专利名称：三楔撑固弹性铆管的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿、坑道、矿山作业的一种紧固装置。
目前，国内外及其它工程中普遍使用的是麻花扁尾螺杆式铆杆。该铆杆需高温轧扁、扭制成麻花型，机加工螺蚊，制造工艺复杂，费时成本高，满足不了工程需要，而且耗能大。使用时须灌捣水泥固定，待水泥硬结后再拧螺帽压紧垫片，才能起到铆固作用。操作安装麻烦，费时费力。铆固力单靠开缝管的弹性力与岩孔壁间产生的摩擦力而得到，因此岩孔直径误差及岩层的硬度直接影响铆固力的大小，导致铆固力不稳定，安全可靠性差。
本实用新型的目的是，为确保矿山掘进工作人员的人身安全，设计一种三楔撑固弹性铆管，这种铆管可以得到既大而又稳定可靠的铆固力，而且施工操作时简单，制造工艺简单，成本低，耗能小，确保掘进工作的质量和人身安全，益于大批量自动化生产。
实现本实用新型的构思是，利用具有自锁性的三个金属楔块，将冲镐(风镐)的轴向冲力放大成较大的周向压力，从管内将有缝金属管的头部撑大固定在岩孔的深处，从而得到17吨的抗拉摩擦力，这样铆管可将缝裂的岩层牢固地铆固在一起，从而阻止塌方、滑坡的发生。
实施本实用新型的具体步骤和方法是，三楔撑固弹性铆管是由长1.2M～2.4M，壁厚为2～4mm的A3有缝锥管(1)和一个长100mm，并制成12°锥角的圆锥内楔(2)及与圆锥内楔(2)相配的两个各长100mm的半圆柱形外楔(3)封于铆管(1)的小直径端头部组成。(2)、(3)均采用钢或铸铁制成。其各部件的构成及作用是，有缝锥管(1)为弹性铆管，冲入岩孔后，弹性力达2吨以上，可保证铆管不脱出，同时弹性涨力又可横向加固岩层。外翻边6mm，可供套垫片以便吊住钢网，头部(a)向内碾封头8mm，以档住两个半圆柱楔块；在距头部(a)170mm处，碾成－3mm深的封腰(b)，以限制三楔的位置。采用三楔的作用是为了在得到同样的膨胀尺寸下，固双楔涨出，可使锥楔的行程缩短为1／2，从而可减少楔的长度，以节省材料，减轻重量。内楔(2)制成锥角为12°，能保证坑道有水湿情况下的自锁，在放炮作业震动下不会松脱。另外内楔(2)与外楔(3)能将风镐的5吨轴向冲力放大成14吨的周向涨力，从而得到17吨的静摩擦力即铆固力。外楔(3)采用圆柱面是为了保证铆管周边与岩孔壁有更好的接能，使之承受的拉应力在管的横截面上分布更均匀，避免应力集中而断裂。为便于装配两半圆柱楔也可做成连体。
附
图1是三楔撑固弹性铆管结构图。
图中(1)铆管；(2)内楔；(3)外楔；(a)封头；(b)封腰；(c)外翻挡头。
附图2是三楔撑固弹性铆管零件图。
图中(2)内楔；(3)外楔。
附图3是三楔撑固弹性铆管内、外楔的立体图。
图中(2)内楔；(3)外楔。
以下是三楔撑固弹性铆管的最佳实施例。
铆管(1)采用A3钢带拉制，内楔(2)，外楔(3)可用碳钢车制或用白口铁精铸。管直径φ和长度L可根据施工现场需要确定，铆管(1)的壁厚δ抗拉力F来决定，以φ40mm为例δ＝2mm，F＝10吨，相当于φ18mm的铆杆；δ＝2.5mm，F＝12.5吨，相当于φ20mm的铆杆；δ＝3mm，F＝15吨，相当于φ2mm的铆杆；
δ＝4mm，F＝20吨，大于φ24mm铆杆的抗拉力。
将A3卷钢裁成需要宽度的钢带，再冷拉成有8～10mm缝的有缝直管，并截成所需长度的管。将直管一端装入三楔，在碾挤机上一次碾成封头(a)，封腰(b)，外翻档头(c)，同时使铆管(1)的头部比尾部直径小3mm，形成弹性锥管，最后发兰处理以防锈。操作方法是把垫片套入头部，将管的头部插入岩孔，用风镐顶住尾部，将管全部冲入孔内，再将顶杆插入管中，用风镐将锥楔冲紧即可，亦可向管中注入水泥封死防蚀。
权利要求1.三楔撑固弹性铆管其特征是一个由12°锥角角圆锥内楔(2)和两个与(2)相配的半圆柱形外楔(3)的三楔膨胀撑固装置及被封头(a)和封腰(b)封于具有锥度的有缝管的小头部位而组成；其三楔膨胀撑固装置可将轴向冲紧力放大成三倍以上的经向挤压力，使铆管得到铆固力；三楔撑固弹性铆管可自锁，同时碾挤封头(a)，封腰(b)和外翻挡头(c)，使铆固自然形成锥度。
专利摘要本实用新型是利用一个具有自锁的圆锥金属楔撑起两个与锥楔相配的半圆柱形金属楔，将有缝金属管的头部撑固在岩孔的深处，以铆固岩层，阻止塌方，更替目前国内外所使用的铆杆。其特点是铆固力大，且稳定可靠，提高煤矿、坑道、矿山巷道作业的安全性。该铆管生产工艺简便，耗能少，效率高，操作方便简捷，具有显著的经济效益和社会效益，益于大批量自动化生产。
文档编号E21D21/00GK2099839SQ9120955
公开日1992年3月25日 申请日期1991年6月3日 优先权日1991年6月3日
发明者孙广埜 申请人:大连理工大学