一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆的制作方法

本发明涉及一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，属于巷道支护设备。

背景技术：

在进行矿山及隧道等地下工程施工时，地下巷道的开挖会使围岩产生的变形能向自由空间释放，随着开采深度的不断增大，对巷道围岩予以支护以保证地下工程的顺利进行非常重要。锚杆作为地下工程中常用的支护设备，可以有效的调控围岩自身的承载能力，但当巷道埋深较大时其围岩会呈现出变形量过大的特点，此时现有的锚杆由于自身的限制无法满足围岩的大变形要求，从而导致锚杆的破断失效，失去支护意义。

针对围岩大变形的情况，采用能容许大变形的锚杆是较好的工程解决方案。目前，通过锚杆体自身材料延性来提供大变形的新型锚杆，这类锚杆结构与普通锚杆差别不大，但对材料的延展性要求高，且容许的变形量一般仍较小，承载能力低，工作阻力不恒定，不能满足围岩大变形需要。

技术实现要素：

本发明提供一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，适应于巷道来压变形破坏特点，可在围岩发生大变形时保持恒阻延伸，具有良好的支护作用和较高的承载力，结构简单，安全可靠，装配容易，操作便捷，成本低廉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，包括第一锚杆，还包括恒阻挤压摩擦套筒，其包括第一部分和第二部分，两者通过弧形结构平滑连接固定，第一部分和第二部分均为中空圆柱体，第一部分封闭端的底部与第一锚杆的一端固定连接，第一锚杆的另一端靠近端头处通过第一紧固螺母固定有碟形托盘；还包括第二锚杆，其顶端由第二部分的开口端伸入，且第二锚杆的顶端通过活塞可移动连接在恒阻挤压摩擦套筒内，沿着活塞圆周表面开设有圆形凹槽，其内嵌入多个钢珠，多个钢珠将第二锚杆的顶端无缝包围；

作为本发明的进一步优选，在第一部分封闭端的底部中心位置开设第一螺纹孔，第一锚杆的一端开设螺纹同时伸入第一螺纹孔内，将第一锚杆固定在第一部分封闭端的底部；

作为本发明的进一步优选，活塞的中间位置开设有第二螺纹孔，第二锚杆的顶端设有第二螺纹，同时伸入第二螺纹孔内，将第二锚杆与活塞连接形成整体；

作为本发明的进一步优选，活塞的半径小于恒阻挤压摩擦套筒第一部分内壁半径3mm；

作为本发明的进一步优选，第一部分的直径大于第二部分的直径10cm。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，首先，本发明的恒阻挤压摩擦套筒、第一锚杆、第二锚杆、活塞、钢珠的加工制作简单，各部件能统一协调工作，且让压变形能力大；其次，本发明所使用碟形托盘也具有一定的让压作用；本发明适应于巷道来压变形破坏特点，可在围岩发生大变形时保持恒阻延伸，具有良好的支护作用和较高的承载力，结构简单，安全可靠，装配容易，操作便捷，成本低廉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的恒阻挤压摩擦套筒a-a的剖视图；

图中：1为第一紧固螺母，2-1为第二锚杆，2-2为第一锚杆，3为碟形托盘，4为活塞，5为钢珠，6为恒阻挤压摩擦套筒，7为第二紧固螺母。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图2所示，本发明包括以下技术特征：第一紧固螺母1，第二锚杆2-1，第一锚杆2-2，碟形托盘3，活塞4，钢珠5，恒阻挤压摩擦套筒6，第二紧固螺母7。

本发明的一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，包括第一锚杆，还包括恒阻挤压摩擦套筒，其包括第一部分和第二部分，两者通过弧形结构平滑连接固定，第一部分和第二部分均为中空圆柱体，第一部分封闭端的底部与第一锚杆的一端固定连接，第一锚杆的另一端靠近端头处通过第一紧固螺母固定有碟形托盘；还包括第二锚杆，其顶端由第二部分的开口端伸入，且第二锚杆的顶端通过活塞可移动连接在恒阻挤压摩擦套筒内，沿着活塞圆周表面开设有圆形凹槽，其内嵌入多个钢珠，多个钢珠将第二锚杆的顶端无缝包围；

作为本发明的进一步优选，第二锚杆的底端通过树脂药卷锚固定在钻孔内，提供锚固力；

作为本发明的进一步优选，在第一部分封闭端的底部中心位置开设第一螺纹孔，第一锚杆的一端开设螺纹同时伸入第一螺纹孔内，将第一锚杆固定在第一部分封闭端的底部；

作为本发明的进一步优选，活塞的中间位置开设有第二螺纹孔，第二锚杆的顶端设有第二螺纹，同时伸入第二螺纹孔内，将第二锚杆与活塞连接形成整体；

作为本发明的进一步优选，活塞的半径小于恒阻挤压摩擦套筒第一部分内壁半径3mm；

作为本发明的进一步优选，第一部分的直径大于第二部分的直径10cm；恒阻挤压摩擦套筒为核心部件，材质为高强度金属。

当第二锚杆受拉力时，将拉力传递至活塞，活塞又传递给钢珠，钢珠受力挤压恒阻挤压摩擦套筒，达到固定力时，恒阻挤压摩擦套筒扩大，第二锚杆的杆体在恒阻挤压摩擦套筒中发生相对位移，也即本发明装置随着围岩大变形而发生表现为径向拉伸，围岩能量得以释放。本发明没有比较精密装置或结构，能保证在突然来压下本装置能够正常工作，不会因为某些精密装置或结构的损坏而导致不能让压，以致锚杆被突然拉断。

为了保证本发明装置的长时间稳定，第二紧固螺母可以有效防止第二锚杆拉出套筒外。

在将本发明装置应用于巷道中时，巷道围岩出现大变形初期的能量较大，恒阻挤压摩擦套筒和杆体产生相对位移，也即本发明装置随着围岩大变形而发生表现为径向拉伸；围岩发生大变形之后，其能量得到释放，围岩将再次处于稳定状态。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与

本技术：
所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种挤压摩擦式恒阻让压大变形锚杆，包括第一锚杆，还包括恒阻挤压摩擦套筒，其包括第一部分和第二部分，两者通过弧形结构平滑连接固定，第一部分和第二部分均为中空圆柱体，第一部分封闭端的底部与第一锚杆的一端固定连接，第一锚杆的另一端靠近端头处通过第一紧固螺母固定有碟形托盘；还包括第二锚杆，其顶端由第二部分的开口端伸入，且第二锚杆的顶端通过活塞可移动连接在恒阻挤压摩擦套筒内，沿着活塞圆周表面开设有圆形凹槽，其内嵌入多个钢珠，多个钢珠将第二锚杆的顶端无缝包围；本发明具有良好的支护作用和较高的承载力，结构简单，安全可靠，装配容易，操作便捷，成本低廉。

技术研发人员：许兴亮;王东杰;孙大增;王志明;田素川;刘青鑫;刘忠堂;宋志坚;李俊生;马晓健;俞庆彬
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2017.07.10
技术公布日：2017.09.29