤矿井下巷道支护系统的可防止调心球垫产生自锁的锚杆托板。
背景技术
目前，采用锚杆支护技术是我国煤矿井下巷道最常见的支护形式。而锚杆托板又是锚杆支护技术中所不可缺少的；图1中为目前最常用的锚杆托板结构，该锚杆托板有一个高强度拱形托盘101，在该拱形托盘上设有钢带102，该钢带设有锚杆孔103，在该锚杆孔内设有锚杆104；所述拱形托盘底部设有中心带孔的中心回转部件105，在该中心回转部件内安装有调心球垫106，所述中心回转部件的内回转面与所述调心球垫的外回转面相配合；所述调心球垫沿锚杆中心线方向设有通孔107，所述调心球垫通过通孔与所述锚杆穿装，在所述调心球垫下端设有一个旋调螺母108，该旋调螺母与所述锚杆螺纹连接；所述锚杆与所述钢带呈垂直设置，所述的中心回转部件、通孔均与所述锚杆同中心线设置。采用上述结构的锚杆托板可对井下巷道起到很好的支护作用；但是该种结构的锚杆托板缺点也是相当明显的；主要体现为当锚杆两侧的钢带长时间承受压力时，会产生一定程度的变形下弯，迫使钢带下端的锚杆托板向其底部的中心回转部件挤压，挤压所产生的应力通过内回转面传导至调心球垫外回转面，并通过调心球垫向锚杆下部的中心线方向传导；最终导致调心球垫被卡在锚杆托板的中心回转部件与锚杆之间无法转动，也就是通常所说的自锁现象；调心球垫随即失去了其调整锚杆中心线位置和缓解锚杆下部受力的作用；同时，由于挤压所产生的应力过分集中在锚杆下部，因此容易导致锚杆下部的螺纹破损，更甚者直接导致锚杆断裂，大大降低了锚杆托板的使用寿命。
因此，针对以上不足，本发明急需提供一种新的防自锁锚杆托板。
发明内容
本发明的目的是提供一种防自锁锚杆托板，该防自锁锚杆托板可起到防止调心球垫因产生自锁而丧失其调心及缓解锚杆集中受力的作用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种防自锁锚杆托板，该锚杆托板有一个拱形托盘，在该拱形托盘上设有钢带，该钢带设有锚杆孔，在该锚杆孔内设有锚杆；所述拱形托盘的圆拱部沿所述锚杆中心线方向设有应力通孔，所述拱形托盘通过应力通孔与所述锚杆穿装；在所述拱形托盘下方设有调心球垫，在该调心球垫上部设有中心回转部件，所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置；所述调心球垫沿所述锚杆中心线方向设有调心通孔，所述调心球垫通过调心通孔与所述锚杆穿装，所述调心球垫下端设有一个旋调螺母，该旋调螺母与所述锚杆螺纹连接。
在所述拱形托盘与所述锚杆之间设有应力缓冲间隙。
所述应力通孔的下端孔径大于上端孔径。
所述的调心通孔与所述锚杆呈间隙配合设置。
所述调心球垫的底端面成水平设置。
所述钢带是w型钢带。
在所述调心球垫底端面与调心螺母之间设有垫圈。
本发明与现有技术相比具有以下的优点：
1、本发明采用所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置的设计，使得所述调心球垫置于所述拱形托盘外，可有效防止因钢带下弯产生的应力作用在调心球垫上而使其产生自锁现象的出现；使得调心球垫可相对自由的转动，从而使调心球垫调整锚杆中心线位置和缓解锚杆下部受力的功能得到很好的保证。
2、本发明采用在所述拱形托盘与所述锚杆之间设有应力缓冲间隙的设计，当钢带受应力向下弯曲时，所述锚杆托板受到应力，迫使所述应力通孔的孔壁沿所述中心回转部件的内回转面向锚杆中心线处挤压，该应力缓冲间隙可为因受应力而产生变形位移的孔壁提供更大变形位移余量，有效地避免应力通孔的孔壁在挤压过程中与锚杆接触；因此，挤压产生的应力不会传导至锚杆上，从而有效的避免因应力集中于锚杆而导致的锚杆螺纹破损及锚杆断裂等现象的出现，大大提高了防自锁锚杆托板的使用寿命，节约了施工成本。
3、本发明采用所述应力通孔下端孔径大于上端孔径的设计，可使所述应力通孔的孔壁与所述锚杆中心线呈一定角度倾斜；可保证当应力通孔的孔壁在应力作用下产生变形时，其变形角度更大；可为所述应力通孔的孔壁提供更大变形位移余量，进一步避免应力通孔的孔壁在挤压过程中与锚杆接触；因此，挤压产生的应力不会传导至锚杆上，从而有效的避免因应力集中于锚杆而导致的锚杆螺纹破损及锚杆断裂等现象的出现，大大提高了防自锁锚杆托板的使用寿命，节约了施工成本。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是现有技术的锚杆托板结构示意图（剖视图）；
图2是本发明实施例一的结构示意图（剖视图）；
图3是本发明实施例一的结构示意图（俯视图）；
图4是本发明实施例二的结构示意图（剖视图）。
具体实施方式
实施例一：
参见图2、图3所示，本发明的一种防自锁锚杆托板，该锚杆托板有一个拱形托盘1，在该拱形托盘上设有钢带2，本实施例中所述钢带采用w型钢带；所诉钢带设有锚杆孔3，在该锚杆孔内设有锚杆4，本实施例中所述锚杆孔沿所述锚杆中心线方向设置；所述拱形托盘的圆拱部5沿所述锚杆中心线方向设有应力通孔6，所述拱形托盘通过应力通孔与所述锚杆穿装；在所述拱形托盘下方设有调心球垫7，在该调心球垫上部设有中心回转部件8，所述中心回转部件的内回转面9与所述圆拱部的外回转面10相配合设置；所述调心球垫的底端面成水平设置，该调心球垫沿所述锚杆中心线方向设有调心通孔11，所述调心球垫通过调心通孔与所述锚杆穿装，所述的调心通孔与所述锚杆呈间隙配合设置；所述调心球垫下端设有一个旋调螺母12，该旋调螺母与所述锚杆螺纹连接；在所述调心球垫底端面与调心螺母之间设有垫圈13。
本实施例采用所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置的设计，使得所述调心球垫置于所述拱形托盘外，可有效防止因钢带下弯产生的应力作用在调心球垫上而使其产生自锁现象的出现；使得调心球垫可相对自由的转动，从而使调心球垫调整锚杆中心线位置和缓解锚杆下部受力的功能得到很好的保证。
本实施例在所述拱形托盘与所述锚杆之间设有应力缓冲间隙，该应力缓冲间隙宽度根据实际工作任意选取。本发明采用在所述拱形托盘与所述锚杆之间设有应力缓冲间隙的设计，当钢带受应力向下弯曲时，所述锚杆托板受到应力，迫使所述应力通孔的孔壁沿所述中心回转部件的内回转面向锚杆中心线处挤压，该应力缓冲间隙可为因受应力而产生变形位移的孔壁提供更大变形位移余量，有效地避免应力通孔的孔壁在挤压过程中与锚杆接触；因此，挤压产生的应力不会传导至锚杆上，从而有效的避免因应力集中于锚杆而导致的锚杆螺纹破损及锚杆断裂等现象的出现，大大提高了防自锁锚杆托板的使用寿命，节约了施工成本。
本实施例中所述的w型钢带、锚杆孔、锚杆、旋调螺母和垫圈均为本领域公知技术；关于上述各部件的规格、型号在本实施例中不再过多赘述。
实施例二：
本实施例中的防自锁锚杆托板是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。
参见图4所示，在本实施例中所述应力通孔的下端孔径大于上端孔径；所述应力通孔的孔壁14与所述锚杆中心线呈一定角度倾斜。这种设计可保证当应力通孔的孔壁在应力作用下产生变形时，其变形角度更大；可为所述应力通孔的孔壁提供更大变形位移余量，进一步避免应力通孔的孔壁在挤压过程中与锚杆接触；因此，挤压产生的应力不会传导至锚杆上，从而有效的避免因应力集中于锚杆而导致的锚杆螺纹破损及锚杆断裂等现象的出现，大大提高了防自锁锚杆托板的使用寿命，节约了施工成本。

Claims (7)

1.一种防自锁锚杆托板，该锚杆托板有一个拱形托盘，在该拱形托盘上设有钢带，该钢带设有锚杆孔，在该锚杆孔内设有锚杆；其特征在于：所述拱形托盘的圆拱部沿所述锚杆中心线方向设有应力通孔，所述拱形托盘通过应力通孔与所述锚杆穿装；在所述拱形托盘下方设有调心球垫，在该调心球垫上部设有中心回转部件，所述中心回转部件的内回转面与所述圆拱部的外回转面相配合设置；所述调心球垫沿所述锚杆中心线方向设有调心通孔，所述调心球垫通过调心通孔与所述锚杆穿装，所述调心球垫下端设有一个旋调螺母，该旋调螺母与所述锚杆螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：在所述拱形托盘与所述锚杆之间设有应力缓冲间隙。
3.根据权利要求2所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：所述应力通孔的下端孔径大于上端孔径。
4.根据权利要求3所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：所述的调心通孔与所述锚杆呈间隙配合设置。
5.根据权利要求4所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：所述调心球垫的底端面成水平设置。
6.根据权利要求5所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：所述钢带是w型钢带。
7.根据权利要求6所述的防自锁锚杆托板，其特征在于：在所述调心球垫底端面与调心螺母之间设有垫圈。
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