一種具有增阻吸能功效的u型鋼可縮性支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦安全支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有增阻吸能功效的U型鋼可縮性支架。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著煤礦礦井開(kāi)采深度的不斷加大，巷道圍巖逐漸表現(xiàn)出深部巖體特有的高應(yīng)力、大變形、強(qiáng)流變性等力學(xué)特征，礦壓顯現(xiàn)日益劇烈，采用以往常規(guī)的巷道支護(hù)方式越來(lái)越難以滿(mǎn)足當(dāng)前的安全生產(chǎn)需要。
[0003]以U型鋼可縮性支架為例，常規(guī)的U型鋼可縮性支架是由相互搭接的弧形梁構(gòu)成，當(dāng)沖擊地壓發(fā)生時(shí)，通過(guò)相互搭接的弧形梁彼此摩擦來(lái)吸收沖擊能，同時(shí)通過(guò)弧形梁間的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)實(shí)現(xiàn)讓位，以此來(lái)保證巷道的安全。
[0004]但在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，弧形梁在搭接區(qū)的摩擦力很難保證。由于摩擦力的大小與弧形梁搭接區(qū)承受的正應(yīng)力大小成正比，而弧形梁搭接區(qū)承受的正應(yīng)力等于卡纜輸出的預(yù)緊力，同時(shí)摩擦力的大小還與弧形梁搭接區(qū)接觸面間的摩擦系數(shù)密切相關(guān)。常規(guī)的U型鋼可縮性支架的弧形梁內(nèi)、外表面都是平滑表面，理論上弧形梁搭接區(qū)接觸面間的摩擦系數(shù)的恒定的，但實(shí)際情況是，由于受到井下惡劣環(huán)境的影響，弧形梁內(nèi)、外表面在陰暗潮濕的環(huán)境中極易生銹，一旦生銹，弧形梁搭接區(qū)接觸面間的摩擦系數(shù)將逐漸增大，當(dāng)沖擊地壓超過(guò)U型鋼可縮性支架所能承受的極限載荷時(shí)，且弧形梁間仍未發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)進(jìn)行讓位，此時(shí)U型鋼可縮性支架將會(huì)出現(xiàn)整體扭曲變形，從而導(dǎo)致U型鋼可縮性支架的支護(hù)失效，這將嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有增阻吸能功效的U型鋼可縮性支架，通過(guò)在弧形梁之間設(shè)置增阻吸能結(jié)構(gòu)，用以增大弧形梁之間的沖擊阻力，在沖擊載荷作用下，增阻吸能結(jié)構(gòu)的剪切吸能齒進(jìn)行剪切破壞，實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊能的吸收，保證了 U型鋼可縮性支架的支護(hù)有效性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種具有增阻吸能功效的U型鋼可縮性支架，包括若干弧形梁，若干所述弧形梁相互搭接構(gòu)成拱形或封閉環(huán)形，且每相鄰兩弧形梁之間均通過(guò)卡纜固定連接，所述弧形梁分為外搭側(cè)弧形梁和內(nèi)搭側(cè)弧形梁，其特點(diǎn)是:在所述外搭側(cè)弧形梁和內(nèi)搭側(cè)弧形梁之間設(shè)置有增阻吸能結(jié)構(gòu)。
[0007]所述增阻吸能結(jié)構(gòu)設(shè)置為若干剪切吸能齒，所述剪切吸能齒分別設(shè)置在外搭側(cè)弧形梁的內(nèi)表面及內(nèi)搭側(cè)弧形梁的外表面。
[0008]所述外搭側(cè)弧形梁的剪切吸能齒均布設(shè)置于外搭側(cè)弧形梁中部?jī)?nèi)表面，外搭側(cè)弧形梁端部?jī)?nèi)表面設(shè)為平滑表面；所述內(nèi)搭側(cè)弧形梁的剪切吸能齒均布設(shè)置于內(nèi)搭側(cè)弧形梁中部外表面，內(nèi)搭側(cè)弧形梁端部外表面設(shè)為平滑表面；所述外搭側(cè)弧形梁的端部?jī)?nèi)表面搭接于內(nèi)搭側(cè)弧形梁端部外表面，外搭側(cè)弧形梁中部?jī)?nèi)表面的最外端剪切吸能齒與內(nèi)搭側(cè)弧形梁端部相接觸，內(nèi)搭側(cè)弧形梁中部外表面的最外端剪切吸能齒與外搭側(cè)弧形梁端部相接觸。
[0009]在所述外搭側(cè)弧形梁和內(nèi)搭側(cè)弧形梁之間設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
[0010]所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)軌和導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)軌、導(dǎo)向槽分別設(shè)置于外搭側(cè)弧形梁、內(nèi)搭側(cè)弧形梁的U型臂上，且導(dǎo)軌位于導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0011]所述卡纜包括上卡塊、下卡塊、螺栓及螺母，所述上卡塊與下卡塊之間通過(guò)螺栓及螺母相連接，所述外搭側(cè)弧形梁和內(nèi)搭側(cè)弧形梁位于上卡塊與下卡塊之間，在上卡塊與下卡塊之間的螺栓上套裝有定力限位塊，所述卡纜通過(guò)定力限位塊實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的定力輸出。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有的U型鋼可縮性支架相比，通過(guò)在弧形梁之間設(shè)置增阻吸能結(jié)構(gòu)，用以增大弧形梁之間的沖擊阻力，在沖擊載荷作用下，增阻吸能結(jié)構(gòu)的剪切吸能齒進(jìn)行剪切破壞，實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊能的吸收，保證了 U型鋼可縮性支架的支護(hù)有效性；本發(fā)明在卡纜中增加了定力限位塊，使卡纜通過(guò)定力限位塊實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的定力輸出，避免出現(xiàn)預(yù)緊力不穩(wěn)定的情況。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的具有增阻吸能功效的U型鋼可縮性支架(搭接區(qū))結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0016]圖3為圖1中B-B剖視圖；
[0017]圖4為圖1中C-C剖視圖；
[0018]圖中，1 一卡纜，2—剪切吸能齒，3—外搭側(cè)弧形梁，4一內(nèi)搭側(cè)弧形梁，5—導(dǎo)軌，6一導(dǎo)向槽，7—上卡塊，8—下卡塊，9一螺栓，10一螺母，11一定力限位塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖1?4所示，一種具有增阻吸能功效的U型鋼可縮性支架，包括若干弧形梁，若干所述弧形梁相互搭接構(gòu)成拱形或封閉環(huán)形，且每相鄰兩弧形梁之間均通過(guò)卡纜1固定連接，所述弧形梁分為外搭側(cè)弧形梁3和內(nèi)搭側(cè)弧形梁4，在所述外搭側(cè)弧形梁3和內(nèi)搭側(cè)弧形梁4之間設(shè)置有增阻吸能結(jié)構(gòu)。
[0021]所述增阻吸能結(jié)構(gòu)設(shè)置為若干剪切吸能齒2，所述剪切吸能齒2分別設(shè)置在外搭側(cè)弧形梁3的內(nèi)表面及內(nèi)搭側(cè)弧形梁4的外表面。
[0022]所述外搭側(cè)弧形梁3的剪切吸能齒2均布設(shè)置于外搭側(cè)弧形梁3中部?jī)?nèi)表面，夕卜搭側(cè)弧形梁3端部?jī)?nèi)表面設(shè)為平滑表面；所述內(nèi)搭側(cè)弧形梁4的剪切吸能齒2均布設(shè)置于內(nèi)搭側(cè)弧形梁4中部外表面，內(nèi)搭側(cè)弧形梁4端部外表面設(shè)為平滑表面；所述外搭側(cè)弧形梁3的端部?jī)?nèi)表面搭接于內(nèi)搭側(cè)弧形梁4端部外表面，外搭側(cè)弧形梁3中部?jī)?nèi)表面的最外端剪切吸能齒2與內(nèi)搭側(cè)弧形梁4端部相接觸，內(nèi)搭側(cè)弧形梁4中部外表面的最外端剪切吸能齒2與外搭側(cè)弧形梁3端部相接觸。
[0023]在所述外搭側(cè)弧形梁3和內(nèi)搭側(cè)弧