[发明专利]一种可施加预应力和减压卸载的支座机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种支座机构，尤其是一种适用于煤矿单体支柱的可施加预应力和减压卸载的支座机构。

背景技术

构件在载荷作用前，提前加上预应力，可提高构件承载能力，并减小变形。预应力单体支柱、预应力锚杆等装置在工程领域有广泛应用，减压卸载是指当压力超过允许极限时使压力迅速降低，例如在煤矿单体液压支柱中常用的是在泵站进出口处设安全泄压阀。目前用于煤矿支护的单体支柱预应力普遍偏低，对于金属摩擦支柱而言，还存在减压卸荷困难等问题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种可用于单体支柱底座的可施加预应力和减压卸载的支座机构。

技术方案：本发明的可施加预应力和减压卸载的支座机构，包括预紧杆、支座顶板、支座底板、聚能弹簧和刚性支块，所述的支座顶板和支座底板之间均布有多个聚能弹簧，支座顶板和支座底板的周边设有多个将其连为一体的预紧杆，预紧杆的下部经刚性支块固定在支座底板上，预紧杆的上部设有对支座顶板定位的预紧螺帽，所述的支座顶板和支座底板的侧面均布有承压或卸压的楔形体支块。

所述的聚能弹簧的自由高度为h₁，聚能弹簧被压缩后的高度为h₂，聚能弹簧的刚度为k，聚能弹簧施加的预紧支撑力N参数的关系式为：N＝k(h₁-h₂)，由楔形体支块向外滑动使聚能弹簧压缩后的最小高度为h_min，刚性支块设置高度h_z参数的关系式为：h_z＝h_min。

所述的支座顶板和支座底板为圆形或方形。

有益效果：本发明利用可施加预应力和减压卸载的支座机构，依靠聚能弹簧对支座顶板的作用施加预应力，支座顶板对楔形体支块产生作用力并使楔形体支块向外滑移，从而达到减压卸载的目的。可有效对单体支架进行承压支撑或收缩卸压，其结构简单，操作方便，使用效果好，在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-预紧杆，2-预紧螺帽，3-支座顶板，4-支座底板，5-聚能弹簧，6-刚性支块，7-楔形体支块，8-楔形体斜面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的可施加预应力和减压卸载的支座机构，主要由预紧杆1、支座顶板3、支座底板4、聚能弹簧5和刚性支块6，所述的支座顶板3和支座底板4之间均布有多个聚能弹簧5，支座顶板3和支座底板4的周边设有多个将其连为一体的预紧杆1，预紧杆1的下部经刚性支块6固定在支座底板4上，预紧杆1的上部设有对支座顶板3定位的预紧螺帽2，所述的支座顶板3和支座底板4的侧面均布有承压或卸压的楔形体支块7；所述的支座顶板3和支座底板4为圆形或方形，所述支座顶板3和支座底板4为圆形时，楔形体支块7呈120°设置，所述支座顶板3和支座底板4为方形时，楔形体支块7对称布置。

所述的聚能弹簧5的自由高度为h₁，聚能弹簧5被压缩后的高度为h₂，聚能弹簧5的刚度为k，聚能弹簧5施加的预紧支撑力N参数的关系式为：N＝k(h₁-h₂)，由楔形体支块7向外滑动使聚能弹簧5压缩后的最小高度为h_min，刚性支块6设置高度h_z参数的关系式为：h_z＝h_min。

工作原理：本发明主要有施加预应力和减压卸载两个作用，当需要施加预紧力时，松动预紧杆1上的预紧螺母2，原本处于压缩状态的聚能弹簧5会对支座顶板3产生向上的作用力，通过调节预紧螺母2在预紧杆1上的位置，可以实现不同大小预紧力的施加。当作用于支座顶板3上的向下作用力足够大时，通过支座顶板3对楔形体支块7的楔形体斜面8的作用，使楔形体支块7向外侧滑移从而达到减压的目的，需要卸载时，可以将楔形体支块7向外移动，当支座顶板3下降到聚能弹簧临界破坏值时，通过刚性支块6会对支座顶板3形成有效支撑，从而避免聚能弹簧5收缩量过大而损坏。