Трубчатый анкер

Трубчатый анкер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности Цель - повышение эксплуатационной надежности анкера Трубчатый анкер включает трубу Т 1, профилированную продольной складкой с возможностью распрямления под воздействием давления жидкости в полости Т 1. Складка короче длины Т 1. Хвостовой конец 4 Т 1 выполнен с боковым отверстием 5, головной ее конец 6 загерметизирован. На головном конце 6 Т 1 выполнена цельнокатаная эксцентриковая горловина (Г). Продольная ось Г расположена в одной плоскости с продольной осью складки Причем Г смещена относительно продольной оси складки диаметрально противоположно ее основанию. Величина эксцентриситета между продольными осями Т 1 и Г не превышает 0,36..,0,40 наружного диаметра Т 1. Такая конструкция трубчатого анкера устраняет возможность деформирования головного конца 6 Т 1 как при формовке продольной складки, так и при распрямлений последней под воздействием давления жидкости. В этом случае гарантирована герметичность внутренней полости Т 1 2 ил Зг (Л С vi 4 Ю О QS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 !)5 Е 21 О 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ .ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.!

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854231/03 (22) 29.05.90 (46) 30.06,92. Бюл. N 24 . (71) Краматорский индустриальный институт и Научно-производственное объединение "Казцветметмаш". (72) В..Г.Капарович, В.Г.Макшанцев, В.В.Страздин, Е,И.Пискун и 6,И.Искаков (53) 622.281.74(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1361340, кл. Е 21 0 21/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N. 1442669, кл. Е 21 О 21/00, 1986. (54) ТРУБЧАТЫЙ АНКЕР (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение эксплуатационной надежности анкера. Трубчатый анкер включает. трубу Т 1, профилированную продольной складкой с возможностью распрямления под воздействием давления

„„. Ж „„1744266 А1 жидкости в полости Т.1. Складка короче длины Т.1. Хвостовой конец 4 Т 1 выполнен с боковым отверстием 5; головной ее конец б загерметизирован, На головном конце 6 Т 1 выполнена цельнокатаная эксцентриковая горловина (Г). Продольная ось Г расположена в одной плоскости с продольной осью складки. Причем Г смещена относительно продольной оси складки диаметрально противоположно ее основанию. Величина эксцентриситета.между продольными осями Т

1 и Г не превышает 0,36...0,40 наружного диаметра Т 1, Такая конструкция трубчатого анкера устраняет возможность деформирования головного конца б Т 1 как при формовке продольной складки, так и при распрямлении последней под воздействием давления жидкости. В этом случае гарантирована герметичность внутренней полости

Т1. 2 ил.

1744266

10

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к трубчатой анкерной крепи, предназначенной для крепления горных выработок, Известен анкер и держатель для его установки, включающий трубчатую анкерную штангу с аксиальной продольной складкой, размещенной внутри полости с возможностью распрямления под давлением жидкости, выступающий конец штанги выполнен без складки с отверстием для подачи жидкости, а внутренний конец штанги загерметизирован посредством торцового сварного шва по контуру складки. Держатель для установки анкера включает корпус, охватывающий конец анкера, штуцер и уплотнения.

Как показывает практика, при распрямлении складки в зоне сварного шва возмо>кно его разрушение, т.е, разгерметизация внутренней полости анкера, что приводит к утечкам жидкости, снижению давления в полости, а следовательно, и к снижению надежности установки анкерной крепи, .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трубчатый анкер включающий трубу, профилированную продольной складкой на участке короче ее длины с возможностью распрямления под воздействием давления жидкости в полости трубы, опорну,о плитку, надетую на выступающий из шпура. хвоставик, герметичную заглушку, установленную на головном конце трубы, выполненную вогнутой внутрь труб л. Заглушку вваривают в головной конец анкера перед формовкой в трубе продольной складки.

Со стороны хвостовика полость трубчатого анкера открыта. Но при установке анкера в шпур перед подачей в полость жидкости ее герметизируют с помощью установочного патрона, Указанная конструкция трубчатого анкера обладает существенным недостатком.

При формовке продольной складки сварочный шов, соединяющий заглушку с трубой, подвергается деформации и нередко разрушается, что приводит к разгерметизации внутренней полости трубы и утечкам жидкости в полости трубы, уменьшению степени распрямления продольной складки, а следовательно, снижению степени заполнения шпура анкером, В итоге уменьшается надежность крепления горных выработок.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности анкера.

Поставленная цель достигается тем, что в трубчатом анкере, включающем трубу, профилированную продольной складкой, короче ее длины, с возможностью распрямления под воздействием давления жидко15

55 сти в полости трубы, причем хвостовой конец трубы выполнен с боковым отверстием, а головной конец загерметизирован, на головном конце трубы выполнена цельнакатаная зксцентриковая горловина, продольная ось которой расположена в одной плоскости с продольной осью складки, причем горловина смещена относительно последней диаметрально противоположно ее основани а, а величина эксцентриситета:. ежду продольными осями трубы и горловины составляет е (0,36 — 0,40) D, где е — эксцентриситет;

0 — наружный диаметр трубы, Такое выполнение головного конца трубы и такое ега расположение предохраняет торец анкера ат деформации при формовке продольной складки на трубе, г,к. он смещен из зоны деформирования. Благодаря этому при выходе инструмента, формирующего складку, на головном конце трубы исключается вазма>кность нарушения герметичности трубы, а следовательно, повышается эксплуатационная наде><ность анкера.

Предельное значение эксцентриситета, указанное е формуле изобретения, вытекает из следующих рассуждений, Во-первых, толька горячая обработка металлов давлением, в частности ротационная обкатка инструментам трения, обеспечивает выполнение цельнакатаной эксцентрикавой горловины с указанным значением эксцен триситета. Максимал ьная величина эксцентриситета ограничена ресурсам пластичности материала трубы. Так, при абкап<е достигнута степень аб>кима трубьt 0<И = 0,20 — 0,28, где Е:>, — нарух<ный диаметр горловины. Указанное значение степени обжима установлено эксперименталь I0для углеродистых сталей при ротационной обкатке трубчатых заготовок инструментом трения. В исследуемую группу стareA включены материалы с пластичностью д > 20%, где д — относительное удлинение при разрыве коротко о образца (длинай, равной пяти диаметрам), Такой выбор материалов обьясняется повышенными требованиями к пластичности трубчатой анкерной крепи, вытекающих из условий эксплуатации, Во-вторых, из функционального назначения анкера следует, что ось горловины не может быть смещена более чем на величину

p. =- О/2- D2,так>

1744266 ствием давления жидкости гарантирована герметичность внутренней полости трубы, а следовательно, улучшено качество анкера и повышена его надежность закрепления в шпуре, что, с конечном счете, ведет к повышению беэопасносги работы в горных и шахтных выработках, Формула изобретения

Трубчатый анкер, включающий трубу, профилированчую продольной складкой. учетом результатов испытаний следует, что зксцентриситет не должен превышать значения е» (0,36 — 0,40)0.

В известных конструкциях трубчатых анкеров головной конец трубы герметизи- 5 руют путем установки заглушки, сварки или защемле<,ия торца. Так, например, головной конец анкера расплескивают плоским и сворачивают вокруг оси, перпендикулярной продольной оси трубы. Однако в любом 10 случае надежность герметизации невысока, В заявляемом устройстве предлагается выполнение на головном конце цельнокатаной из отрубы закрытой горловины. Такое выполнение повышает эксплуатационную 15 надежность анкера, так как вместо двух деталей — трубы и заглушки изготавливают

Ф одну цельнокатаную деталь, т.е. устраняется операция сборки-сварки, что повышает качество изделия <л, следовательно, его зкс- 20 плуатационную надежность.

Кроме того, при обкатке происходит утолщение стенки деформируемого участка по известной зависимости

s, = Я Ь70,, 25 где S u Sr — толгцина стенки трубы и горловлны соответственно.

Это обьясняе-ca< тем, что деформируем<..й участок подвергается основным деформациям сжатия, 30

Таким образом, при максимально возможн0й степени об>кима при обкатке (г)/0<)

На фиг. 1 изображен трубчатый анкер, общий вид;. на фиг. 2 — то же, вид в г<лэне, 45

Анкер содержит трубу 1, профилированну<о продольной складкой 2 коооче ее длины, с возможностью распрямления под воздействием давления жидкости в полости трубы, опорную плитку 3, предназначенную 50 для упора анкера при введении его в шпур (породу), цилиндрическую хвостовую часть

4 трубы с боковым отверстием 5, предназ-. наченную для подвода рабочей жидкости в полость трубы, головной конец 6 трубы, вы- 55 полненный с горловиной, закрытой с торца, смещенной относительно складки диаметрально противополо>кно ее основанию, причем продольная ось горловины расположена в одной плоскости с продольной осью складки, а величина зксцентриситета между продольными осями трубы и горловины саста вля ет е» (0,36 — 0,40) О.

Пример. Головной конец трубы обкатан в виде зксцентриковой горловины 6. закрытой с торца. Величина зксцентриситета составляет е ==: 0,4<, Наружный диаметр горловины 9 == 0,2L) =- 10 мм. Длина горловины

L„= 30 мм. Толщина стенки горловины составляет S<- > = 4,5 мм. Другой конец трубы герметично закатан в виде сферического дниша с радиусом сферы R = 25 мм. На расстоянии 50 мм от торца хвостовой части трубы 4 выполнено боковое отверстие 5 для подачи жидкости в полость трубы. На расстоянии 100 мм от торца хвостовой части трубы берет начало продольная складка 2, заканчивающаяся на головном конце трубы.

Вершина складки выполнена заподлицо с горловиной 6, что обеспечивает свободный выход формирующего пуансона, Размеры складки обеспечиваются пуансоном, Со стороны головного конца на анкер надета опорная плитка 3, продетая до упора в хвостовую часть трубы, Опорная плитка представляет собой квадратную шайбу с отверстием, несколько большим диаметра трубы на участке, профилированном продольной складкой. Анкер готов к установке в шпур.

Анкер устанавливают следующим образом, Бурят шпур и вводят в него анкер головным концом 6 до угора опорной плитки 3 в породу. Через отверстие в полость трубы подают под давлением жидкость. Под воздействием давления жидкости в полости трубы происходит распрямление продольной складки 2 и труба 1 прочно расклинивается в шпуре. Давление жидкости создают необходимое и достаточное для распрямления продольной складки с толщиной стенкл

S = 2 мм, в данном случае 3 — 5 МПа. При атом горловина с толщиной стенки S< = 2,255 не испытывает пластической деформации.

Таким образом, за счет устранения воэ можности деформирования головного конца трубы в заявляемом трубчатом анкере как при формовке продольной складки, так и при распрямлении последней под воздей1744266

Составитель В,Макшанцев

Редактор M.Öèòêèíà Техред M.Ìîðãeíòýë Корректор H,Ðeoñêàÿ

Заказ 2177 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 выполненной короче ее длины,.с возможностью распрямления под воздействием давления жидкости в полости трубы, причем хвостовой конец трубы имеет боковое отверстие, а головной ее конец загерметизирован, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности анкера, на головном конце трубы выполнена цельнокатаная эксцентриковая горловина, продольная ось которой расположена в одной плоскости с продольной осью складки, причем. горловина смещена относительно последней диаметрально противоположно ее основанию, а величина эксцентриситета ме>к5 ду продольными осями трубки и горловины составляет е 5(0,36-040) D, где е — зксцентриситет;

Π— наружный диаметр трубы.