[实用新型]一种具有预紧力检测功能的锚杆

说明书

本实用新型涉及预紧力检测装置技术领域，具体涉及具有预紧力检测功能的锚杆。所述锚杆包括锚杆杆体，锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫本体的中心处设置有安装孔，安装时拧紧螺母压紧锚盘，当摩擦垫被挤压发生变形时，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。本实用新型利用摩擦垫来检测锚杆预紧力，无需再采用扭矩扳手进行检测，大大提高了支护效率，进而提高了矿井生产效率。

技术领域

本实用新型涉及预紧力检测装置技术领域，具体涉及一种具有预紧力检测功能的锚杆。

背景技术

锚杆预紧力是支护系统中的关键因素，在锚杆支护系统强度上起着决定性的作用。预紧力越大，则约束岩层间离层的抗力越大，约束岩层间错动的抗剪力越大。但是预紧力过大，会造成锚杆或螺母螺纹牙型损伤，从而造成锚杆失效。反之，预紧力过小或达不到设计要求，只有当围岩发生一定变形时锚杆才有载荷，而之前发生的离层和错动得不到很好的控制。甚至有可能导致顶板从浅部向深部逐渐离层，引起顶板整体失稳，造成支护失效，带来安全事故。

鉴于以上情况，合理控制锚杆预紧力尤为重要。锚杆预紧力主要是通过拧紧锚杆尾部螺母、压紧锚盘实现的，锚杆预紧力得到保证是锚杆支护施工的关键，但实际施工中无法直接检查锚杆的预紧力，而只能通过检查安装扭矩来检查施工质量。根据现有技术中的文献报道，锚杆的预紧扭矩与锚杆的设定预紧力之间的关系为：

P＝M/(K×D)

式中，P为锚杆的设定预紧力，kN；

M为锚杆的预紧扭矩，N·m；

D为锚杆的直径，mm；

K为与锚杆螺纹的形式、接触面、材料、杆径等有关的系数。

根据上述公式，可根据锚杆规定预紧力计算出安装所用扭矩，一般矿井的做法是在安装锚杆时采用气动钻机或其他气动工具，在对螺母拧紧后，再利用扭矩扳手进行紧固。当达到设定扭矩时，则标志着锚杆预紧力达到了设计要求，即完成了安装。然而该安装方式繁琐，不利于矿井生产效率的提升。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种具有预紧力检测功能的锚杆。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有预紧力检测功能的锚杆，包括锚杆杆体，所述锚杆杆体尾部设置有螺母和锚盘，所述螺母和锚盘之间设置有摩擦垫，所述摩擦垫的中心处设置有安装孔，所述摩擦垫本体的变形扭矩等于锚杆的预紧扭矩。

作为优选，所述锚杆安装时，拧紧螺母压紧锚盘，当摩擦垫被挤压发生变形时，则锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。

作为优选，所述摩擦垫安装孔的直径小于锚盘的直径。

作为优选，所述螺母和锚盘之间设置有球头垫圈，所述摩擦垫设置于螺母和球头垫圈之间。球头垫圈可调节锚杆与锚盘角度，消除锚杆承受的径向力，可将径向力转化为轴向力，这样锚杆才能发挥作用，起到支护效果。所述摩擦垫安装孔的直径小于球头垫圈的直径。

作为优选，所述摩擦垫本体为圆形。

作为优选，所述摩擦垫采用尼龙材质或其他承受扭矩可发生塑性变形的非金属材质。

作为优选，根据不同型号锚杆设计预紧力的不同，可选择不同变形扭矩的摩擦垫。

有益效果

本实用新型所述的具有预紧力检测功能的锚杆，在进行锚杆安装时，摩擦垫既起到了减少摩擦的作用，同时承受安装扭矩，当摩擦垫达到最大设计承受扭矩时，即变形扭矩时，摩擦垫被挤压发生变形，则标志着对应锚杆达到了设定预紧力，安装即可完成。本实用新型利用摩擦垫来检测锚杆预紧力，无需再采用扭矩扳手进行检测，大大提高了支护效率，进而提高了矿井生产效率。