[实用新型]矿用高预紧力螺母

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿用螺母，尤其是一种适用于矿山井巷工程预应力锚杆以及需要提供较高预紧力的机械构件安装的矿用高预紧力螺母。

背景技术

矿山井巷工程支护过程中，通常需要给锚杆提供较高的预紧力以保证其安装质量能满足设计要求，同时与预应力锚杆安装类似的机械构件的安装也需要螺母能提供较高初始预紧力，以保证机械构件的紧固度和使用的安全性。

目前高预应力锚杆以及类似机械构件安装的要求与状况是：

1）锚杆及类似机械构件的预紧力主要通过对螺母施加扭矩来实现的。

2）对锚杆以及类似机械构件施加预紧力时，为了减少在施加扭矩时螺母与托盘、以及螺母与紧固构件之间的摩擦，通常要在螺母和托盘、螺母与紧固件之间加摩擦垫片。

3）安装高预紧力锚杆和类似机械构件时，要求安装机具能提供较大的扭矩；或者是采用增扭措施的工具，如扭矩扳手等。

目前的预应力锚杆的预紧力只有20～30kN，远不能达到预应力支护要求的50kN以上，最终影响支护质量，导致巷道围岩及早受损破坏，不仅带来安全隐患，而且增加了巷道的返修和维护成本。机械构件安装时预紧力不够，也容易引起安全事故。

研究表明，螺母的安装扭矩与螺母直径的三次方成正比，因此，螺母直径越大，安装扭矩也越大，预紧力锚杆、以及类似机械构件的安装也就越困难。

目前国内锚杆打眼和安装普遍采用单体锚杆钻机，其输出扭矩一般在100～140Nm之间，顶推力不超过10kN，难以满足提高锚杆预拉力，实现预应力锚杆支护的要求。美国、澳大利亚等生产的锚杆台车，安装顶推力可达445kN，输出的拧紧力矩可达542Nm，从而保证锚杆的预紧力达到其屈服强度的70%，但其价格昂贵。而机械构件安装时，通常采用普通扳手或力矩扳手，由于主要是靠人力操作，所以也很难提供较大的扭矩，以使螺母对构件施加较高的预紧力。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、安装方便、安装时能提供高预紧力的高预紧力螺母。

为实现上述目的，本实用新型的矿用高预紧力螺母，在螺母本体的端面上均匀分布有围绕在螺母中心孔周围的多个预应力螺孔。

所述的多个预应力螺孔为2～6个；所述的螺母本体的外形为圆柱形或多边形。

有益效果：由于采用了上述技术方案，能极大地降低在现有技术和设备条件下安装预应力锚杆以及类似机械构件的难度，无需配备专用的大扭矩安装机械，可大幅度提高锚杆及类似机械构件的预紧力，从而显著提高其安装质量。其主要优点有：

1）无需专门的大扭矩安装机械。解决了目前我国矿山预应力锚杆以及类似机械构件安装机具性能无法满足现场高预紧力锚杆以及类似机械构件安装施工对大扭矩设备的需求问题。

2）安装的初始预紧力与安装所用设备无关，高预紧力的实现只需要普通扳手或风动工具即可，安装过程简单、易于操作。

3）预紧力的大小可以通过选择或调整预紧力螺母上预应力螺孔、螺栓（小螺栓）的个数、拧紧程度来实现；

4）高预紧力螺母与普通螺母的区别在于在普通螺母圆周上布设了预应力螺孔，螺母的直径稍微增大，但材料成本几乎没有增加多少；

5）高预紧力螺母的使用可使锚杆以及类似机械构件的安装质量显著提高，也可轻松实现高预紧力的目的，生产安全有了保证，经济效益也显著提高。

图面说明

图1为本实用新型的主视结构图。

图2为本实用新型的实例一俯视结构图。

图3为本实用新型的实例二俯视结构图。

图4为本实用新型的实例三俯视结构图。

图5为本实用新型的实例四俯视结构图。

图6为本实用新型的实例五俯视结构图。

图中：1—螺母本体；2—预应力螺孔。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述：

如图1所示，矿用高预紧力螺母由螺母本体1、以及对称均匀布设在螺母本体1周径上的多个预应力螺孔2构成，多个预应力螺孔2围绕在螺母中心孔周围，沿轴向贯通螺母本体1。多个预应力螺孔2可以对称分布为2个，如图2所示；可以对称分布为3个，如图3所示；可以对称分布为4个，如图4所示；可以对称分布为6个，如图5所示。螺母本体1的外部形状可以是圆柱形的，也可以是多边形的，附图6所示的螺母本体1外部形状为6边形。预应力螺孔的数量可以根据需要的预紧力的大小确定，需要的预紧力越大，布设的预应力螺孔也越多。通过向预应力螺孔中拧入预应力螺栓，即可向锚杆等类似机械构件施加较高水平的预紧力。