Распорный анкер

 

Изобретение относится к горной промышленности, к анкерной крепи горных выработок. Распорный анкер включает стержень с распорной втулкой из эластичного материала, надетой на трубку скольжения, концентрично охватывающей стержень, имеющей головку на одном конце и резьбу на другом конце, на котором навинчена муфта, соединенная резьбой со штангой. Головка выполнена в виде закрепленной шайбы, имеющей вырез на контакте со стержнем, в который вставлен клин, размещенный между эластичной втулкой и стержнем, на который одета на интервале между эластичной втулкой и муфтой проставка высотой, равной величине навинчивания стержня в муфту, причем трубка скольжения выполнена в виде антифрикционного покрытия, например, в виде слоя мыла. 3 ил.

Предполагаемое изобретение относится к горной промышленности, в частности к анкерной крепи горных выработок.

Известен распорный анкер включающий штангу с замком из эластичной цилиндрической втулки вокруг штанги между опорной шайбой и гайкой, которая навинчена на замковый конец шанги и стопорное устройство в виде выступа на гайке [1] Недостаток конструкции состоит в том, что при распоре втулки о стенки скважины вращение штанги внутри втулки затруднено из-за значительного трения, а для достаточно надежного распора необходимо дальнейшее осевое сжатие втулки, т.е. вращение штанги внутри втулки.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является анкер для крепления горных выработок [2] включающий стержень с распорной втулкой из эластичного материала, надетой на трубку скольжения вокруг него, имеющий распорную головку на одном конце и резьбу на другом конце, на котором навинчена муфта, соединенная резьбой со штангой.

Недостаток такого анкера состоит в сложности устройства и отсутствии надежного стопорного устройства, предотвращающего вращение замковой части. Для предотвращения вращения замка анкера, последний прижимают и одной из стенок скважины. При механизированной установке анкера сделать это сложно.

Кроме того, трубка скольжения при осевом сжатии втулки из эластичного материала после контакта со стенками скважины становится плотной и препятствует дальнейшему осевому сжатию, что увеличивает затраты энергии на распор анкера.

Предлагаемый анкер устраняет этот недостаток.

Распорный анкер включает стержень с распорной втулкой из эластичного материала, надетой на трубку скольжения концентрично охватывающим стержень, имеющий головку на одном конце и резьбу на другом конце, на котором навинчена муфта, соединенная резьбой со штангой. Головка выполнена в виде закрепленной шайбы, имеющей вырез на контакте со стержнем, в который вставлен клин, размещенный между эластичной втулкой и стержнем, на который одета на интервале между эластичной втулкой и муфтой приставка высотой, равной величине ввинчивания стержня в муфту, причем сам стержень имеет антифрикционное покрытие, например, в виде слоя мыла.

Введение в устройство замка клина необходимо для расклинивания эластичной втулки между стержнем и стенкой скважины. В результате предотвращается проворачивание стержня при навинчивании на него муфты механизированным способом. Покрытие стержня слоем мыла необходимо для снижения трения скольжения между стержнем и эластичной втулкой при ее осевом сжатии.

На фиг.1 представлен продольный разрез анкера.

На фиг.2 поперечный разрез 1-1 фиг.1.

На фиг.3 поперечный разрез 2-2 фиг.1.

Распорный анкер состоит из стержня 1, штанги 2, вкрученными по резьбе в муфту 3, эластичной втулки 4, приставки 5, одетой на стержень на интервале между втулкой 4 и муфтой 3. Высота приставки равна величине интервала 2 резьбы стержня 1, на которую накручивается муфта при осевом сжатии втулки 4. На конце стержня 1 закреплена посредством сварки головная шайба 6, которая на контакте со стержнем имеет прямоугольный вырез, в который вставлен клин 7. Клин 7 размещен одновременно своим концом между втулкой 4 и стержнем 1. Поверхность стержня 1 между головкой шайбы 6 и резьбой покрыта слоем мыла 8 для снижения трения скольжения эластичной втулки 4 по поверхности стержня 1 при ее осевом сжатии. Выступающий хвостовик штанги 2 выполнен с резьбой и квадратной головкой. Квадратная головка необходима для задания вращения штанги 2 с муфтой 3, при накручивании муфты 3 на стержень 1. На хвостовике штанги 2 размещена подпорная шайба 9 и гайка 10.

Анкер устанавливают следующим образом.

В собранном виде стержень 1 вкручен в муфту 3 на 3-4 витка резьбы. В другой конец муфты вкручена штанга 2 и она дополнительно соединена с муфтой точечной сваркой. Остальная часть резьбы стержня 1 прикрыта проставкой 5. Проставка 5 одновременно выполняет функцию шайбы и прикрывает резьбу стержня 1, предотвращая попадание на резьбу втулки 4. Клин 7 вставлен в прямоугольный вырез головной шайбы 6 и тонким концом вставлен между эластичной втулкой 4 и стержнем 1. На конце хвостовика штанги 2 гайка 10 поддерживает подпорную шайбу 9. Квадратная головка хвостовика вставлена в гнездо шпинделя пневмосверло буровой каретки выемочной машины. Конец анкера просовывается через отверстие верхняка, прижатого к кровле, и заводится в скважину. Далее анкер подается кареткой до упора клина в забой скважины. Под действием усилия 10 кгс клин 7 входит далее между поверхностями эластичной втулки и стержня 1, распирая втулку 4 о стенки скважины. От вращения сверла штанги 2 с муфтой 3 получают вращательный момент и накручиваются на стеpжень 1, который расперт клином и не вращается. В результате накручивания муфты 3 на конце стержня 1 расстояние между головной шайбой и проставкой 5 уменьшается, эластичная втулка 4 сжимается в осевом направлении, расширяясь в радиальном. Таким образом втулка распирается между стенками скважины и стержнем 1. При осевом сжатии втулка 4 скользит по поверхности стержня 1, покрытого слоем мыла с меньшим трением чем о стенки скважины, что снижает величину осевого сжатия, снижает затраты энергии на установку анкера. Распорный анкер натягивают гайкой 10, прижимая верхняк к кровле через подпорную шайбу 2.

Для повторного использования извлекается в обратной последовательности гайка 10, подпорная шайба 9, хвостовик 2 с муфтой 3 и проставкой 5.

Источники информации 1. Авт. св. N 941608, кл. E 21 D 21/00, 1982.

2. Авт. св. N 1411503, кл. E 21 D 21/00, 1988.

Формула изобретения

1 Распорный анкер, включающий стержень с распорной втулкой из эластичного материала, надетой на трубку скольжения, концентрично охватывая стержень, имеющий головку на одном конце и резьбу на другом конце, на котором навинчена муфта, соединенная резьбой со штангой, отличающийся тем, что головка выполнена в виде закрепленной шайбы, имеющей вырез на контакте со стержнем, в который вставлен клин, размещенный между эластичной втулкой и стержнем, причем на стержень надета на интервале между эластичной втулкой и муфтой проставка высотой, равной величине ввинчивания стержня в муфту, а трубка скольжения выполнена в виде антифрикционного покрытия, например, в виде слоя мыла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3