[發(fā)明專利]錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010816392.4
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111855063A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏文營;張慶振;何源;徐東康;肖金杰;楊小剛;張烜赫
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省田莊煤礦有限公司
• 主分類號: G01L5/24
• 分類號: G01L5/24
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 王舵

本發(fā)明涉及一種錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置及試驗方法，其中錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置，包括試驗臺，以及沿錨桿軸向依次固定在試驗臺上的邊線法蘭和若干夾鉗，邊線法蘭上開設(shè)有供錨桿穿過的預(yù)留孔；還包括位于錨桿托盤與錨桿螺母之間且穿設(shè)在錨桿上的錨桿測力計，以及與錨桿螺母適配的扭矩扳手。本發(fā)明的錨桿系統(tǒng)所有墊片與錨桿托盤、螺母為分離狀態(tài)，可自由組合搭配，與樹脂錨桿串聯(lián)組裝在一起，模擬井下搭配組合；測力計的載荷值與扭矩扳手的扭矩值互相同步印證，得出不同扭矩狀態(tài)下的安裝載荷；夾鉗夾緊錨桿尾部，實現(xiàn)井巷錨桿支護(hù)的錨固效果；試驗平臺地面操作，減少頻繁井下開展試驗的次數(shù)，安全高效；結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，試驗效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山錨桿支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到對錨桿的試驗，具體指一種錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置及試驗方法。

背景技術(shù)

目前在礦井掘進(jìn)和回采過程中巷道支護(hù)普遍使用樹脂錨桿進(jìn)行支護(hù)，錨桿預(yù)緊力是主動及時支護(hù)的源泉，是保證錨桿設(shè)計工作性能的先決條件。

施工過程中所施加的預(yù)緊力的大小會直接影響到錨桿的工作狀態(tài)，嚴(yán)重時會引起錨桿支護(hù)系統(tǒng)失效。根據(jù)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范要求，錨桿的預(yù)緊力范圍需達(dá)到錨桿屈服力的30%-60%，一般情況下，錨桿預(yù)緊力無法通過扭矩扳手直接測得，需要外接錨桿測力計進(jìn)行讀取。如何確定不同組合搭配下的不同錨桿合適的安裝扭矩值，需要通過反復(fù)地進(jìn)行扭矩轉(zhuǎn)化試驗進(jìn)行確定，目前還沒有進(jìn)行扭矩轉(zhuǎn)化試驗的裝置。

井巷支護(hù)錨桿螺母一般采用快速安裝工藝，螺母打開扭矩值存在加工標(biāo)準(zhǔn)，螺母阻尼完全打開的扭矩值需要進(jìn)行檢驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述問題，提供一種錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置，可以測定現(xiàn)今井巷支護(hù)錨桿在特定條件下的扭矩轉(zhuǎn)化預(yù)緊力值，且檢驗阻尼螺母的阻尼打開時的扭矩值。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，提供一種錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置，包括試驗臺，以及沿錨桿軸向依次固定在試驗臺上的邊線法蘭和若干夾鉗，邊線法蘭上開設(shè)有供錨桿穿過的預(yù)留孔；還包括位于錨桿托盤與錨桿螺母之間且穿設(shè)在錨桿上的錨桿測力計，以及與錨桿螺母適配的扭矩扳手。

本方案在試驗時，利用夾鉗對錨桿進(jìn)行固定，將錨桿測力計安裝在錨桿托盤與螺母之間，用于測定錨桿的初始安裝載荷，通過扭矩扳手將螺母旋轉(zhuǎn)壓緊錨桿測力計，通過記錄扭矩扳手上的扭矩值與錨桿測力計上的安裝載荷值，可以得到錨桿不同安裝扭矩下對應(yīng)的預(yù)緊力值，從而得到不同組合條件下的不同錨桿在不同扭矩下的預(yù)緊力轉(zhuǎn)化結(jié)果，同時實現(xiàn)檢驗阻尼螺母的阻尼打開時的扭矩值。

作為優(yōu)化，所述扭矩扳手為帶有扭矩顯示表的數(shù)顯扭矩扳手。本優(yōu)化方案的扭矩扳手采用數(shù)顯扭矩扳手，可以通過扭矩顯示表直接讀取力矩數(shù)值，提高了試驗效率。

作為優(yōu)化，所述夾鉗包括與試驗臺上表面通過連接螺栓固接的底板，以及固接于底板上的門式框架，門式框架的底部固設(shè)有下鉗口，門式框架的兩立柱之間滑設(shè)有與下鉗口相對的上鉗口，門式框架的橫梁上通過螺紋連接有帶動上鉗口上下移動的推桿，推桿的上端安裝有搖把。本優(yōu)化方案的夾鉗結(jié)構(gòu)簡單，通過推桿與橫梁的螺紋作用，對上鉗口向下壓緊，從而將穿過上鉗口與下鉗口之間的錨桿進(jìn)行壓緊固定，通過設(shè)置搖把，使得對錨桿的夾緊更加省力。

作為優(yōu)化，底板上開設(shè)有供連接螺栓穿過且沿錨桿軸向延伸的長孔。本優(yōu)化方案通過在底板上設(shè)置長孔，可以對相鄰夾鉗的間距進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)對更多工況的模擬。

作為優(yōu)化，所述邊線法蘭包括與試驗臺通過固定螺栓固接的固定板，以及與固定板遠(yuǎn)離夾鉗一端固接的立板，立板與固定板之間還通過位于錨桿兩側(cè)的筋板固接，所述預(yù)留孔開設(shè)在立板上。本優(yōu)化方案的邊線法蘭結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低試驗成本，立板與固定板通過筋板進(jìn)行加強，保證了足夠的結(jié)構(gòu)強度。

本方案還提供一種錨桿扭矩轉(zhuǎn)化試驗裝置進(jìn)行的試驗方法，包括如下步驟：