CN103437796A - 一种零扭矩锚杆预紧机具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开增加锚杆预紧力机具中一种零扭矩锚杆预紧机具。此产品主要包括：液压千斤、承压套筒、连接杆、过渡螺母、尾螺母和紧固螺母结构。本发明利用上述部件形成一种零扭矩增加锚杆预紧力机具，利用连接杆和过渡螺母将零扭矩锚杆预紧机具与锚杆连接；液压千斤推顶承压套筒作用于锚杆托盘，同时拉拔连接杆预紧锚杆，最后利用紧固螺母结构将高预紧力锚杆紧固。解决了现有锚杆单一利用螺纹结构提高预紧力不高、锚杆端部复合应力集中、紧固过程容易扭断锚杆和巷道支护受力不均匀等问题。此零扭矩锚杆预紧机具具有超高预紧力、零扭矩、减少螺纹根部复合应力集中和操作简单优点，适用锚杆高预紧力操作或螺纹结构紧固操作。
Description
技术领域
本发明涉及增加锚杆预紧力机具中一种零扭矩锚杆预紧机具。
背景技术
锚杆预紧力是巷道支护强度主要指标,提高锚杆预紧力可以有效提高支护整体强度。现有锚杆增加预紧力主要利用增加锚杆螺母扭矩方法增加预紧力，此方法对锚杆预紧力增加效果不明显，同时增加锚杆螺纹根部复合应力集中，经常导致大扭矩受力锚杆沿螺纹根部断裂损坏。随着深部开采高应力巷道支护和大断面巷道支护的需求对锚杆支护高预紧力要求越来越大，现有增加锚杆预紧力的方法已经无法满足现场需求；结合现场施工需求开发出一种增加锚杆预紧力的专用机具适应高强度支护的高预紧力锚杆施工需求，此增加预紧力机具应具有明显提高锚杆预紧力、降低螺纹扭矩、减少锚杆复合应力集中、施工方便、结构简单、与现场施工设备通用和方便现场施工管理的特点等。同时此机具可以应用于普通螺纹结构部件紧固和增加预紧力，为现代化矿井高强度支护的高预紧力锚杆施工提供安全保障。
发明内容
针对现有增加锚杆预紧力方法的技术缺陷，本发明的目的是提供一种零扭矩锚杆预紧机具。
本发明提供的一种零扭矩锚杆预紧机具技术特征是：
一种零扭矩锚杆预紧机具产品，其特征在于：
a. 零扭矩锚杆预紧机具主要包括液压千斤、承压套筒、连接杆、过渡螺母、尾螺母和紧固螺母结构；
b. 上述承压套筒为支承液压千斤传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构；
c. 上述连接杆和过渡螺母为连接预紧锚杆和传递液压千斤拉拔力的连接结构；
d. 上述液压千斤为顶推承压套筒和拉拔连接杆的供力推拉装置；
e. 上述紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构；
f. 上述拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、缠绳结构紧固螺母盘和绳索组成的紧固螺母结构；
g．上述齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、齿轮结构紧固螺母盘、传动齿轮、固定销轴和棘轮扳手组成的紧固螺母结构；
h．上述手动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、紧固螺母盘和拨盘窗组成的紧固螺母结构；
i．上述气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构；
j．上述承压套筒、连接杆、过渡螺母和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
优选地，所述的承压套筒为支承液压千斤传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构。
优选地，所述的连接杆和过渡螺母为连接预紧锚杆和传递液压千斤拉拔力的连接结构。
优选地，所述的液压千斤为顶推承压套筒和拉拔连接杆的供力推拉装置。
优选地，所述的紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构。
优选地，所述的拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、缠绳结构紧固螺母盘和绳索组成的紧固螺母结构。
优选地，所述的齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、齿轮结构紧固螺母盘、传动齿轮、固定销轴和棘轮扳手组成的紧固螺母结构。
优选地，所述的手动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、紧固螺母盘和拨盘窗组成的紧固螺母结构。
优选地，所述的气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构。
优选地，所述的承压套筒、连接杆、过渡螺母和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
本发明的零扭矩锚杆预紧机具的产品，解决了现有锚杆单一利用螺纹结构提高预紧力不高、锚杆根部复合应力集中、紧固过程容易扭断锚杆和巷道支护受力不均匀等问题。此产品利用连接杆和过渡螺母将零扭矩锚杆预紧机具与锚杆连接，液压千斤推顶承压套筒作用于锚杆托盘，同时拉拔连接杆预紧锚杆，最后利用紧固螺母结构将高预紧力锚杆紧固。具有明显提高锚杆预紧力、降低螺纹扭矩、减少锚杆复合应力集中、施工方便、结构简单、与现场施工设备通用和方便现场施工管理的特点等；同时此机具可以应用于普通螺纹结构部件紧固和增加预紧力。其具体优点如下：
1、零扭矩锚杆预紧机具利用液压千斤拉拔锚杆螺纹，有效提高锚杆预紧力和减少螺纹损伤；
2、零扭矩锚杆预紧机具利用紧固螺母结构将液压千斤拉拔高预紧力的锚杆低扭矩紧固，有效降低锚杆螺纹根部复合应力集中和杜绝高扭矩螺纹扭断损坏；
3、零扭矩锚杆预紧机具利用液压千斤有效提高锚杆预紧力，保证巷道支护中锚杆预紧力和锚索预紧力平衡，杜绝巷道支护中锚杆和锚索预紧力差距过大支护受力不均匀问题；
4、零扭矩锚杆预紧机具的液压千斤设有机械仪表或电子仪表检测压力或预紧力，方便巷道施工过程中锚杆预紧力质量标准化管理；
5、零扭矩锚杆预紧机具的锚杆紧固螺纹结构适用其它螺纹结构的螺母和螺栓高预紧力紧固，杜绝螺母和螺栓高预紧力紧固后螺纹根部应力集中问题。
附图说明
图1是本发明所示零扭矩锚杆预紧机具的拉绳紧固螺母结构示意图；
图2是本发明所示零扭矩锚杆预紧机具的齿轮紧固螺母结构示意图；
图3是本发明所示零扭矩锚杆预紧机具的手动紧固螺母结构示意图。
具体实施方式
结合图1、2和3，本发明提供的零扭矩锚杆预紧机具的技术特征如下：
a. 零扭矩锚杆预紧机具主要包括液压千斤101、承压套筒102、连接杆103、过渡螺母104、尾螺母105和紧固螺母结构；
b. 上述承压套筒102为支承液压千斤101传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构；
c. 上述连接杆103和过渡螺母104为连接预紧锚杆和传递液压千斤101拉拔力的连接结构；
d. 上述液压千斤101为顶推承压套筒102和拉拔连接杆103的供力推拉装置；
e. 上述紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构；
f. 上述拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、缠绳结构紧固螺母盘108和绳索109组成的紧固螺母结构，利用绳索109拉动缠绳结构紧固螺母盘108将锚杆螺母紧固；
g．上述齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、齿轮结构紧固螺母盘201、传动齿轮202、固定销轴203和棘轮扳手组成的紧固螺母结构，利用齿轮传动带动齿轮结构紧固螺母盘201将锚杆螺母紧固，上述齿轮传动可以为锥形伞齿轮、齿条传动或棘轮传动等；
h．上述手动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、紧固螺母盘301和拨盘窗302组成的紧固螺母结构，利用手动从拨盘窗302拨动紧固螺母盘301将锚杆螺母紧固；
i．上述气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构，在紧固螺母盘四周布置叶片，将风流或液压流从导流孔导入，带动紧固螺母盘转动将锚杆螺母紧固；
j．上述承压套筒102、连接杆103、过渡螺母104和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
所述的承压套筒102为支承液压千斤101传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构。
所述的连接杆103和过渡螺母104为连接预紧锚杆和传递液压千斤101拉拔力的连接结构。
所述的液压千斤101为顶推承压套筒102和拉拔连接杆103的供力推拉装置。
所述的紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构。
实施方式一
零扭矩锚杆预紧机具的拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、缠绳结构紧固螺母盘108和绳索109组成的紧固螺母结构，利用绳索109拉动缠绳结构紧固螺母盘108将锚杆螺母紧固，利用绳索109拉动缠绳结构紧固螺母盘108将锚杆螺母紧固。
实施方式二
零扭矩锚杆预紧机具的齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、齿轮结构紧固螺母盘201、传动齿轮202、固定销轴203和棘轮扳手组成的紧固螺母结构，利用齿轮传动带动齿轮结构紧固螺母盘201将锚杆螺母紧固，上述齿轮传动可以为锥形伞齿轮、齿条传动或棘轮传动等。
实施方式三
零扭矩锚杆预紧机具的手动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、紧固螺母盘301和拨盘窗302组成的紧固螺母结构，利用手动从拨盘窗302拨动紧固螺母盘301将锚杆螺母紧固。
实施方式四
零扭矩锚杆预紧机具的气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧106、定位卡簧107、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构，在紧固螺母盘四周布置叶片，将风流或液压流从导流孔导入，带动紧固螺母盘转动将锚杆螺母紧固。
实施方式五
零扭矩锚杆预紧机具的承压套筒102、连接杆103、过渡螺母104和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
实施方式六
零扭矩锚杆预紧机具的锚杆紧固螺纹结构适用其它螺纹结构的螺母和螺栓高预紧力紧固，杜绝螺母和螺栓高预紧力紧固后螺纹根部应力集中问题。
本领域技术人员可以理解，尽管本发明是通过上述的优选实施行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
Claims (10)
1.一种零扭矩锚杆预紧机具产品，其特征在于：
a. 零扭矩锚杆预紧机具主要包括液压千斤、承压套筒、连接杆、过渡螺母、尾螺母和紧固螺母结构；
b. 上述承压套筒为支承液压千斤传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构；
c. 上述连接杆和过渡螺母为连接预紧锚杆和传递液压千斤拉拔力的连接结构；
d. 上述液压千斤为顶推承压套筒和拉拔连接杆的供力推拉装置；
e. 上述紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构；
f. 上述拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、缠绳结构紧固螺母盘和绳索组成的紧固螺母结构；
g．上述齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、齿轮结构紧固螺母盘、传动齿轮、固定销轴和棘轮扳手组成的紧固螺母结构；
h．上述手动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、紧固螺母盘和拨盘窗组成的紧固螺母结构；
i．上述气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构；
j．上述承压套筒、连接杆、过渡螺母和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
2.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的承压套筒为支承液压千斤传递压力到锚杆托盘的支承结构和安装紧固螺母结构的支承结构。
3.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的连接杆和过渡螺母为连接预紧锚杆和传递液压千斤拉拔力的连接结构。
4.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的液压千斤为顶推承压套筒和拉拔连接杆的供力推拉装置。
5.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的紧固螺母结构分为拉绳紧固螺母结构、齿轮传动紧固螺母结构、手动紧固螺母结构、气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构。
6.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的拉绳紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、缠绳结构紧固螺母盘和绳索组成的紧固螺母结构。
7.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的齿轮传动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、齿轮结构紧固螺母盘、传动齿轮、固定销轴和棘轮扳手组成的紧固螺母结构。
8.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的手动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、紧固螺母盘和拨盘窗组成的紧固螺母结构。
9.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的气动紧固螺母结构和液动紧固螺母结构由锥形弹簧、定位卡簧、叶片结构紧固螺母盘和导流孔组成的紧固螺母结构。
10.根据权利要求1所述的零扭矩锚杆预紧机具，其特征在于，所述的承压套筒、连接杆、过渡螺母和紧固螺母结构配合锚索张拉机具组合为零扭矩锚杆预紧机具。
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