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专利号: 2021101681503
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种旋转摩擦式恒阻大变形锚杆,包括托盘、锁具螺母、恒阻装置、转接套筒和锚杆杆体,托盘和锁具螺母固定安装在锚杆孔的孔口位置,其特征在于,所述锚杆杆体的一端和转接套筒相连,恒阻装置与转接套筒之间通过螺纹连接;所述恒阻装置包括摩擦套筒、限位端头、丝杠螺杆、丝杠螺母、滚珠、弹性垫片、摩擦片,所述限位端头通过螺纹与摩擦套筒相配合,丝杠螺杆的一端与转接套筒相连,另一端收纳在摩擦套筒内;所述丝杠螺母配置在摩擦套筒内并与丝杠螺杆配合,滚珠配置在丝杠螺母和丝杠螺杆之间,弹性垫片和摩擦片配置在丝杠螺母和摩擦套筒之间;

所述弹性垫片、摩擦片和丝杠螺母固定连接,同步转动;丝杠螺母、丝杠螺杆和滚珠配合形成滚珠丝杠结构;

所述摩擦套筒的外壁上设置有螺纹;所述摩擦套筒的一端与限位端头连接,另一端与锁具螺母配合连接;

所述锚杆孔所在围岩发生大变形时,锚杆杆体受到向围岩内侧的拉力,锚杆杆体通过转接套筒向丝杠螺杆传递拉力;丝杠螺杆拉力经过丝杠螺母和滚珠转化扭矩力,丝杠螺母、弹性垫片和摩擦片固定连接,摩擦片和摩擦套筒内壁之间产生扭矩力;当扭矩力大于摩擦片和摩擦套筒之间的摩擦力时,丝杠螺母转动,锚杆整体伸长;

所述摩擦套筒为变径管,摩擦套筒的长度根据设定的围岩变形量确定,所述摩擦套筒内壁设置有摩擦纹;

所述丝杠螺杆和转接套筒的连接段加工有外螺纹,所述丝杠螺杆和丝杠螺母的连接段加工有丝杠螺纹,丝杠螺纹和滚珠配合;

所述弹性垫片包裹在丝杠螺母的外壁,摩擦片包裹在弹性垫片上,弹性垫片与摩擦片之间设置有让变槽;

所述锚杆整体伸长后,围岩对锚杆杆体的拉力减小,摩擦片和摩擦套筒内壁之间的扭矩力减小,当扭矩力小于摩擦片和摩擦套筒之间的摩擦力时,丝杠螺母停止转动,锚杆长度保持不变;

所述摩擦片和摩擦套筒之间的滑动摩擦力通过改变弹性垫片的厚度、摩擦片和摩擦套筒之间的接触面积、摩擦片和摩擦套筒接触面的粗糙度进行调节。