專利名稱:多鉸摩擦可縮u型鋼支架的制作方法
適用于礦井，特別是煤礦礦井的巷道支護(hù)。該技術(shù)領(lǐng)域：
的已有技術(shù)，可參閱煤炭工業(yè)部情報所1983年1月出版煤炭科學(xué)研究院開采所編《巷道金屬支架參考圖冊》，目前國外采準(zhǔn)巷道大多采用U型鋼摩擦可縮拱形支架，現(xiàn)在國內(nèi)也大力推廣。這種支架承載力大，服務(wù)年限長，是較好的支架，但是由于采用無鉸接結(jié)構(gòu)，彎矩大，容易損壞構(gòu)件，復(fù)用率低，材料利用率不高，可縮量也不能保證。我國在推廣過程中，大多還沒有采用耳定位U型鋼，沉縮時阻力不穩(wěn)定，卡環(huán)強(qiáng)度不足，經(jīng)常拉斷，多數(shù)不采用縱向拉桿，或支架后充填不嚴(yán)，穩(wěn)定性不好，支架效能不能充分發(fā)揮。而已有鉸接結(jié)構(gòu)為二種，一種為加縱梁的鉸，由于縱梁易損壞，以及不能定位，故支架很容易失去穩(wěn)定性；另一種為帶銷的鉸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。所以這二種鉸接結(jié)構(gòu)使用都不廣泛。
鑒于上述技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種改進(jìn)支架性能，提高支架穩(wěn)定性和材料復(fù)用率的金屬支架。
權(quán)利要求
1的特征部分給出的結(jié)構(gòu)特征解決了上述問題。本發(fā)明的“多鉸摩擦可縮性U型鋼支架”如附圖所示，由3～5節(jié)不可縮構(gòu)件(1)、可縮長構(gòu)件(2)和可縮短構(gòu)件(3)組裝而成，構(gòu)件由2節(jié)U型鋼用耳環(huán)(7)連接以實(shí)現(xiàn)可縮，構(gòu)件之間用圓柱形定位鉸(6)鉸接。圓柱形定位鉸(6)包括凸鉸(4)和凹鉸(5)兩部分，凸鉸(4)和凹鉸(5)分別采用金屬、塑料等材料通過熱壓、沖壓澆鑄成型或注塑成型。該定位鉸具有軸向和徑向的定位結(jié)構(gòu)，其中徑向上的定位由凸、凹鉸上的孤長來決定。鉸上的孤長越長，當(dāng)承受不均勻荷載時在不改變構(gòu)件形狀的情況下，自動改變支架整體幾何形狀范圍也越大。由于有了軸向和徑向的定位結(jié)構(gòu)保證了支架的穩(wěn)定性。U型鋼的摩擦連接是為了在構(gòu)件受力過大時實(shí)現(xiàn)可縮，以免構(gòu)件損壞。為便于實(shí)現(xiàn)這一目的，摩擦連接處必須彎矩小而軸壓力大。由于井下荷載多變，一般支架很準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，故卡環(huán)經(jīng)常拉斷。本發(fā)明將可縮連接盡量靠近鉸接點(diǎn)，在任何情況下，此處彎矩總是比較小而軸壓力較大，故能順利實(shí)現(xiàn)可縮。
本發(fā)明能夠自動調(diào)整荷載，充分利用圍巖反力，使支架受力均勻化；承載能力大，由于構(gòu)件長度較短，在任何情況下，構(gòu)件兩端鉸接處彎矩為零，大大減小了支架構(gòu)件的最大彎矩，再加以上述的自動調(diào)整荷載的性能，提高了支架承載力，在相同材料下，可為一般支架的3倍以上，提高了材料利用率；可縮性能好；支架復(fù)用率高，由于構(gòu)件變形減小，支架拆除后可以再次裝配重復(fù)使用；穩(wěn)定性好；制造簡單，成本低。
圖1為多鉸摩擦可縮U型鋼支架主視圖。圖2為凸鉸(4)與構(gòu)件焊接時的正視圖。圖3為凸鉸(4)側(cè)視圖。圖4為凹鉸(5)與構(gòu)件焊接時的正視圖。圖5為凹鉸(5)側(cè)視圖。
圖中給出了本發(fā)明的實(shí)施例?？煽s長構(gòu)件(2)和可縮短構(gòu)件(3)通過耳環(huán)(7)連接，可縮連接耳環(huán)(7)盡量靠近圓柱形定位鉸(6)，以便順利實(shí)現(xiàn)可縮。構(gòu)件均為U型鋼。定位鉸(6) 凸鉸(4)和凹鉸(5)兩部分組成，分別采用合金鋼熱壓而成。圖中有3處可縮連接，故需要3×4，即12個耳環(huán)(7)，其摩擦阻力按設(shè)計(jì)要求調(diào)整。凸鉸(4)、凹鉸(5)與構(gòu)件分別焊接。
權(quán)利要求
1.適用于礦井、特別是煤礦礦井巷道支護(hù)的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，具有不可縮構(gòu)件(1)、可縮長構(gòu)件(2)、可縮短構(gòu)件(3)和耳環(huán)(7)，其特征是構(gòu)件之間的鉸接與摩擦可縮結(jié)合成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是構(gòu)件之間的鉸接采用圓柱形定位鉸(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是圓柱形定位鉸(6)由凸鉸(4)和凹鉸(5)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是圓柱形定位鉸(6)的凸鉸(4)和凹鉸(5)采用金屬、塑料等材料通過熱壓、沖壓、澆鑄成型或注塑成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是圓柱形定位鉸(6)的凸鉸(4)和凹鉸(5)采用金屬、塑料等材料通過熱壓、沖壓、澆鑄成型或注塑成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、5所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是使用耳環(huán)(7)實(shí)現(xiàn)可縮連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是使用耳環(huán)(7)實(shí)現(xiàn)可縮連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的多鉸摩擦可縮U型鋼支架，其特征是使用耳環(huán)(7)實(shí)現(xiàn)可縮連接。
專利摘要
適用于礦井支護(hù)、特別是煤礦礦井巷道支護(hù)的多鉸摩擦可縮U型鋼支架。為了改進(jìn)支架性能，提高支架穩(wěn)定性，采用圓柱形定位鉸鉸接與耳環(huán)實(shí)現(xiàn)可縮連接結(jié)合成一體，并使可縮連接盡量靠近鉸接點(diǎn)，以便順利實(shí)現(xiàn)可縮，以避免構(gòu)件在受力過大時損壞。由于使用了定位鉸，穩(wěn)定性大大提高，并當(dāng)承受不均勻荷載時能自動調(diào)節(jié)，支架承受力提高到同樣材料的一般支架的3倍以上。
文檔編號E21D15/48GK85202922SQ85202922
公開日1986年6月4日 申請日期1985年7月18日
發(fā)明者華安增 申請人:中國礦業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan