CN113279800B - 一种物理模型实验用锚固件紧固装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种物理模型实验用锚固件紧固装置及使用方法，其特征在于：所述的锚固件紧固装置它包含铝套固定组件（1）、固定杆A（2）、锚杆夹紧组件（3）、滑动升降装置（4）、弹簧A（5）；铝套固定组件（1）和锚杆夹紧组件（3）套装在固定杆A（2）上并能沿固定杆A（2）滑动，弹簧A（5）套装在固定杆A（2）伸出锚杆夹紧组件（3）的一端上，弹簧A（5）产生一个迫使锚杆夹紧组件（3）移向铝套固定组件（1）的弹力。本发明解决了大比例锚杆、锚索支护实验模型中锚杆、锚索支护的紧固难题。具有安装方便，紧固方便、快速的优点。

Description

一种物理模型实验用锚固件紧固装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种矿山巷道安全实验技术，尤其是一种锚固件实验技术，具体地说一种物理模型实验用锚固件紧固装置及其使用方法。

背景技术

物理模型实验是研究支护机理及相关支护设计理论的最常用的方法之一。锚杆、锚索支护是巷道最常用的支护形式。模拟实际的锚杆、锚索支护支护成为物理模型实验的必备内容。实际实验过程中，往往根据尺寸相似比确定巷道的尺寸、以及模拟锚杆、锚索的锚固件的尺寸。当需要尺寸相似比较大时，巷道往往非常狭小，同时选用的锚固件也为较小尺寸的细金属杆，而细金属杆往往难以通过加工螺纹来施加张紧力。因此，如何在狭小的巷道里为充当锚固件的细金属杆施加预紧力、并紧固锚固件成为迫切需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的物理模型实验无法实现对大比例实验用锚杆、锚索固定而导到巷道支护实验无法正常进行了的问题，设计一种物理模型实验用锚固件紧固装置及其使用方法。

本发明的技术方案之一是：

一种物理模型实验用锚固件紧固装置，其特征在于：它包含铝套固定组件1、固定杆A2、锚杆夹紧组件3、滑动升降装置4、弹簧A5；铝套固定组件1和锚杆夹紧组件3套装在固定杆A2上并能沿固定杆A2滑动，弹簧A5套装在固定杆A2伸出锚杆夹紧组件3的一端上，弹簧A5产生一个迫使锚杆夹紧组件3移向铝套固定组件1的弹力；铝套固定组件1包含夹块A11、螺纹固定杆B12、弹簧B13、夹块B14，螺纹固定杆B12滑动穿过夹块B14、弹簧B13后，通过螺纹固定在夹块A11上；所述夹块A11、夹块B14相对的面上开设有能放入阶梯型托盘9和铝套10的喇叭形扩口槽15，喇叭形扩口槽15的一半位于夹块A11的上表面，另一半位于夹块B14的下表面上，拧动螺纹固定杆B12即能实现夹块A11和夹块B14的分开与结合，进而实现对阶梯型托盘9和铝套10松开与夹紧；夹块A11与锚杆夹紧组件3相对的内侧上开设有斜形滑槽36，该斜形滑槽36一端与夹块A11侧面平齐，另一端深入夹块A11内部；所述锚杆夹紧组件3包含夹块C31、螺纹固定杆C32、弹簧C33、夹块D34、V形卡槽35，螺纹固定杆C32滑动穿过夹块D34、弹簧C33后，通过螺纹固定在夹块C31上，转动螺纹固定杆C32即能实现夹块C31与夹块D34的松开与夹紧，进而实现对铝套10尾部16的松开与夹紧，夹块C31与夹块D34相对的面上均开设有V形卡槽35；所述滑动升降装置4包含前、后部固定块41、螺杆42、梯形滑块43，前部的固定块41固定放置在夹块C31的一端上，后部的固定块41固定在夹块C31的内侧面或底面上，螺杆42滑动穿过夹块C31、螺纹连接梯形滑块43后安装在后部的固定块41，梯形滑块43的一侧插入铝套固定组件1内侧的斜形滑槽36中，螺杆42转动，迫使梯形滑块43移出斜形滑槽36时，梯形滑块43迫使铝套固定组件1和锚杆夹紧组件3之间的距离加大，从而对插入巷道壁中的锚杆8产生拉力。

所述后部的固定块41上带有螺纹销44，螺纹销44抵触螺杆42上的旋转槽。

所述梯形滑块43的投影呈直角梯形，直角梯形的斜边侧插入斜形滑槽36中。

本发明的技术方案之二是：

一种物理模型实验用锚固件紧固装置的使用方法，其特征在于包含以下步骤：

1）在物理模型6的巷道7中间隔一段距离钻孔，在锚固件8的头部粘胶后，逐个塞入钻孔中；

2）在锚固件的尾部依次套入阶梯型托盘9和铝套10；

3）旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14张开一定距离，使每个锚固件8的尾部和配套的阶梯型托盘9、铝套10穿过铝套固定组件1上的喇叭形扩口槽15；

4）旋转螺纹固定杆C32控制锚杆夹紧组件3的夹块C31、夹块D34张开，塞入锚固件8的尾部，旋转螺纹固定杆C32控制夹块C31、夹块D34的V形卡槽35夹紧锚固件8的尾部16；

5）旋转螺杆42带动梯形滑块43移动，带动铝套固定组件1、锚杆夹紧组件3分离，对锚固件8施加张紧力；

6）旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14夹紧，铝套10压扁并紧固锚固件8；

6）旋转螺纹固定杆C32控制锚杆夹紧组件3的夹块C31、夹块D34张开，旋转螺杆42复位梯形滑块43，旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14张开，安装完毕锚固件8。

通过旋转螺杆42的量来控制对锚固件8施加的张紧力。

本发有的有益效果是：

本发明解决了大比例锚杆、锚索支护实验模型中锚杆、锚索支护的紧固难题。具有安装方便，紧固方便、快速的优点。

本发明结构简单，制造、装配方便。紧固力大。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的锚固件紧固装置紧固初始状态示意图。

图3是本发明的铝套固定组件内侧上的梯形滑块安装孔的示意图。

图4是本发明的锚固件紧固装置在巷道实验模型中的安装示意图。

图5是本发明的锚固件紧固装置使用状态放大示意图。

具体实施方式

下面结构附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1-3所示。

一种物理模型实验用锚固件紧固装置，它包含铝套固定组件1、固定杆A2、锚杆夹紧组件3、滑动升降装置4和平弹簧A5，如图1所示；铝套固定组件1和锚杆夹紧组件3套装在固定杆A2上并能沿固定杆A2滑动，弹簧A5套装在固定杆A2伸出锚杆夹紧组件3的一端上，弹簧A5产生一个迫使锚杆夹紧组件3移向铝套固定组件1的弹力，如图2所示。铝套固定组件1包含夹块A11、螺纹固定杆B12、弹簧B13、夹块B14，螺纹固定杆B12滑动穿过夹块B14、弹簧B13后，通过螺纹固定在夹块A11上；所述夹块A11、夹块B14相对的面上开设有能放入阶梯型托盘9和铝套10的喇叭形扩口槽15，喇叭形扩口槽15的一半位于夹块A11的上表面，另一半位于夹块B14的下表面上，拧动螺纹固定杆B12即能实现夹块A11和夹块B14的分开与结合，进而实现对阶梯型托盘9和铝套10松开与夹紧；夹块A11与锚杆夹紧组件3相对的内侧上开设有斜形滑槽36，如图3所示，该斜形滑槽36一端与夹块A11内侧面平齐，另一端深入夹块A11内部，具体实施时，加大拉伸力；所述锚杆夹紧组件3包含夹块C31、螺纹固定杆C32、弹簧C33、夹块D34、V形卡槽35，螺纹固定杆C32滑动穿过夹块D34、弹簧C33后，通过螺纹固定在夹块C31上，转动螺纹固定杆C32即能实现夹块C31与夹块D34的松开与夹紧，进而实现对铝套10尾部16的松开与夹紧，夹块C31与夹块D34相对的面上均开设有V形卡槽35，具体实施时也可仅在夹块C31的上表面或夹块D34的下表面开设V形卡槽35；所述滑动升降装置4包含前、后部固定块41、螺杆42、梯形滑块43，梯形滑块43的投影呈直角梯形，直角梯形的斜边侧插入斜形滑槽36中。前部的固定块41固定放置在夹块C31的一端上，后部的固定块41固定在夹块C31的内侧面或底面上，螺杆42滑动穿过夹块C31、螺纹连接梯形滑块43后安装在后部的固定块41，梯形滑块43的一侧插入铝套固定组件1内侧的斜形滑槽36中，螺杆42转动，迫使梯形滑块43移出斜形滑槽36时，梯形滑块43迫使铝套固定组件1和锚杆夹紧组件3之间的距离加大，从而对插入巷道壁中的锚杆8产生拉力。具体实施时，还可在后部的固定块41上安装一个螺纹销44，螺纹销44抵触螺杆42上的旋转槽。

实施例二。

如图4-5所示。

一种物理模型实验用锚固件紧固装置的使用方法，包含以下步骤：

1）在物理模型6的巷道7中间隔一段距离钻孔，在锚固件8的头部粘胶后，逐个塞入钻孔中；如图4所示；

2）在锚固件的尾部依次套入阶梯型托盘9和铝套10；如图5所示；

3）旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14张开一定距离，使每个锚固件8的尾部和配套的阶梯型托盘9、铝套10穿过铝套固定组件1上的喇叭形扩口槽15；

4）旋转螺纹固定杆C32控制锚杆夹紧组件3的夹块C31、夹块D34张开，塞入锚固件8的尾部，旋转螺纹固定杆C32控制夹块C31、夹块D34的V形卡槽35夹紧锚固件8的尾部16；

5）旋转螺杆42带动梯形滑块43移动，带动铝套固定组件1、锚杆夹紧组件3分离，对锚固件8施加张紧力；

6）旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14夹紧，铝套10压扁并紧固锚固件8；

6）旋转螺纹固定杆C32控制锚杆夹紧组件3的夹块C31、夹块D34张开，旋转螺杆42复位梯形滑块43，旋转螺纹固定杆B12控制铝套固定组件1的夹块A11、夹块B14张开，安装完毕锚固件8，张紧力的大小可通过旋转螺杆42的量来控制。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种物理模型实验用锚固件紧固装置，其特征在于：它包含铝套固定组件（1）、固定杆A（2）、锚杆夹紧组件（3）、滑动升降装置（4）、弹簧A（5）；固定杆A（2）螺纹连接铝套固定组件（1），锚杆夹紧组件（3）套装在固定杆A（2）上并能沿固定杆A（2）滑动，弹簧A（5）套装在固定杆A（2）伸出锚杆夹紧组件（3）的一端上，弹簧A（5）产生一个迫使锚杆夹紧组件（3）移向铝套固定组件（1）的弹力；铝套固定组件（1）包含夹块A（11）、螺纹固定杆B（12）、弹簧B（13）、夹块B（14），螺纹固定杆B（12）滑动穿过夹块B（14）、弹簧B（13）后，通过螺纹固定在夹块A（11）上；所述夹块A（11）、夹块B（14）的侧面开设有能放入阶梯型托盘（9）和铝套（10）的喇叭形扩口槽（15），喇叭形扩口槽（15）的一半位于夹块A（11）的侧面，另一半位于夹块B（14）的侧面上，拧动螺纹固定杆B（12）即能实现夹块A（11）和夹块B（14）的分开与结合，进而实现对阶梯型托盘（9）和铝套（10）松开与夹紧；夹块A（11）与锚杆夹紧组件（3）相对的内侧上开设有斜形滑槽（36），该斜形滑槽（36）高的一端深入夹块A（11）内部；所述锚杆夹紧组件（3）包含夹块C（31）、螺纹固定杆C（32）、弹簧C（33）、夹块D（34）、V形卡槽（35），螺纹固定杆C（32）滑动穿过夹块D（34）、弹簧C（33）后，通过螺纹固定在夹块C（31）上，转动螺纹固定杆C（32）即能实现夹块C（31）与夹块D（34）的松开与夹紧，进而实现对铝套（10）尾部（16）的松开与夹紧，夹块C（31）与夹块D（34）相对的面上均开设有V形卡槽（35）；所述滑动升降装置（4）包含前、后部固定块（41）、螺杆（42）、梯形滑块（43），前部的固定块（41）和后部的固定块（41）固定放置在夹块C（31）的一端上，后部的固定块（41）固定在夹块C（31）的侧面，螺杆（42）滑动穿过固定块（41））、螺纹连接梯形滑块（43）后，安装在后部的固定块（41），梯形滑块（43）的一侧插入铝套固定组件（1）内侧的斜形滑槽（36）中，螺杆（42）转动，迫使梯形滑块（43）移出斜形滑槽（36）时，梯形滑块（43）迫使铝套固定组件（1）和锚杆夹紧组件（3）之间的距离加大，从而对插入巷道壁中的锚杆（8）产生拉力。

2.根据权利要求1所述的物理模型实验用锚固件紧固装置，其特征在于：所述后部的固定块（41）上带有螺纹销（44），螺纹销（44）抵触螺杆（42）穿过固定块（41）部分的旋转槽。

3.根据权利要求1所述的物理模型实验用锚固件紧固装置，其特征在于：所述梯形滑块（43）的投影呈直角梯形，直角梯形的斜边侧插入斜形滑槽（36）中。

4.一种基于权利要求1所述的物理模型实验用锚固件紧固装置的使用方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）在物理模型（6）的巷道（7）中间隔一段距离钻孔，在锚固件（8）的头部粘胶后，逐个塞入钻孔中；

（2）在锚固件的尾部依次套入阶梯型托盘（9）和铝套（10）；

（3）旋转螺纹固定杆B（12）控制铝套固定组件（1）的夹块A（11）、夹块B（14）张开一定距离，使每个锚固件（8）的尾部和配套的阶梯型托盘（9）、铝套（10）穿过铝套固定组件（1）上的喇叭形扩口槽（15），铝套（10）抵紧喇叭形扩口槽（15）的底部；

（4）旋转螺纹固定杆C（32）控制锚杆夹紧组件（3）的夹块C（31）、夹块D（34）张开，塞入锚固件（8）的尾部，旋转螺纹固定杆C（32）控制夹块C（31）、夹块D（34）的V形卡槽（35）夹紧锚固件（8）的尾部（16）；

（5）旋转螺杆（42）带动梯形滑块（43）移动，带动铝套固定组件（1）、锚杆夹紧组件（3）分离，对锚固件（8）施加张紧力；

（6）旋转螺纹固定杆B（12）控制铝套固定组件（1）的夹块A（11）、夹块B（14）夹紧，铝套（10）压扁并紧固锚固件（8）；

（6）旋转螺纹固定杆C（32）控制锚杆夹紧组件（3）的夹块C（31）、夹块D（34）张开，旋转螺杆（42）复位梯形滑块（43），旋转螺纹固定杆B（12）控制铝套固定组件（1）的夹块A（11）、夹块B（14）张开，安装完毕锚固件（8）。

5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于：通过旋转螺杆（42）的量来控制对锚固件（8）施加的张紧力。