高预紧力锚杆的制作方法

本实用新型属于锚杆支护结构技术领域，尤其涉及一种高预紧力锚杆。

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。

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。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高预紧力锚杆，可提高锚杆预紧力。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：高预紧力锚杆，包括螺帽、托盘以及锚杆，托盘、螺帽依次套设在锚杆上，锚杆上还套设有锚杆预紧力倍增器，锚杆预紧力倍增器包括半包围卡套、推力垫块、限位块、推力片和滚针，滚针夹持在推力片和推力垫块之间，限位块设置在滚针的两侧，推力片沿滚针的滚动面转动设置，半包围卡套包括底板及四周侧壁板，推力垫块、限位块、推力片和滚针组合成的整体以推力垫块在下、推力片在上的方式卡设于半包围卡套内，并且推力片的顶面相对于半包围卡套的侧壁板顶面外凸设置；锚杆预紧力倍增器的整体结构中心处沿竖向设置有锚杆安装孔；锚杆预紧力倍增器设于螺帽与托盘之间，托盘位于半包围卡套的底板一侧、螺帽位于推力片一侧。

进一步的是：推力片的顶部外侧具有台阶部，半包围卡套的侧壁板顶部具有与台阶部相匹配的卡持部。

进一步的是：滚针有多个，沿环形分布，均匀设置在推力片之下。

进一步的是：半包围卡套为一体成型的结构。

进一步的是：限位块为环状橡胶件。

进一步的是：推力片为不锈钢金属环。

进一步的是：锚杆预紧力倍增器外包覆设置有第一外壳和第二外壳，第一外壳内设置有用于放置锚杆预紧力倍增器的容纳空间，第一外壳的底部开设与锚杆安装孔相适配的通孔，第二外壳为与锚杆安装孔相适配的环形结构，锚杆预紧力倍增器放置在第一外壳内，第二外壳放置于锚杆预紧力倍增器顶部。

进一步的是：第二外壳过盈配合装配在第一外壳的顶部。

进一步的是：第一外壳和第二外壳为弹性材料制成。

本实用新型的有益效果是：扭动螺帽时带动推力片与螺帽之间产生滚动摩擦，使锚杆得到张拉，从而实现锚杆能够紧固在岩石内。基于滚动摩擦原理，相对于现有技术的平面摩擦, 能极大地提高预紧力，经现场试用，预紧力能提升大约一倍。此外，本实用新型结构简单，使用方便，为单面滚动摩擦结构，结构强度较高，最大载荷可达28吨，后期使用过程也比较安全，产品具有较高的安全系数，使用半包围卡套，能够防尘、防水、防崩，整体尺寸精简，能够将锚杆预紧力倍增器的外径尺寸降低到42mm左右。

附图说明

图1是本实用新型的锚杆装配示意图；

图2是本实用新型的锚杆预紧力倍增器实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型的锚杆预紧力倍增器实施例二的结构示意图。

图中标记：1-半包围卡套、2-推力垫块、3-限位块、4-推力片、5-滚针、6-螺帽、7-托盘、8-锚杆预紧力倍增器、9-岩石、10-锚杆预紧力倍增器、11-第一外壳、12-第二外壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括螺帽6、托盘7以及锚杆8，托盘7、螺帽6依次套设在锚杆8上，锚杆8上还套设有锚杆预紧力倍增器10，锚杆预紧力倍增器10包括半包围卡套1、推力垫块2、限位块3、推力片4和滚针5，滚针5夹持在推力片4和推力垫块2之间，限位块3设置在滚针5的两侧，推力片4沿滚针5的滚动面转动设置，半包围卡套1包括底板及四周侧壁板，推力垫块2、限位块3、推力片4和滚针5组合成的整体以推力垫块2 在下、推力片4在上的方式卡设于半包围卡套1内，并且推力片4的顶面相对于半包围卡套 1的侧壁板顶面外凸设置；锚杆预紧力倍增器10的整体结构中心处沿竖向设置有锚杆安装孔；锚杆预紧力倍增器10设于螺帽6与托盘7之间，托盘7位于半包围卡套1的底板一侧、螺帽6位于推力片4一侧。

为使得卡设结构更可靠，推力片4的顶部外侧具有台阶部，半包围卡套1的侧壁板顶部具有与台阶部相匹配的卡持部。

滚针5有多个，沿环形分布，均匀设置在推力片4之下。这样滚针5结构更小，另外由于半包围卡套1的作用使其不会飞溅到外部，从而提高安全性能。

半包围卡套1优选为一体成型的结构，减少破裂的可能性，从而提高安全性。

限位块3优选为环状橡胶件，推力片4为不锈钢金属环，能够提供较高的使用寿命。

此外，如图3所示，锚杆预紧力倍增器10外还包覆设置有第一外壳11和第二外壳12，第一外壳11内设置有用于放置锚杆预紧力倍增器10的容纳空间，第一外壳11的底部开设与锚杆安装孔相适配的通孔，第二外壳12为与锚杆安装孔相适配的环形结构，锚杆预紧力倍增器10放置在第一外壳11内，第二外壳12放置于锚杆预紧力倍增器10顶部。设置第一外壳 11和第二外壳12，可以缓冲锚杆的冲击力，起到保护锚杆预紧力倍增器10的作用。

第二外壳12过盈配合装配在第一外壳11的顶部，能够方便连接和夹持。

第一外壳11和第二外壳12为弹性材料制成，伸缩性好，能有效缓冲阻力。

实施时，锚杆8及其固定件组装结束后，需要对锚杆8进行预紧，扭动螺帽6，在锚杆钻机或扳手的扭矩作用下，扭动螺帽6向前推进，挤压半包围卡套1，带动推力片4与螺帽6 之间产生滚动摩擦，使锚杆8得到张拉，当张拉到一定的扭矩值后，拧紧锚杆8的螺帽6即可，从而实现锚杆8能够紧固在岩石9内。