一种拱形可调心锚杆托盘的制作方法

本发明属于煤矿支护技术领域，具体涉及一种拱形可调心锚杆托盘。

背景技术：

锚杆的托盘目前主要使用的为平托盘，随着煤矿开采强度的增加，煤矿井下回采受动压影响越来越剧烈，巷道顶板矿压显现较为突出，平托盘受其设计的缺陷影响导致存在较大的支护质量问题，主要问题为：

一、平托盘在井下使用时由于托盘的孔口没有倒角，托板与螺母的接触为线性接触，不利于锚杆受力的传递；

二、无法实现调节锚杆角度的作用，巷道表面不平整时，使锚杆在受力过程中受到偏载作用，对锚杆造成不利影响，当巷道压力较大时，锚杆易受到剪切作用，甚至会发生锚杆破断现象；

三、当锚杆受力较大或者煤岩体比较破碎受力不均时，容易使平托板成为反拱型，使锚杆丧失或部分丧失传递应力的条件，造成锚杆支护效果差或使锚杆失效。

由于以上原因，极易导致煤矿锚杆施工后存在大量的失锚现象，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有的平托盘不利于锚杆受力的传递以及角度无法调节的技术问题，提供一种拱形可调心锚杆托盘。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种拱形可调心锚杆托盘，包括托盘、球形垫圈和螺母，所述托盘的中间设有一个托盘拱形孔口，所述托盘拱形孔口的下边缘设有向下的孔口坡角所述托盘通过托盘拱形孔口装在锚杆上，所述球形垫圈装在锚杆上并位于托盘的下方，所述球形垫圈的顶部球形面设置在托盘的孔口坡角内，所述螺母与锚杆通过螺纹连接并位于球形垫圈的下端。

进一步的，在所述球形垫圈与螺母之间的锚杆上还设有垫片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在托盘拱形孔口设置向下的坡角，与球形垫圈的球面接触使托盘实现了调节锚杆角度的作用，化解了顶板来压时锚杆受到的横向剪切力，降低了托盘的承载能力，最大限度的发挥了锚杆的支护作用，有效保证了顶板的安全；

2、本发明通过在托盘的中间设置拱形的孔口，使锚杆支护候托盘在受力作用下具有一定允许变形量，防止发生锚杆破断的现象；

3、本发明在托盘孔口边缘设置向下的坡角，使托盘与螺母的接触形式调整为面接触，增加了锚杆受力的传递效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为图2中的a-a截面结构示意图；

图4为图2中托盘的a-a截面结构示意图；

图中：1-锚杆、2-托盘、3-球形垫圈、4-垫片、5-螺母；

其中：2.1-托盘拱形孔口、2.2-孔口坡角。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图说明本发明的详细结构，但本发明不局限于下述实施例，在本发明的设计创意的框架内，各种组合实施，或单项实施均在有效保护范围之内。

一种拱形可调心锚杆托盘，包括托盘2、球形垫圈3和螺母5，所述托盘2的中间设有一个托盘拱形孔口2.1，所述托盘拱形孔口2.1的下边缘设有向下的孔口坡角2.2，所述托盘2通过托盘拱形孔口2.1装在锚杆1上，所述球形垫圈3装在锚杆1上并位于托盘2的下方，所述球形垫圈3的顶部球形面设置在托盘2的孔口坡角2.2内，所述螺母5与锚杆1通过螺纹连接并位于球形垫圈3的下端，在所述球形垫圈3与螺母5之间的锚杆1上还设有垫片4。

本发明工作原理如下：

使用时将本装置安装锚杆的下端，将配套的可调心球形垫圈3与托盘2的孔口坡角2.2对齐一并加压预紧，锚杆1受到顶板的作用，球形垫圈3与托盘2之间的接触为面接触，可以有效地传递压力，当锚杆受到顶板的横向剪切力时，球形垫圈3与孔口坡角2.2之间可以调节锚杆的角度，有效地降低了托盘的承载能力，最大限度的发挥了锚杆的支护作用，有效保证了顶板的安全，托盘2中间的拱形孔口2.1允许锚杆在受力作用下具有一定的变形量，有效防止发生锚杆破断的现象。

技术特征：

1.一种拱形可调心锚杆托盘，其特征在于，包括托盘(2)、球形垫圈(3)和螺母(5)，所述托盘(2)的中间设有一个托盘拱形孔口(2.1)，所述托盘拱形孔口(2.1)的下边缘设有向下的孔口坡角(2.2)，所述托盘(2)通过托盘拱形孔口(2.1)装在锚杆(1)上，所述球形垫圈(3)装在锚杆(1)上并位于托盘(2)的下方，所述球形垫圈(3)的顶部球形面设置在托盘(2)的孔口坡角(2.2)内，所述螺母(5)与锚杆(1)通过螺纹连接并位于球形垫圈(3)的下端。

2.根据权利要求1所述的一种拱形可调心锚杆托盘，其特征在于，在所述球形垫圈(3)与螺母(5)之间的锚杆(1)上还设有垫片(4)。

技术总结
本发明属于煤矿支护技术领域，具体涉及一种拱形可调心锚杆托盘。目的是解决现有的平托盘不利于锚杆受力的传递以及角度无法调节的技术问题。技术方案为：一种拱形可调心锚杆托盘，包括托盘、球形垫圈和螺母，托盘的中间设有一个托盘拱形孔口，托盘拱形孔口的下边缘设有向下的孔口坡角托盘通过托盘拱形孔口装在锚杆上，球形垫圈装在锚杆上并位于托盘的下方，球形垫圈的顶部球形面设置在托盘的孔口坡角内，螺母与锚杆通过螺纹连接并位于球形垫圈的下端。本发明实现了调节锚杆角度的作用，化解了顶板来压时锚杆受到的横向剪切力，降低了托盘的承载能力，最大限度的发挥了锚杆的支护作用，有效保证了顶板的安全。

技术研发人员：牛国星;贺昌斌;李杰
受保护的技术使用者：中煤平朔集团有限公司
技术研发日：2021.04.29
技术公布日：2021.07.23