一种具有预紧力检测功能的锚杆制造技术

本实用新型专利技术涉及预紧力检测装置技术领域，具体涉及具有预紧力检测功能的锚杆。所述锚杆包括锚杆杆体，锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫本体的中心处设置有安装孔，安装时拧紧螺母压紧锚盘，当摩擦垫被挤压发生变形时，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。本实用新型专利技术利用摩擦垫来检测锚杆预紧力，无需再采用扭矩扳手进行检测，大大提高了支护效率，进而提高了矿井生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有预紧力检测功能的锚杆
本技术涉及预紧力检测装置
，具体涉及一种具有预紧力检测功能的锚杆。
技术介绍
锚杆预紧力是支护系统中的关键因素，在锚杆支护系统强度上起着决定性的作用。预紧力越大，则约束岩层间离层的抗力越大，约束岩层间错动的抗剪力越大。但是预紧力过大，会造成锚杆或螺母螺纹牙型损伤，从而造成锚杆失效。反之，预紧力过小或达不到设计要求，只有当围岩发生一定变形时锚杆才有载荷，而之前发生的离层和错动得不到很好的控制。甚至有可能导致顶板从浅部向深部逐渐离层，引起顶板整体失稳，造成支护失效，带来安全事故。鉴于以上情况，合理控制锚杆预紧力尤为重要。锚杆预紧力主要是通过拧紧锚杆尾部螺母、压紧锚盘实现的，锚杆预紧力得到保证是锚杆支护施工的关键，但实际施工中无法直接检查锚杆的预紧力，而只能通过检查安装扭矩来检查施工质量。根据现有技术中的文献报道，锚杆的预紧扭矩与锚杆的设定预紧力之间的关系为：P＝M/(K×D)式中，P为锚杆的设定预紧力，kN；M为锚杆的预紧扭矩，N·m；D为锚杆的直径，mm；K为与锚杆螺纹的形式、接触面、材料、杆径等有关的系数。根据上述公式，可根据锚杆规定预紧力计算出安装所用扭矩，一般矿井的做法是在安装锚杆时采用气动钻机或其他气动工具，在对螺母拧紧后，再利用扭矩扳手进行紧固。当达到设定扭矩时，则标志着锚杆预紧力达到了设计要求，即完成了安装。然而该安装方式繁琐，不利于矿井生产效率的提升。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种具有预紧力检测功能的锚杆。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种具有预紧力检测功能的锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫的中心处设置有安装孔，所述摩擦垫本体的变形扭矩等于锚杆的预紧扭矩。作为优选，所述锚杆安装时，拧紧螺母压紧锚盘，当摩擦垫被挤压发生变形时，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。作为优选，所述摩擦垫安装孔的直径小于锚盘的直径。作为优选，所述螺母和锚盘之间设置有球头垫圈，所述摩擦垫设置于螺母和球头垫圈之间。球头垫圈可调节锚杆与锚盘角度，消除锚杆承受的径向力，可将径向力转化为轴向力，这样锚杆才能发挥作用，起到支护效果。所述摩擦垫安装孔的直径小于球头垫圈的直径。作为优选，所述摩擦垫本体为圆形。作为优选，所述摩擦垫采用尼龙材质或其他承受扭矩可发生塑性变形的非金属材质。作为优选，根据不同型号锚杆设计预紧力的不同，可选择不同变形扭矩的摩擦垫。有益效果本技术所述的具有预紧力检测功能的锚杆，在进行锚杆安装时，摩擦垫既起到了减少摩擦的作用，同时承受安装扭矩，当摩擦垫达到最大设计承受扭矩时，即变形扭矩时，摩擦垫被挤压发生变形，则标志着对应锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。本技术利用摩擦垫来检测锚杆预紧力，无需再采用扭矩扳手进行检测，大大提高了支护效率，进而提高了矿井生产效率。不同规格的锚杆有相对应的预紧力，根据不同锚杆的预紧力可以确定所对应摩擦垫的变形扭矩，不同变形扭矩的摩擦垫可设计为不同颜色，以便于区分使用。本专利技术所述摩擦垫结构简单，加工工艺简单易行，生产成本较低，而且安装使用较简单，简化了锚杆的安装过程，大大提高了支护效率。附图说明图1为本技术实施例1所述摩擦垫的结构示意图。图2为本技术实施例1所述锚杆的结构示意图。图中：1:螺母；2:摩擦垫；3:球头垫圈；4：锚盘；5:锚杆杆体；6：摩擦垫本体；7：安装孔。具体实施方式下面结合实施例，并结合附图对本技术的技术方案做进一步具体说明。实施例1如图1、2所示，一种具有预紧力检测功能的锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，所述螺母和锚盘之间设置有球头垫圈，所述锚盘和球头垫圈固定设置在锚杆杆体上，所述锚杆杆体尾部设置有螺纹，所述螺母和球头垫圈之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫本体的变形扭矩等于锚杆的预紧扭矩，所述摩擦垫本体的中心处设置有安装孔，所述摩擦垫本体为圆形，安装锚杆时，先将锚杆杆体穿过摩擦垫的安装孔，将摩擦垫安装在锚杆杆体上，然后将螺母安装到锚杆杆体尾部，拧紧螺母压紧球头垫圈，当摩擦垫承受的扭矩达到设定变形扭矩时被挤压发生变形，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。所述摩擦垫本体的变形扭矩与锚杆的设定预紧力之间的关系为：P＝M/(K×D)式中，P为锚杆的设定预紧力，kN；M为摩擦垫本体的变形扭矩，N·m；D为锚杆的直径，mm；K为与锚杆螺纹的形式、接触面、材料、杆径有关的系数。常用锚杆的K值如表1所示。表1.常用锚杆的K值根据不同规格锚杆设计预紧力的不同，对摩擦垫变形扭矩进行相应设计，并采用颜色进行区分。一般规定锚杆预紧力为锚杆标准屈服载荷的30％-50％。以600#直径为22mm的高强度螺纹钢式树脂锚杆为例进行说明，设计预紧力为(68-114)kN。根据变形扭矩与预紧力间的关系：P＝M/(K×D)可推算出变形扭矩范围值为(586-978)N·m。我们通过调整摩擦垫材质配方，得到的该型号锚杆所配用的摩擦垫变形扭矩范围值为600-900N·m，颜色设计为白色。所述摩擦垫采用尼龙材质或其他承受扭矩可发生塑性变形的非金属材质。根据不同型号锚杆设计预紧力的不同，可选择不同变形扭矩的摩擦垫，不同变形扭矩的摩擦垫可设计为不同颜色，以便于区分。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有预紧力检测功能的锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，其特征在于：所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫的中心处设置有安装孔，所述摩擦垫本体的变形扭矩等于锚杆的预紧扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种具有预紧力检测功能的锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，其特征在于：所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫的中心处设置有安装孔，所述摩擦垫本体的变形扭矩等于锚杆的预紧扭矩。2.根据权利要求1所述的具有预紧力检测功能的锚杆，其特征在于：所述锚杆安装时，拧紧螺母压紧锚盘，当摩擦垫被挤压发生变形时，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。3.根据权利要求1所述的具有预紧力检测功能的锚杆，其特征在于：所述摩擦垫安装孔的直径小于锚盘的直径。4.根据权利要求1所述的具有预紧力检测功能的锚杆，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岳，刘民，吴秀亮，李晨，张德稳，
申请(专利权)人：山东焱鑫矿用材料加工有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37