CN206860215U - 一种减摩垫片与托盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减摩垫片和一种托盘，减摩垫片包括上部圆环(1)、底部圆环(2)、减摩环(3)，所述减摩环(3)设于上部圆环(1)与底部圆环(2)之间，所述减摩环(3)上设有用于缓冲减摩的滚珠(4)，所述底部圆环(2)与托盘(6)接触，上部圆环(1)与螺帽(7)接触。所述托盘上部有一四方凸台，凸台中心有一圆形凹槽，减摩垫片放置于托盘凸台凹槽内。本实用新型相比现有技术的优点在于：使用减摩垫片使锚杆所获得的预紧力大小约是普通垫片的2倍，锚杆预紧力的提高，显著的控制巷道围岩的形变，确保矿井巷道安全生产。

Description

一种减摩垫片与托盘

技术领域

本实用新型涉及技术领域，尤其涉及一种减摩垫片与托盘。

背景技术

锚杆支护是一种加固巷道围岩的支护手段，有利于改善围岩的受力状况，提高围岩的完整程度，而提高锚杆预紧力将更有利加固围岩。保证巷道安全，是煤矿急需解决的难题。锚杆预紧力不足是制约煤矿巷道锚杆支护效果和顶板安全的重要问题。

为了提高转换系数，目前通常采用的方法加减摩垫圈。传统锚杆支护使用塑料垫片，易变形和破碎，且是平面摩擦接触，扭矩做功转换成预应力效率不高，无法满足高预应力的要求。建立了锚杆螺母与垫板相互作用的力学模型，得到了锚杆螺母在拧紧过程中的摩擦力矩计算表达式，得到了采用“减摩垫片”条件下螺母与垫板之间摩擦力矩计算表达式。应用锚杆拧紧扭矩与锚杆预紧力的关系分析了该减摩垫片对提高锚杆预紧力的效果。尚未尝试过采用滚动摩擦的方法。基于滚动摩擦原理，提出了一种减摩垫片,在现场进行了试用，取得了较好的应用效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种减摩垫片。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种减摩垫片，包括上部圆环、底部圆环、减摩环，所述减摩环设于上部圆环与底部圆环之间，所述减摩环上 设有用于缓冲减摩的滚珠，所述底部圆环与托盘接触，上部圆环与螺帽接触。

作为本实用新型的优选方式之一，，还包括保护套，所述保护套设于减摩环与上部圆环与底部圆环之间。

作为本实用新型的优选方式之一，所述保护套为铁质固定套。

作为本实用新型的优选方式之一，所述滚珠为钢制滚珠。

作为本实用新型的优选方式之一，所述上部圆环与底部圆环均为磁铁制圆环。

作为本实用新型的优选方式之一，所述滚珠为若干个。

作为本实用新型的优选方式之一，所述减摩环上设有与滚珠相匹配的圆槽。

作为本实用新型的优选方式之一，所述托盘的中线轴孔穿过锚杆，所述锚杆固定于巷道围岩的钻孔中，托盘的一面顶住巷道壁，托盘的另一面紧贴减摩垫片。

本实用新型还公开了一种放置所述减摩垫片的托盘，所述托盘上部有一四方凸台，所述凸台中心有一圆形凹槽，所述减摩垫片放置于托盘凸台圆形凹槽内。

本实用新型还公开了一种使用所述减摩垫片的相关锚杆预紧力大小的测试方法，包括以下步骤：

(1)组装好试验工装装置；

(2)用扭矩扳手从0开始，按10N.M递增施加预紧扭矩M，并记录下每个扭矩对应的轮辐传感器值，即预紧力值F，预紧力值为F，预紧力矩为M，转化系数为K，则F＝K*M，K值与摩擦系数有关，摩擦系数越小，则K越大，转化效率越高，减磨垫片通过滚动减摩擦减少相对预紧力矩M的损失，从而提高M的值，因此F＝K*M的值提高。

本实用新型相比现有技术的优点在于：使用减摩垫片使锚杆所获得的预紧力大小约是普通垫片的2倍，锚杆预紧力的提高，显著的控制巷道围岩的形变，确保矿井巷道安全生产。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的应用示意图；

图3是本实用新型的托盘结构示意图；

图4是本实用新型的滚动摩擦原理示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

结合图1、图2：一种减摩垫片，包括上部圆环(1)、底部圆环(2)、减摩环(3)，所述减摩环(3)设于上部圆环(1)与底部圆环(2)之间，所述减摩环(3)上设有用于缓冲减摩的滚珠(4)，所述底部圆环(2)与托盘(6)接触，上部圆环(1)与螺帽(7)接触。

优选的，还包括保护套(5)，所述保护套(5)设于减摩环(3)与上部圆环(1)与底部圆环(2)之间。

优选的，所述保护套(5)为铁质固定套。

优选的，所述滚珠(4)为轴承钢制滚珠。

优选的，所述上部圆环(1)与底部圆环(2)均为磁铁制圆环。

优选的，所述滚珠(4)为若干个。

优选的，所述减摩环(3)上设有与滚珠(4)相匹配的圆槽。

优选的，所述托盘(6)的中线轴孔穿过锚杆(8)，所述锚杆(8)固定于巷道围岩的钻孔中，托盘(6)的一面顶住巷道壁，托盘(6)的另一面紧贴减摩垫片。

参见图3：本实用新型还公开了一种放置所述减摩垫片的托盘，所述托盘(6)上部有一四方凸台，所述凸台中心有一圆形凹槽，所述减摩垫片放置于托盘(6)凸台圆形凹槽内，减摩垫片与托盘(6)之间通过凹槽的连接结构进行限位。

本实用新型还公开了一种使用所述减摩垫片的相关锚杆预紧力大小的测试方法，包括以下步骤：

(1)组装好试验工装装置；

(2)用扭矩扳手从0开始，按10N.M递增施加预紧扭矩M，并记录下每个扭矩对应的轮辐传感器值，即预紧力值F，预紧力值为F，预紧力矩为M，转化系数为K，则F＝K*M，K值与摩擦系数有关，摩擦系数越小，则K越大，转化效率越高，减磨垫片通过滚动减摩擦减少相对预紧力矩M的损失，从而提高M的值，因此F＝K*M的值提高。

相关锚杆预紧力与滚动摩擦的基本原理：参见图4：在提高锚杆预紧力方面，首先是提高螺母安装扭矩M；其次是提高锚杆预紧力与螺母安装扭矩的转换系数k值。为了提高转换系数k，目前通常采用的方法加减摩垫圈，尚未尝试过采用滚动摩擦的方法。利用滚动摩擦实现提高预紧力的原理:锚杆预紧时预紧扭矩主要消耗在锚杆螺母与托盘接触面间的相对滑矩、锚杆张拉过程的反作用力。锚杆螺母与托盘接触面间的相对滑矩导致预紧扭矩的损失，所述减摩垫片的作用 在于降低第一方面的预紧扭矩损失，即通过减小摩擦使得锚杆螺母与托盘接触面间的相对滑动阻力矩降低。因此，所述减摩垫片可以提高预紧扭矩的使用效率，从而提高锚杆预紧力。

本实用新型的工作原理：托盘上方放置减摩垫片，需要对锚杆预紧时，扭动螺母，在锚杆钻机或扳手的扭矩作用下，扭动螺母向前推进，挤压上部圆环，上部圆环与减摩环之间产生滚动摩擦，减摩环与底部圆环之间也产生滚动摩擦，使锚杆得到张拉，当张拉到一定的扭矩值后，拧紧锚杆螺母即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种减摩垫片，其特征在于，包括上部圆环(1)、底部圆环(2)、减摩环(3)，所述减摩环(3)设于上部圆环(1)与底部圆环(2)之间，所述减摩环(3)上设有用于缓冲减摩的滚珠(4)，所述底部圆环(2)与托盘(6)接触，上部圆环(1)与螺帽(7)接触。

2.根据权利要求1所述的减摩垫片，其特征在于，还包括保护套(5)，所述保护套(5)设于减摩环(3)与上部圆环(1)与底部圆环(2)之间。

3.根据权利要求2所述的减摩垫片，其特征在于，所述保护套(5)为铁质固定套。

4.根据权利要求1所述的减摩垫片，其特征在于，所述滚珠(4)为钢制滚珠。

5.根据权利要求1所述的减摩垫片，其特征在于，所述上部圆环(1)与底部圆环(2)均为轴承钢制圆环。

6.根据权利要求1所述的减摩垫片，其特征在于，所述滚珠(4)为若干个。

7.根据权利要求6所述的减摩垫片，其特征在于，所述减摩环(3)上设有与滚珠(4)相匹配的圆槽。

8.根据权利要求1-7任一所述的减摩垫片，其特征在于，所述托盘(6)的中线轴孔穿过锚杆(8)，所述锚杆(8)固定于巷道围岩的钻孔中，托盘(6)的一面顶住巷道壁，托盘(6)的另一面紧贴减摩垫片。

9.一种根据权利要求1放置所述减摩垫片的托盘，其特征在于，所述托盘(6)上部有一四方凸台，所述凸台中心有一圆形凹槽，所述减摩垫片放置于托盘(6)凸台圆形凹槽内。