Винахід відноситься до гірничої справи і направлено на вдосконалення анкерного кріплення і способу її виготовлення. Анкерне кріплення для гірських виробок включає арматурний стрижень з прокату гвинтового профілю, опуклу опорну плиту, шестигранну гайку з головкою у вигляді порожнього кульового шару і обмежувачем у вигляді конічного кільця з внутрішнім діаметром, рівним номінальному діаметру стержня з прокату гвинтового профілю, що забезпечує стопоріння гайки на стрижні анкера при перемішуванні скріпляє складу ампул в свердловині. Порожній кульової шар може бути забезпечений круговим опорним фланцем. Спосіб виготовлення анкерного кріплення включає оброблення арматури з прокатів гвинтового і круглого профілів на відрізки мірної довжини, вирізку і штампування опуклою опорної шайби, осаджування і формування заготовки гайки з прошивкою отвори, нарізування в ній різьблення гвинтового профілю великого кроку при обертанні заготовки гайки, закріпленої в патроні токарного верстата, і протягуванні через неї мітчика-протяжки, закріпленого в державке супорта верстата. Нарізування різьби гвинтового профілю великого кроку виробляють методом прошивання з примусовою подачею інструменту справа наліво, при цьому обертається заготовка гайки фіксується в оправці патрона за допомогою шестигранника і опорного фланця без додаткового затискання. Центрувальний виступ на торці гайки в формі усіченого конуса утворюють при осадженні заготовки гайки з подальшим перетворенням його в конічний кільце шляхом штампування. Різьблення на конічному кільці гайки формують методом накатки поперечними виступами стрижня, розташованими по однозаходной гвинтовий лінії, в процесі обертання гайки після закріплення стрижня анкера в свердловині скріплює складом. Винахід дозволяє запобігти мимовільне відкручування гайки і підвищити продуктивність нарізування різьблення. 2 н. і 3 з.п. ф-ли, 4 іл.
Малюнки до патенту РФ 2337242
Винахід відноситься до гірничої справи і направлено на вдосконалення анкерного кріплення і технології її виготовлення.
Недоліками відомої анкерного кріплення є складність конструкції, наявність великої кількості деталей, нетехнологічних і трудомістких у виготовленні.
Недоліками даної конструкції є незначні розміри поперечного перерізу фіксаторів, обумовлені необхідністю їх руйнування при малих значеннях крутного моменту (на практиці від 40 до 100 Н · м), що передається від гайки до стрижня анкера. Виготовлення гайки методом лиття не дозволяє через неминучих дефектів в малих поперечних перетинах виливка отримати фіксатори зі стабільними характеристиками міцності, що призводить до передчасного їх руйнування при недостатній величині крутного моменту і при транспортуванні.
Недоліки цієї конструкції кріплення, прийнятої нами в якості прототипу, полягають в наступному. Радіальні виступи, розташовані в одній площині на внутрішній поверхні циліндричного пояса, включаються в роботу не одночасно, їх робочий опір обертанню гайки на стрижні після затвердіння скріпляє складу змінюється в широких межах і не піддається параметрически силовому регулювання при зміні розмірів і кроку витків в межах допусків, передбачених технічними умовами на арматуру з прокату гвинтового профілю. З цієї причини виникає необхідність виготовляти гайки зі збільшеними зазорами і прослаблених різьбленням, що надає негативний вплив на міцність з'єднання гвинтової пари, що сприймає зсувні навантаження. Під дією навантажень прослаблених гайки, які взаємодіють з витками арматури, що мають з двох сторін по всій довжині поздовжні розриви, піддаються поперечної деформації і приймають еліптичну форму, що зменшує робочий опір кріплення.
Недоліком способу виготовлення цієї анкерного кріплення, прийнятого нами в якості прототипу, є низька продуктивність і нетехнологічність нарізування гвинтового профілю різьби гайки великого кроку на токарному верстаті із застосуванням мітчика-протяжки, який необхідно попередньо пропустити через отвір заготовки, а потім закріпити в оправці-супорті верстата з наступною протяжкою в напрямку зліва направо ріжучого інструменту через невпевнену і обертається в кулачках патрона заготовку гайки. Після кожного циклу нарізування різьблення необхідно розтиснути кулачки патрона і звільнити мітчик-протяжку, закріплений на оправці-супорті верстата.
Метою розробки цього винаходу є усунення зазначених недоліків прототипу, який досягається тим, що в анкерного кріплення для гірських виробок, що включає арматурний стрижень з прокату гвинтового профілю, опуклу опорну шайбу і шестигранную гайку з головкою у вигляді порожнього кульового шару і обмежувачем на торці шестикутника під ключ , який виконаний у вигляді конічного кільця з внутрішнім діаметром, рівним номінальному діаметру стержня з прокату гвинтового профілю, а підстава полого кульового шару гайки забезпечено д полнительную круговим опорним фланцем.
Усунення зазначених недоліків прототипу досягається також тим, що в способі виготовлення анкерного кріплення, що включає оброблення арматури з гвинтового і круглого профілів прокату на відрізки мірної довжини, вирубку і штампування опуклою опорної шайби, осаджування і формування заготовки гайки з прошивкою отвори і нарізуванням гвинтового профілю різьби великого кроку на токарному верстаті за один прохід при обертанні затиснутою в кулачках патрона заготовки гайки і русі попередньо пропущеного через отвір заготовки мітчика-протяжки, з кріплені на супорті верстата, в напрямку зліва направо, нарізування різьблення гайки виробляють за один прохід при обертанні встановленої без додаткового затискання в оправці патрона заготовки гайки за допомогою шестигранного хвостовика і кругового опорного фланця та рух мітчика-прошивки, закріпленого на супорті верстата, в напрямку справа наліво .
Для забезпечення нормальної роботи анкерного кріплення в процесі її установки поперечними виступами стержня формується на конічному кільці гайки різьблення, що дозволяє отримати ділянку беззазорний з'єднання гвинтової пари, який запобігає мимовільному відкручування гайки при впливі знакозмінних навантажень.
Проведені патентні дослідження показали, що ні в патентній і ні в науково-технічній літературі немає відомостей про анкерного кріплення і способі її виготовлення, які характеризувалися б тією ж сукупністю суттєвих ознак, що і заявлена анкерне кріплення і спосіб її виготовлення, тобто вона відповідає критерієм патентоспроможності за новизною і може бути захищена патентом на винахід.
Винахід пояснюється графічними ілюстраціями, де на фіг.1 показаний загальний вид анкерного кріплення в зборі; на фіг.2 зображена анкерне кріплення після закріплення стрижня анкера в свердловині; на Фіг.3 дан розріз гайки; на фіг.4 приведений вид на гайку з боку торця шестигранного хвостовика.
Анкерне кріплення для гірських виробок включає арматурний стрижень 1 з прокату гвинтового профілю, опуклу опорну шайбу 2 і шестигранную гайку 3 з головкою у вигляді порожнього кульового шару, в основі якого для збільшення площі опори і жорсткості конструкції утворений кругової опорний фланець 4. Торець гайки з боку шестикутника під ключ має конічне кільце 5, що забезпечує стопоріння гайки 3 на стрижні 1 анкера при перемішуванні скріпляє складу 6 ампул в свердловині і закручування гайки 3 після затвердіння скріпляє складу в п роцессе створення попереднього натягу анкера з одночасним нанесенням різьби методом накатки на конічному кільці гайки, різьблення якої нарізають при обертанні заготовки гайки, що фіксується в оправці патрона за допомогою шестигранного хвостовика і кругового опорного фланця без додаткового затиснення, і рух в напрямку справа наліво мітчика-прошивки, постійно закріпленого на супорті токарного верстата.
Регулювання величини крутного моменту для забезпечення обертання гайки щодо закріпленого в свердловині стрижня анкера здійснюють за рахунок зміни розмірів усіченого конуса з діаметром в основі, перевищує зовнішній діаметр витків арматури, який після калібрування внутрішнього отвору гайки і нарізування різьблення осаджують.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Анкерне кріплення для гірських виробок, що включає арматурний стрижень з прокату гвинтового профілю, опуклу опорну шайбу і шестигранную гайку з головкою у вигляді порожнього кульового шару і обмежувачем, що забезпечує стопоріння гайки на стрижні анкера при перемішуванні скріпляє складу ампул в свердловині, що відрізняється тим, що обмежувач виконаний у вигляді конічного кільця з внутрішнім діаметром, рівним номінальному діаметру стержня з прокату гвинтового профілю.
2. Анкерне кріплення по п.1, що відрізняється тим, що підстава полого кульового шару гайки забезпечено круговим опорним фланцем.
3. Спосіб виготовлення анкерного кріплення, що включає оброблення арматури з прокатів гвинтового і круглого профілів на відрізки мірної довжини, вирізку і штампування опуклою опорної шайби, осаджування і формування заготовки гайки з прошивкою отвори, нарізування в ній різьблення гвинтового профілю великого кроку при обертанні заготовки гайки, закріпленої в патроні токарного верстата, і протягуванні через неї мітчика-протяжки, закріпленого в державке супорта верстата, який відрізняється тим, що нарізування різьблення виробляють методом прошивання з примусовою п дачею інструменту справа наліво, при цьому обертається заготовка гайки фіксується в оправці патрона за допомогою шестигранника і опорного фланця без додаткового затискання.
4. Спосіб за п.3, що відрізняється тим, що при осадженні заготовки гайки утворюють на торці центрирующий виступ у формі усіченого конуса, який після нарізки різьблення перетворюють шляхом штампування в конічний кільце.
5. Спосіб за п.3, що відрізняється тим, що різьблення на конічному кільці гайки формується методом накатки поперечними виступами стрижня, розташованими по однозаходной гвинтовий лінії, в процесі обертання гайки після закріплення стрижня анкера в свердловині скріплює складом.