专利名称：螺杆凸轮式u形钢支架卡缆的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿井巷道支护领域，具体地说是涉及U型钢支架的锁紧装置。
随着矿井开采深度的增加，巷道地压增大，采用U型钢支护巷道越来越普遍。卡缆是U型钢支架的关键部件，它决定着U型钢支架的支护性能。我国目前现场使用的U型钢支架连接件主要是双槽夹板式卡缆，以及部分螺杆夹板式卡缆。现有卡缆存在的主要问题是1、卡缆的螺栓连接件易松动，甚至失效，支架工作阻力不高，且不稳定。
2、卡缆及支架变形损坏率高，复用率低，巷道维修频繁。
3、地压显现特别严重的巷道，现用卡缆连接的U型钢支架已难以支护，造成支护用U型钢不断重型化。
本实用新型在已有技术的基础上，将螺杆夹板式卡缆与凸轮式卡缆有机结合在一起，吸取其优点，克服其缺点，设计成一种新的螺杆凸轮式卡缆，解决了现用卡缆存在的主要问题，具有良好的工作性能。
本实用新型主要由U型螺杆(2)、凸轮(3)、轴(4)、轴座(5)和螺母(6)组成。U型螺杆、轴、和轴座组成夹紧机构。调整夹紧机构，可使卡缆适应U型钢支架的安装尺寸，并使凸轮接触U型钢的位置固定。凸轮安装在轴的两端，并可绕轴转动。凸轮的工作面限位于U型钢(1)的耳部(见
图1)。该工作面是一个曲率半径由小到大变化的弧面，弧的后部为一切面与弧相接。当相互搭接的U型钢因受力而产生相互滑动时，凸轮由于其与U型钢耳部接触所产生的摩擦力而随之转动。由于凸轮的曲率半径是逐渐由小到大变化的，所以，凸轮与U型钢耳部之间越挤越紧，拼压力越来越大，因而所产生的摩擦力也越来越大，U型钢的滑动阻力也随之迅速增大。当凸轮随U型钢的滑动而转动到最大位置时(即切面位置)，U型钢的滑动阻力随之达到最大值。此时凸轮切面与U型钢耳部接触，故凸轮不再转动。卡缆的工作阻力即U型钢的滑动阻力保持不变，支架在恒阻状态下工作。
采用本实用新型连接的U型钢支架支护巷道，可以充分发挥U型钢的高支承强度，有效地控制巷道围岩变形。观测结果表明与现用卡缆相比，本实用新型支护的巷道，其顶底板及两邦相对移近量分别减小31％和37％，相应的巷道变形速度分别减小35％与41％。本实用新型连接的U型钢，其搭接处缩量一般为200-250mm，且支架上下邦缩量基本相等，呈均匀压缩。现有卡缆连接的U型钢，其搭接处的缩量一般为200-380mm，支架上下邦缩量普遍相差达100mm，呈不均匀压缩。本实用新型在使用期间无一损坏；而同期使用的现有卡缆的损坏率达80％左右。损坏的主要形式为螺母崩脱，夹板断裂。
本实用新型具有以下优点1、卡缆在U型钢下缩期间能自行锁紧，并达到额定设计工作阻力，克服了卡缆滑动阻力对于安装扭矩大小的依赖性。
2、卡缆滑动阻力提高，支架增阻快，达到额定工作阻力后可在恒阻状态下工作，支架的承载性能稳定、可靠。
3、卡缆的安装与拆卸简单、方便。
图1系本实用新型的正视图。
其中1、U型钢，2、U型螺杆，3、凸轮，4、轴，5、轴座，6、螺母。
图2系本实用新型的侧视图。
本实用新型是一种U型钢支架的锁紧装置。
图1所示的是该装置处于工作状态中的情况。U型钢(1)是相互搭接的U型钢支架的剖面。本实用新型的功能就是锁紧相互搭接的U型钢支架，使其搭接处在承载巷道压力时不产生滑移。本实用新型是由几个部件构成的组合件。U型螺杆(2)的两端均有螺纹。凸轮(3)装在轴(4)的两旁、U型螺杆(2)的内侧、顶在U型钢(1)的耳部，轴(4)和U型螺杆(2)均套装在轴座(5)中，螺母(6)拧在U型螺杆(2)的两端部。
本实用新型实施例本实用新型可根据不同规格的U型钢制做相应尺寸的卡缆。安装方法将U型螺杆置于U型钢搭接处，装上轴座、轴和凸轮。调整螺母以适应U型钢的安装尺寸，当轴座调整到限定位时，砸紧凸轮。拆卸方法反向锤击凸轮使凸轮与U型钢脱离，卡缆卸载，拆下轴和凸轮。
权利要求1.一种用于巷道支护的螺杆凸轮式U型钢支架卡缆，是由几个部件构成的组合件，当处于工作状态时其特征在于凸轮(3)装在轴(4)的两旁、U型螺杆(2)的内侧、顶在U型钢(1)的耳部，轴(4)和U型螺杆(2)均套装在轴座(5)中，螺母(6)拧在U型螺杆(2)的两端部。
专利摘要本实用新型涉及矿井巷道支护领域。它由U形螺杆、凸轮、轴、轴座和螺母组成。凸轮的工作有面是一个曲率半径由小到大变化的弧面，弧的后部为一切面与弧相接。本实用新型有效地解决了已有技术存在的连接件易松动、甚至失效的问题，其承载性能稳定、可靠、较好的控制了围岩变形。
文档编号E21D15/00GK2271194SQ9624375
公开日1997年12月24日 申请日期1996年10月22日 优先权日1996年10月22日
发明者何炳银, 方跃峰, 杨张杰, 缪字玉 申请人:煤炭科学研究总院合肥研究所