CN105952762B - 减摩螺母 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种减摩螺母。本发明提供的减摩螺母，包括螺母本体和固设在所述螺母本体上的螺纹通孔，所述螺母本体包括沿所述螺纹通孔的轴向依次固定连接的第一部和第二部，且所述螺纹通孔贯穿所述第一部和所述第二部；沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的截面面积不小于所述第二部的截面面积；所述第二部的外表面设置有凸纹。本发明的目的在于提供减摩螺母，以解决现有技术中存在的螺母与托盘之间产生的摩擦力较大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件技术领域，尤其涉及一种减摩螺母。
背景技术
锚杆是矿山使用量很大的一种支护用具。锚杆作为深入地层的受拉构件，其一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中；整根锚杆可分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。
锚杆支护若要发挥其围岩控制作用，需要锚杆杆体与托盘、螺母共同作用，方能发挥出最大效能。而现在锚杆所用螺母为锥形螺母，外表面为光滑面，与托盘的通孔配合时受锚杆轴力作用，螺母与托盘之间形成面接触受力，由于接触面积较大，螺母与托盘之间产生较大的摩擦力，使得锚杆轴力激励产生的反力集中于该接触面上，会产生以下问题：
一方面，螺母与托盘之间产生的摩擦力，易造成托盘通孔的孔面产生裂纹，进而造成托盘的压裂；
另一方面，螺母所施加的预紧扭矩与接触面上的摩擦力抵消后方能作用于锚杆的杆体，降低了锚杆的有效预紧力，进而降低了锚杆整体结构的可靠性。
现有技术中，煤矿等矿井逐步采用玻璃钢材质的锚杆代替钢制锚杆，上述问题尤其突出。
发明内容
本发明的目的在于提供减摩螺母，以解决现有技术中存在的螺母与托盘之间产生的摩擦力较大的技术问题。
本发明提供的减摩螺母，包括螺母本体和固设在所述螺母本体上的螺纹通孔，所述螺母本体包括沿所述螺纹通孔的轴向依次固定连接的第一部和第二部，且所述螺纹通孔贯穿所述第一部和所述第二部；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的截面面积不小于所述第二部的截面面积；
所述第二部的外表面设置有凸纹。
进一步地，所述第二部呈锥体，且所述第二部的大截面端与所述第一部固定连接。
进一步地，沿所述螺纹通孔的轴向，所述凸纹呈螺旋线状。
进一步地，所述凸纹为外螺纹。
进一步地，所述外螺纹的螺距为4.5mm-5.5mm，螺纹深度为2mm-4mm。
进一步地，所述凸纹呈环形；多个所述凸纹沿所述螺纹通孔的轴向均匀间隔设置；
或者，所述凸纹呈网格状。
进一步地，沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的长度为所述第二部的长度的35％-60％，所述第一部的截面面积为所述第二部的截面面积的1.1倍-1.5倍。
进一步地，所述第一部呈柱形；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的截面呈多边形。
进一步地，所述第一部呈六边形柱。
进一步地，所述第一部远离所述第二部的端面具有凹槽；
所述凹槽的延伸方向与所述螺纹通孔的轴向相同，且所述凹槽的截面呈多边形、一字型或者十字形。
本发明提供的减摩螺母，包括螺母本体和固设在螺母本体上的螺纹通孔，螺母本体包括沿螺纹通孔的轴向依次固定连接的第一部和第二部；当减摩螺母、托盘与锚杆配合作用时，第一部始终位于托盘的外部，第二部的部分或者全部插入托盘的通孔内以预紧锚杆，通过在减摩螺母的第二部的外表面设置凸纹，以减少第二部的外表面与托盘的通孔之间的接触面积，即减少减摩螺母与托盘之间的接触面积，进而减少减摩螺母与托盘之间的摩擦力，以降低由摩擦力过大而导致的托盘的压裂，以提高锚杆的有效预紧力，进而提高了锚杆整体结构的可靠性，以使锚杆整体结构的工作阻力稳定，施工操作简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的减摩螺母的主视图；
图2为图1所示的减摩螺母的半剖视图。
附图标记：
1-螺母本体； 2-螺纹通孔；
11-第一部； 12-第二部； 13-凸纹。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1、图2所示，本实施例提供了一种减摩螺母；图1为本实施例提供的减摩螺母的主视图；为了更加清楚的显示结构，图2为图1所示的减摩螺母的半剖视图。
参见图1、图2所示，本实施例提供的减摩螺母，应用于锚杆，尤其应用于玻璃钢锚杆，包括螺母本体1和固设在螺母本体1上的螺纹通孔2，螺母本体1包括沿螺纹通孔2的轴向依次固定连接的第一部11和第二部12，且螺纹通孔2贯穿第一部11和第二部12。其中，减摩螺母通过螺纹通孔2与锚杆的杆体螺纹配合连接。
沿螺纹通孔2的轴向，第一部11的截面面积不小于第二部12的截面面积。优选地，第一部11的截面面积大于或者略大于第二部12的截面面积，以便减摩螺母与托盘配合连接时，第一部11始终位于托盘的通孔的外面，以便通过扳手、螺丝刀等工具作用在第一部11，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
第二部12的外表面设置有凸纹13，即减摩螺母与托盘配合连接时，凸纹13与托盘的通孔的内表面接触。
本实施例中所述减摩螺母，包括螺母本体1和固设在螺母本体1上的螺纹通孔2，螺母本体1包括沿螺纹通孔2的轴向依次固定连接的第一部11和第二部12；当减摩螺母、托盘与锚杆配合作用时，第一部11始终位于托盘的外部，第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内以预紧锚杆，通过在减摩螺母的第二部12的外表面设置凸纹13，以减少第二部12的外表面与托盘的通孔之间的接触面积，即减少减摩螺母与托盘之间的接触面积，进而减少减摩螺母与托盘之间的摩擦力，以降低由摩擦力过大而导致的托盘的压裂，以提高锚杆的有效预紧力，进而提高了锚杆整体结构的可靠性，以使锚杆整体结构的工作阻力稳定，施工操作简单。
本实施例的可选方案中，螺母本体1的材质例如可以为钢、铜、铝、PP塑料、竹质、木质、玻璃钢等；优选地，螺母本体1的材质为玻璃钢，也即减摩螺母的材质为玻璃钢，也即第一部11、第二部12和凸纹13的材质均为玻璃钢。优选地，螺母本体1一体成型，即第一部11、第二部12和凸纹13一体成型。
现有技术中矿井主要使用钢质锚杆，尤其是煤矿；然而采煤机截齿无法切割钢质锚杆影响采煤速度，且采煤机在切割钢制锚杆时会产生火花，易引发煤矿瓦斯爆炸，影响采煤的安全性。而可切割锚杆，如竹质、木质等可回收锚杆，抗拉强度低(小于20kN)，锚固力小，控制煤帮效果差，一直没有得到推广应用。后来研制出的玻璃钢锚杆以其易于切割、抗拉强度高、耐久性好、抗疲劳能力强、阻燃性能好、比重小等优点广泛应用于煤矿回采巷道。锚杆支护若要发挥其围岩控制作用，需要锚杆杆体与托盘、螺母共同作用。在锚杆杆体、托盘、螺母的配合过程中，若三者使用的材料不同，会导致彼此之间刚度的不协调，进而会破环托盘、锚杆杆体、螺母。
玻璃钢材质的减摩螺母，可以避免采煤机切割钢质的螺母而产生火花，提高了矿井的安全性；还可以与玻璃钢材质的锚杆杆体、托盘共同作用，发挥出锚杆的最大效能。
本实施例的可选方案中，第二部12呈锥体，且第二部12的大截面端与第一部11固定连接。通过锥体的第二部12，以便于减摩螺母与托盘的通孔之间的配合，尤其是减摩螺母与托盘的锥形通孔之间的配合，进而便于锚杆支护的安装。
本实施例的可选方案中，凸纹13呈网格状。优选地，网格状的凸纹13均匀布设在第二部12的外表面。以便通过网格状的凸纹13，减少第二部12的外表面与托盘的通孔之间的接触面积，即减少减摩螺母与托盘之间的接触面积，以减少减摩螺母与托盘之间的摩擦力。
本实施例的可选方案中，沿螺纹通孔2的轴向，凸纹13呈螺旋线状。优选地，沿螺纹通孔2的轴向，螺旋线状的凸纹13均匀间隔设置在第二部12的外表面。以便通过螺旋线状的凸纹13，减少第二部12的外表面与托盘的通孔之间的接触面积，即减少减摩螺母与托盘之间的接触面积，以减少减摩螺母与托盘之间的摩擦力。
优选地，凸纹13为外螺纹。通过外螺纹，以便于凸纹13的生厂加工，以简化减摩螺母的生产加工工艺，以降低减摩螺母的生产成本。
进一步地，外螺纹的螺距为4.5mm-5.5mm，螺纹深度为2mm-4mm。优选地，外螺纹的螺距为4.9mm-5.1mm，螺纹深度为3mm。
本实施例的可选方案中，凸纹13呈环形；多个凸纹13沿螺纹通孔2的轴向均匀间隔设置；通过多个环形凸纹13，以减少第二部12的外表面与托盘的通孔之间的接触面积，即减少减摩螺母与托盘之间的接触面积，以减少减摩螺母与托盘之间的摩擦力。
本领域技术人员可以理解，凸纹13的形状不限于网格状、环形、螺旋线状等，也可以为呈规律排布的环形线段或者其他。
本实施例的可选方案中，沿螺纹通孔2的轴向，第一部11的长度为第二部12的长度的35％-60％；优选地，第一部11的长度为第二部12的长度的50％。
本实施例的可选方案中，沿螺纹通孔2的轴向，第一部11的截面面积为第二部12的截面面积的1.1倍-1.5倍。优选地，第一部11的截面面积为第二部12的截面面积的1.2倍。
为了更加清楚地了解本实施例，以下简要说明锚杆杆体、托盘、减摩螺母的现场操作过程：
现场操作时，先通过常规施工装入锚固剂和玻璃钢锚杆，并在巷帮表面铺设护表网片，然后依次将托盘和减摩螺母套进锚杆端头，使用扭矩扳手夹住减摩螺母的第一部11，逐渐旋转减摩螺母至设定扭矩，当减摩螺母的第二部12逐渐进入托盘的通孔后，外螺纹的凸纹13尖端首先与通孔表面接触，而减摩螺母的第一部11仍未接触托盘，继续旋转减摩螺母，凸纹13尖端被压迫收缩，减摩螺母的第一部11底端接触并逐渐压实托盘，此时停止旋转扭矩扳手，整个施加预紧力过程完毕。
实施例二
实施例二提供了一种减摩螺母，该实施例是在实施例一的基础上对减摩螺母改进后的另一技术方案，实施例一所公开的减摩螺母的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的减摩螺母的技术特征不再重复描述。
为节约篇幅，该实施例的改进特征同样体现在图1、图2中，因此，结合图1、图2对该实施例的方案进行说明。
参见图1、图2所示，本实施例提供的减摩螺母，应用于锚杆，尤其应用于玻璃钢锚杆，包括螺母本体1和固设在螺母本体1上的螺纹通孔2，螺母本体1包括沿螺纹通孔2的轴向依次固定连接的第一部11和第二部12，且螺纹通孔2贯穿第一部11和第二部12。其中，减摩螺母通过螺纹通孔2与锚杆螺纹配合连接。
沿螺纹通孔2的轴向，第一部11的截面面积不小于第二部12的截面面积。优选地，第一部11的截面面积大于或者略大于第二部12的截面面积，以便减摩螺母与托盘配合连接时，第一部11始终位于托盘的通孔的外面，以便通过扳手、螺丝刀等工具作用在第一部11，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
第二部12的外表面设置有凸纹13，即减摩螺母与托盘配合连接时，凸纹13与托盘的通孔的内表面接触。
第一部11呈柱形；第一部11例如可以为圆柱形、三角形柱、方形柱、椭圆形柱、六边形柱等。
优选地，沿螺纹通孔2的轴向，第一部11的截面呈多边形；其中，多边形例如可以为三边形、四边形、五边形、六边形、八边形等；优选地，第一部11的截面呈六边形，也即第一部11为六边形柱，以便于使用扳手、钳子等工具作用在第一部11，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
本实施例中所述减摩螺母具有实施例一所述减摩螺母的优点，实施例一所公开的所述减摩螺母的优点在此不再重复描述。
本实施例的可选方案中，第一部11远离第二部12的端面具有凹槽(图中未显示)。以便通过使用相应的工具作用在第一部11的凹槽，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
凹槽的延伸方向与螺纹通孔2的轴向相同，且凹槽的截面呈多边形、一字型或者十字形。凹槽的截面例如可以为三角形、矩形、六边形等多边形。
优选地，凹槽的截面为内六角形，以便通过六角扳手作用在第一部11的凹槽，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
优选地，凹槽的截面为一字型，以便通过一字螺丝刀作用在第一部11的凹槽，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
优选地，凹槽的截面为十字型，以便通过十字螺丝刀作用在第一部11的凹槽，以使第二部12的部分或者全部插入托盘的通孔内，以预紧锚杆。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种减摩螺母，应用于矿井，包括螺母本体和固设在所述螺母本体上的螺纹通孔，其特征在于，所述螺母本体包括沿所述螺纹通孔的轴向依次固定连接的第一部和第二部，且所述螺纹通孔贯穿所述第一部和所述第二部；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的截面面积不小于所述第二部的截面面积；
所述第二部的外表面设置有凸纹；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述凸纹呈螺旋线状，所述凸纹为外螺纹，所述外螺纹的螺距为4.5mm-5.5mm，螺纹深度为2mm-4mm；或者，所述凸纹呈环形，多个所述凸纹沿所述螺纹通孔的轴向均匀间隔设置；或者，所述凸纹呈网格状；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的长度为所述第二部的长度的35％-60％，所述第一部的截面面积为所述第二部的截面面积的1.1倍-1.5倍；
所述第一部远离所述第二部的端面具有凹槽；
所述凹槽的延伸方向与所述螺纹通孔的轴向相同，且所述凹槽的截面呈多边形、一字型或者十字形；
所述螺母本体的材质为玻璃钢。
2.根据权利要求1所述的减摩螺母，其特征在于，所述第二部呈锥体，且所述第二部的大截面端与所述第一部固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的减摩螺母，其特征在于，所述第一部呈柱形；
沿所述螺纹通孔的轴向，所述第一部的截面呈多边形。
4.根据权利要求3所述的减摩螺母，其特征在于，所述第一部呈六边形柱。
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