專利名稱：攪拌與緊固一次完成的機(jī)裝式樹脂錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于礦山和隧道支護(hù)中使用的機(jī)裝式樹脂錨桿。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)上使用的機(jī)裝式樹脂錨桿都是采用的雙螺母結(jié)構(gòu)，即在托盤之下先裝入一個(gè)活動螺母，用于在樹脂凝固后對錨桿進(jìn)行緊固，同時(shí)在這個(gè)螺母之下的錨桿末端再焊接一個(gè)固定螺母，用于錨桿機(jī)卡住此螺母帶動錨桿旋轉(zhuǎn)，對樹脂藥卷進(jìn)行攪拌。這種結(jié)構(gòu)的樹脂錨桿不但多裝了一個(gè)螺母，并且錨桿的攪拌和緊固不能由錨桿機(jī)一次完成，必須要在樹脂達(dá)到初凝后，再用人工緊固。不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且緊固力受人為因素影響，難于保證緊固質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是，提供一種由錨桿鉆機(jī)一次完成樹脂攪拌和緊固的新型樹脂錨桿。
本發(fā)明的特征是，該錨桿由錨桿體(1)、托盤(2)和定力矩旋緊螺母構(gòu)成。在樹脂錨桿的末端只裝一個(gè)加厚的定力矩旋緊螺母，在定力矩旋緊螺母與錨桿體的螺栓之間設(shè)計(jì)有限制螺母必須在超過設(shè)定的阻尼力矩下才能旋緊的阻尼結(jié)構(gòu)，當(dāng)螺母旋入到錨桿體的螺栓端并形成阻尼狀態(tài)時(shí)，該阻尼結(jié)構(gòu)阻止螺母繼續(xù)旋入，并使其形成的阻尼力矩大于錨桿機(jī)攪拌樹脂所需的最大力矩，確保對樹脂藥卷的充分?jǐn)嚢?，?dāng)完成攪拌后(一般為12至14秒)，錨桿機(jī)停止帶動錨桿旋轉(zhuǎn)，樹脂開始凝固，待樹脂達(dá)到初凝強(qiáng)度時(shí)(一般≤20秒)，錨桿機(jī)開始帶動螺母旋緊，由于此時(shí)樹脂已將錨桿與鉆孔固定，而錨桿機(jī)的旋緊力矩又遠(yuǎn)大于阻尼結(jié)構(gòu)所形成的阻尼力矩，阻尼結(jié)構(gòu)被破壞失效，螺母開始旋緊，并達(dá)到設(shè)計(jì)扭矩。從而使錨桿機(jī)一次性完成了從鉆孔、裝入錨桿、攪拌樹脂和緊固錨桿的全部工序，不但省時(shí)省力，并且消除了人為因素對緊固力的影響，保證了緊固質(zhì)量。
本發(fā)明的特征是，在托盤(2)的邊角上加工有吊掛孔，可用于吊掛風(fēng)筒、電纜等輕型物件。


附圖為本發(fā)明的綜合方案示意圖具體實(shí)施方案本發(fā)明所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，可用以下任意一種方案實(shí)現(xiàn)。
方案一端蓋阻尼法即在螺母(3)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的卡口，并在此卡口內(nèi)壓裝上一個(gè)圓蓋(4)，該圓蓋對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，該阻尼力矩既大于攪拌樹脂所需的最大力矩，又小于樹脂達(dá)到初凝強(qiáng)度時(shí)所能承受的最小力矩，并有安全系數(shù)。當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，圓蓋(4)脫落失效，螺母(3)在錨桿機(jī)帶動下旋緊。
方案二軸向剪切的剪切銷阻尼法即在螺母(5)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的圓柱孔，并在此孔的位置上加工出一個(gè)徑向通孔，在通孔內(nèi)裝入一個(gè)剪切銷(6)，該剪切銷對螺母的旋入形成設(shè)定的阻尼力矩，在該剪切銷(6)上相對于圓柱孔內(nèi)徑的位置上加工有應(yīng)力槽，以保證它在達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力時(shí)可靠剪斷，而不是彎曲。當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該螺母的阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
方案三切向剪切的剪切銷阻尼法該法又有兩種結(jié)構(gòu)，一種是，在錨桿體的螺栓頭部加工上阻尼槽，在螺母(5)下端的邊沿處鉆上一個(gè)安裝剪切銷(6)的徑向孔，當(dāng)把螺母(5)旋入到螺栓頭部并使銷孔與槽口對正時(shí)再打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于剪切銷對螺母所形成的阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。另一種是，在螺母(5)下端的邊沿處加工上阻尼槽，在錨桿體的螺栓頭部鉆一個(gè)安裝剪切銷(6)的徑向孔，當(dāng)把螺母(5)旋入到螺栓頭部并使槽口與銷孔對正時(shí)再打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩。前一種結(jié)構(gòu)與后一種結(jié)構(gòu)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，其一是，在螺栓頭部開槽可用盤形銑刀加工，加工過程簡單、刀具耐用、易于實(shí)現(xiàn)自動對刀和進(jìn)刀，而后一種荒在螺栓上鉆孔，由于螺栓為外圓弧面并有螺紋影響，因此在鉆孔時(shí)鉆頭不好定位，容易損壞鉆頭，難于實(shí)現(xiàn)自動定位。其二是，前者是在螺母上直接打入剪切銷，作業(yè)比較方便，而后者需要通過槽口打入剪切銷，相對比較困難。
方案四配鉆加剪切銷阻尼法即在螺母(5)旋入到錨桿體(1)的螺栓頭部之后，采用配鉆的方法在靠近螺母的下邊沿處與錨桿體的螺栓一起鉆一個(gè)徑向孔并在此孔內(nèi)打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
方案五在螺扣間插入剪切銷條的阻尼法即分別在螺桿和螺母的螺扣上各加工出半個(gè)銷槽，當(dāng)將螺母(11)旋裝到螺桿(1)的設(shè)計(jì)位置時(shí)就在兩個(gè)銷槽構(gòu)成的銷孔內(nèi)打入銷條(12)，使銷條對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，銷條(12)被剪切失效，螺母(11)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
方案六螺母下端扣壓阻尼環(huán)法即在螺母(7)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的卡口，并在卡口內(nèi)壓裝一個(gè)阻尼環(huán)(8)，使該阻尼環(huán)對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，阻尼環(huán)被破壞失效，螺母在錨桿機(jī)帶動下旋緊。該阻尼環(huán)可采用任何適用的非金屬或軟金屬材料制成。
方案七螺母尾螺紋注塑法即在螺母(9)下端的尾螺紋處加工上注塑槽(10)，并在槽內(nèi)注塑將該處與螺紋填平，使該注塑對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該螺母的阻尼力矩時(shí)，注塑(10)被破壞失效，螺母(9)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
本發(fā)明的特征還在于，對于用鋼材制成的剪切銷(6)及應(yīng)力槽可采用模鍛的工藝制成。還可以將剪切銷(6)任意裝配成單側(cè)或雙側(cè)結(jié)構(gòu)，所謂單側(cè)結(jié)構(gòu)就是只在螺桿或螺母的單側(cè)裝入半段剪切銷，該剪切銷還可以采用任何適用的非金屬或軟金屬等抗剪強(qiáng)度小的材料制成，并且可以不加工應(yīng)力槽，只要使剪切銷對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩。
本發(fā)明的特征還在于，銷條(12)可以采用軟金屬或非金屬的材料制成，也可以把銷條和銷孔制成任何適用的斷面形狀。
本發(fā)明中的托盤(2)可以加工成方形或圓形。其特征是，可以在托盤的邊角上加工有吊掛孔。對于圓盤形鋼板托盤，可在圓盤邊沿處的上邊先沖壓出一個(gè)凹槽，然后在槽底斜向中心方向鉆出一個(gè)圓孔；對于鑄造成形的托盤，可以在托盤下面的邊沿上鑄出一個(gè)耳凸，然后在耳凸上鉆孔；對于用鋼板制成的方形托盤，可以將托盤的一角向下折起，并在折角上鉆孔。
權(quán)利要求
1.攪拌與緊固一次完成的機(jī)裝式樹脂錨桿，其特征是，該錨桿由錨桿體(1)、托盤(2)和定力矩旋緊螺母構(gòu)成。在定力矩旋緊螺母與錨桿體的螺栓之間設(shè)計(jì)有限制螺母必須在超過設(shè)定的阻尼力矩下才能旋緊的阻尼結(jié)構(gòu)，該阻尼結(jié)構(gòu)所形成的阻尼力矩既大于攪拌樹脂所需的最大力矩，又小于樹脂達(dá)到初凝強(qiáng)度時(shí)所能承受的最小力矩，并有安全系數(shù)。當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于阻尼力矩時(shí)，阻尼結(jié)構(gòu)被破壞失效，定力矩旋緊螺母在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，可以采用端蓋阻尼法實(shí)現(xiàn)，即螺母(3)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的卡口，并在此卡口內(nèi)壓裝上一個(gè)圓蓋(4)，該圓蓋對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，圓蓋(4)脫落失效，螺母(3)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用軸向剪切的剪切銷阻尼法實(shí)現(xiàn)，即在螺母(5)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的圓柱孔，并在此孔的位置上加工出一個(gè)徑向通孔，在通孔內(nèi)裝入一個(gè)剪切銷(6)，該剪切銷對螺母的旋入形成設(shè)定的阻尼力矩，在該剪切銷(6)上相對于圓柱孔內(nèi)徑的位置上加工有應(yīng)力槽，以保證它在達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力時(shí)可靠剪斷，而不是彎曲。當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該螺母的阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用切向剪切的剪切銷阻尼法實(shí)現(xiàn)，該法又有兩種結(jié)構(gòu)，一種是，在錨桿體的螺栓頭部加工上阻尼槽，在螺母(5)下端的邊沿處鉆上一個(gè)安裝剪切銷(6)的徑向孔，當(dāng)把螺母(5)旋入到螺栓頭部并使銷孔與槽口對正時(shí)再打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于剪切銷對螺母所形成的阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。另一種是，在螺母(5)下端的邊沿處加工上阻尼槽，在錨桿體的螺栓頭部鉆一個(gè)安裝剪切銷(6)的徑向孔，當(dāng)把螺母(5)旋入到螺栓頭部并使槽口與銷孔對正時(shí)再打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用配鉆加剪切銷阻尼法實(shí)現(xiàn)，即在螺母(5)旋入到錨桿體(1)的螺栓頭部之后，采用配鉆的方法在靠近螺母的下邊沿處與錨桿體的螺栓一起鉆一個(gè)徑向孔并在此孔內(nèi)打入剪切銷(6)，使該剪切銷對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，剪切銷(6)被剪斷失效，螺母(5)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5所述的剪切銷(6)，其特征是，還可以采用任何適用的非金屬或軟金屬等抗剪強(qiáng)度小的材料制成，并且可以不加工應(yīng)力槽，只要使剪切銷對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5所述的剪切銷(6)，其特征是，對于用鋼材制成的剪切銷及應(yīng)力槽可采用模鍛的工藝制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用在螺扣間插入剪切銷條的阻尼法實(shí)現(xiàn)，即分別在螺桿和螺母的螺扣上各加工出半個(gè)銷槽，當(dāng)將螺母(11)旋裝到螺桿(1)的設(shè)計(jì)位置時(shí)就在兩個(gè)銷槽構(gòu)成的銷孔內(nèi)打入銷條(12)，使銷條對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，銷條(12)被剪切失效，螺母(11)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。銷條(12)可以采用軟金屬或非金屬的材料制成，也可以把銷條和銷孔制成任何適用的截面形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用螺母下端扣壓阻尼環(huán)法實(shí)現(xiàn)，即在螺母(7)的下端加工出一個(gè)大于螺紋外徑的卡口，并在卡口內(nèi)壓裝一個(gè)阻尼環(huán)(8)，使該阻尼環(huán)對螺母的旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該阻尼力矩時(shí)，阻尼環(huán)被破壞失效，螺母在錨桿機(jī)帶動下旋緊。該阻尼環(huán)可采用任何適用的非金屬或軟金屬材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼結(jié)構(gòu)，其特征是，還可以采用螺母尾螺紋注塑法實(shí)現(xiàn)，即在螺母(9)下端的尾螺紋處加工上注塑槽(10)，并在槽內(nèi)注塑將該處與螺紋填平，使該注塑對螺母旋緊形成設(shè)定的阻尼力矩，當(dāng)錨桿機(jī)的緊固力矩大于該螺母的阻尼力矩時(shí)，注塑(10)被破壞失效，螺母(9)在錨桿機(jī)的帶動下旋緊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的托盤(2)可以加工成圓形或方形。其特征是，可以在托盤的邊角上加工有吊掛孔。對于圓形鋼板托盤，可先在托盤邊沿的上面沖壓出一個(gè)凹槽，然后在槽底斜向中心方向鉆一個(gè)透孔；對于鑄造成形的托盤可以在托盤下面的邊沿上鑄出一個(gè)耳凸，然后在耳凸上鉆孔；對于方形鋼板托盤可將其一角向下折起，并在折角上鉆孔。
12.本發(fā)明的攪拌與緊固一次完成的機(jī)裝式樹脂錨桿，其特征是應(yīng)用在礦山或隧道支護(hù)領(lǐng)域，是一種特別適合采用機(jī)械化快速安裝的樹脂錨桿。
全文摘要
本發(fā)明的攪拌與緊固一次完成的機(jī)裝式樹脂錨桿，由錨桿體、托盤和定力矩旋緊螺母構(gòu)成。本發(fā)明在定力矩旋緊螺母的下端與錨桿的螺栓之間設(shè)計(jì)有阻尼結(jié)構(gòu)。當(dāng)螺母裝配在阻尼位置時(shí)，螺母在設(shè)定的阻力矩作用下相對固定，由于該阻力矩大于錨桿機(jī)帶動錨桿攪拌樹脂所需的最大力矩，可有效帶動錨桿完成對樹脂的攪拌工序。當(dāng)完成攪拌后樹脂將很快凝固，當(dāng)樹脂達(dá)到初凝強(qiáng)度時(shí)(≤20秒)，即可操縱錨桿機(jī)旋緊螺母，由于此時(shí)的錨桿已與鉆孔固定并且錨桿機(jī)的旋緊扭矩又遠(yuǎn)大于阻尼結(jié)構(gòu)的阻力矩，阻尼結(jié)構(gòu)被破壞失效，錨桿機(jī)帶動螺母旋緊并達(dá)到設(shè)計(jì)扭矩。從而由錨桿機(jī)一次完成了攪拌樹脂與緊固錨桿的全部工序。不但省時(shí)省力，并消除了人力旋緊對緊固質(zhì)量的影響。
文檔編號E21D21/00GK1584293SQ200410032009
公開日2005年2月23日 申請日期2004年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者陳樹林 申請人:陳樹林