实施方案
[0020] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
[0021] 参照图1,本发明的目的是提供一种自适应受力的吸能托盘,包括碟形托盘1,蝶形托盘体1由两侧水平过渡渐进形成一个凸面;碟形托盘1的上方是壁从下端到上端渐进式变化的带有塑性铰折纹的类锥型吸能盒3,类锥型吸能 盒3壁厚3mm~5mm,每条壁的长度为20mm~28mm,相邻壁之间依次成铰折纹状,所述类锥型吸能盒3和碟形托盘1中心形成锚杆孔,锚杆孔内是周向设置的抗弯保护管2,抗弯保护管2壁厚2mm~5mm,其上端是抗弯保护管上端部半球形凹面5。
[0022] 进一步地,所述壁的长度为23mm。
[0023] 进一步地,所述抗弯保护管2壁厚4mm,其材质为45#管。
[0024] 进一步地,所述类锥型吸能盒3采用韧性较好的A3材质。
[0025] 进一步地,所述类锥型吸能盒3与抗弯保护管2的接触端是吸能盒上端部限位帽4。
[0026] 进一步地,所述碟形托盘1与类锥型吸能盒3底部的连接端设置有防吸能盒滑脱焊脚8。
[0027] 其技术原理是,参照图2,当预紧螺母6、吸能盒上端部限位帽4、类锥形吸能盒3旋拧作用于锚杆杆体尾部时,与围岩发生动载冲击,带有塑性铰折纹的类锥型吸能盒3与围岩接触的下端部发生稳定的塑性堆叠式变形,依靠自身的塑性变形吸收冲击能量,实现托盘整体的让位。一方面,有效防止了锚杆托盘的冲击断裂和突然变形失效、锚杆杆体螺纹段的突然拉伸脆断;另一方面,碟形托盘1的让位作用提供了围岩扩容突出的空间,亦实现了冲击过程中围岩在高阻力下的碎胀吸能作用,并有效延长了其吸能时长与吸能路程,有效耗散冲击能量,提高锚固系统整体防冲能力,防止冲击地压发生。
[0028] 参照图3,由于本发明中的类锥形吸能盒3设计为类圆锥体形,碟形托盘1所受面力逐渐向锚杆尾部预紧螺母6处汇交成点力,使得类锥形吸能盒3不易在压缩让位过程中产生翻转扭矩,有效防止了锚杆尾部的弯曲脆断;且当巷道壁面不平整、托盘受力不均匀时,类锥形吸能盒3底端产生局部塑性堆叠变形形成局部让位空间,自适应的调整托盘角度,削减了托盘受力不均匀时产生的翻转扭矩和锚杆尾部的弯矩,使锚杆尾部尽量只受拉力作用,进而 有效防止了锚杆杆体尾部的剪切脆断现象。
[0029] 抗弯保护管2有效增强锚杆杆体尾部螺纹段的抗弯抗剪切脆断能力,抗弯保护管材质为45#管,在本技术方案中,优选的壁厚为4mm,抗弯保护管上端是抗弯保护管上端部半球形凹面5,与预紧螺母6实现球形座调心功能,亦保证了较理想的实现吸能功能的前提下的自适应调心受力抗弯功能。
[0030] 在进行使用之前,预紧螺母6下部设置一个螺母下端半球体7,该螺母下端半球体7属于螺母的一部分,能够与抗弯保护管上端部半球形凹面5接触,进行调心功能,也起到防止锚杆尾部受弯矩作用的功能。
[0031] 以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。