应用蘑菇型自调心锚具的组套系统技术方案

本实用新型专利技术涉及钢绞线用锚固系统，尤其是一种应用蘑菇型自调心锚具的组套系统。包括锚具和托盘，所述锚具包括一个柱形部，该柱形部的前端制有类半球形部，所述类半球形部和柱形部同心一体制出，该类半球形部的径向外沿由圆柱型部的径向外壁向外凸出形成一个“蘑菇型”结构，所述托盘为中部凹陷的碟形结构，该托盘凹陷区域的槽底位置制出一个通孔；在装配状态下，锚具的类半球形部由背向托盘凹陷位置的一侧嵌入通孔。侧嵌入通孔。侧嵌入通孔。

【技术实现步骤摘要】
应用蘑菇型自调心锚具的组套系统


[0001]本技术涉及钢绞线用锚固系统，尤其是一种应用蘑菇型自调心锚具的组套系统。

技术介绍

[0002]在矿井的作业施工中，需要用锚索对巷道进行支护。在实际操作中，受矿井巷道顶板或侧帮的自然条件所限，安装锚索的岩层工作面很难为一个平面，因此常规锚索锚具在安装时，普通托盘与预留孔道很难形成垂直关系，在这种状态下对锚索进行张拉会产生以下几种危害；1、张拉时锚索会产生弯折且锚具会产生较大摩阻，从而影响夹片正常跟进，严重时会出现滑丝。2、受端部孔道及托盘摩阻影响，应力传导损失非常大；3、托盘底孔也可能与锚索产生剪切作用，从而影响应力传递，降低支护效果，地压较大时会将钢绞线整根切断。4、锚索张拉后，锚具长时间暴露在外，裸露在外的夹片会产生严重锈蚀，严重影响后期锚固可靠性。
[0003]为解决上述问题，我公司(天津振华预应力技术有限公司)研制了一种球窝式锚索锚固系统，并于2020年提交了申请号为“2020216510429”，专利名称为“一种自调心锚索锚具与球窝碟形托盘组套系统”的专利申请。该技术中包括碟形托盘和制有球头的锚具，在组合状态下，碟形托盘与球头同侧的端面制出凹槽，凹槽内形成与球头形状反向的反弧，使得锚具与托盘的接触位置由面接触变为点接触和线接触，球头可在凹槽内发生摆动，使得锚索基本处于与碟形托板相垂直的状态，进而减小甚至避免托盘底孔与锚索之间形成剪切力。
[0004]但上述系统在后期的实际应用中出现了一些不足，由于锚具的前端部为球头当其和碟形托盘进行装配时，锚具和碟形托盘为点接触。因此，会存在受力不均，承载力较低的问题。为此，我公司基于原有结构进行了重新设计，研发出一种应用蘑菇型自调心锚具的组套系统。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在原结构基础上，优化碟形托盘结构，使其与锚具的接触面积更大，并且有效进行限位的应用蘑菇型自调心锚具的组套系统。
[0006]应用蘑菇型自调心锚具的组套系统，包括锚具和托盘，其特征在于：所述锚具包括一个柱形部，该柱形部的前端制有类半球形部，所述类半球形部和柱形部同心一体制出，该类半球形部的径向外沿由圆柱型部的径向外壁向外凸出形成一个“蘑菇型”结构，所述托盘为中部凹陷的碟形结构，该托盘凹陷区域的槽底位置制出一个通孔；在装配状态下，锚具的类半球形部由背向托盘凹陷位置的一侧嵌入通孔。
[0007]进一步的，所述锚具类半球形部的外径大于锥形孔的内径5
‑
10mm。
[0008]进一步的，所述托盘制出的通孔为锥形孔。
[0009]进一步的，托盘制出的锥形孔中，背离凹陷位置的开口内径大于靠近凹陷位置的开口内径。
[0010]本技术的优点和积极效果是：
[0011]本技术中，重新设计了碟形托盘的通孔以及锚具的形状，相较于上一代自调心的组套系统结构更为稳定。首先将通孔的内径外扩使其不单用于穿装钢绞线，还与和锚具端部进行装配。将原有点接触的关系变为线接触或面接触，进而增大碟形托盘和锚具的接触面积。另外，将原有的锚具的球头结构进行了改变，将和托盘接触侧制成类半球形确保和托盘通孔接触式具有足够大的接触面积，而远离托盘侧则制成外径更小的柱形结构，在结构强度可保证的前提下，省工省料降低成本。
[0012]本技术中，托盘制出的通孔内径小于锚具类半球形部的外径，使二者装配时不至于发生球头完全由通孔内穿出的情况。并且通过合理的尺寸设计还可对锚具起到限位的作用，避免当地压到来承载力加大时，托盘变形导致锚具钻到托盘里。
[0013]本技术中，通孔采用锥形孔，即一侧开口大一侧开口小，两侧开口之间形成坡型的环面，在和锚具装配时，锚具的类半球形部外壁嵌合在锥形孔内，进而实现面接触。并且，类半球形部还可在环面内发生摆动，使得锚索基本处于与托板相垂直的状态，进而减小甚至避免托盘底孔与锚索之间形成剪切力。在实际使用过程中，本技术的结构可适应轴向20度的偏斜角度。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图；
[0015]图2为托盘部分的结构示意图；
[0016]图3为锚具部分的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面通过实施例对本技术作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本技术的保护范围。
[0018]应用蘑菇型自调心锚具的组套系统，包括锚具2和托盘1，本技术的创新在于，所述锚具包括一个柱形部23，该柱形部的前端制有类半球形部22，所述类半球形部和柱形部同心一体制出，该类半球形部的径向外沿由圆柱型部的径向外壁向外凸出形成一个“蘑菇型”结构，所述托盘为中部凹陷的碟形结构11，该托盘凹陷区域12的槽底位置制出一个通孔13；在装配状态下，锚具的类半球形部由背向托盘凹陷位置的一侧嵌入通孔，并且在锚具中部沿轴向制出穿线孔21，该通孔内嵌合有夹片4，夹片中部穿装有钢绞线3。
[0019]本实施例中，所述锚具类半球形部的外径c大于锥形孔的内径5
‑
10mm。
[0020]本实施例中，所述托盘制出的通孔为锥形孔。
[0021]本实施例中，托盘制出的锥形孔中，背离凹陷位置的开口内径a大于靠近凹陷位置的开口内径b。
[0022]本实施例中，托盘制出的锥形孔的开口较大侧a的内径为65毫米，开口较小侧b的内径为53毫米，锚具类半球形部的外径应不小于70毫米。
[0023]本技术的工作过程是：
[0024]本技术工作时，如图1所示。钢绞线顺次穿入夹片，锚具，托盘和煤层侧壁制出的预留孔道，之后进行张拉固定。
[0025]本技术中，重新设计了碟形托盘的通孔以及锚具的形状，相较于上一代自调心的组套系统结构更为稳定。首先将通孔的内径外扩使其不单用于穿装钢绞线，还与和锚具端部进行装配。将原有点接触的关系变为线接触或面接触，进而增大碟形托盘和锚具的接触面积。另外，将原有的锚具的球头结构进行了改变，将和托盘接触侧制成类半球形确保和托盘通孔接触式具有足够大的接触面积，而远离托盘侧则制成外径更小的柱形结构，在结构强度可保证的前提下，省工省料降低成本。
[0026]本技术中，托盘制出的通孔内径小于锚具类半球形部的外径，使二者装配时不至于发生球头完全由通孔内穿出的情况。并且通过合理的尺寸设计还可对锚具起到限位的作用，避免当地压到来承载力加大时，托盘变形导致锚具钻到托盘里。
[0027]本技术中，通孔采用锥形孔，即一侧开口大一侧开口小，两侧开口之间形成坡型的环面，在和锚具装配时，锚具的类半球形部外壁嵌合在锥形孔内，进而实现面接触。并且，类半球形部还可在环面内发生摆动，使得锚索基本处于与托板相垂直的状态，进而减小甚至避免托盘底孔与锚索之间形成剪切力。在实际使用过程中，本技术的结构可适应轴向20度的偏斜角度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.应用蘑菇型自调心锚具的组套系统，包括锚具和托盘，其特征在于：所述锚具包括一个柱形部，该柱形部的前端制有类半球形部，所述类半球形部和柱形部同心一体制出，该类半球形部的径向外沿由圆柱型部的径向外壁向外凸出形成一个“蘑菇型”结构，所述托盘为中部凹陷的碟形结构，该托盘凹陷区域的槽底位置制出一个通孔；在装配状态下，锚具的类半球形部由背向托盘凹陷位置的一侧嵌入通孔。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范润喜，李长德，彭鹏，王洪瑞，张振洲，毛爱菊，
申请(专利权)人：天津市振华预应力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：