高预应力等强全螺纹锚杆螺母的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及巷道支护工具，尤其涉及一种提高支护强度的高预应力等强全螺纹锚杆螺母。
【背景技术】
[0002]锚杆安装预应力对节理、层理、裂隙不连续面的作用是:通过锚杆提供轴向力与切向力，减小不连续面抗剪强度的降低，阻止离层与滑动。尽量保持煤岩体的原有强度、完整性。锚杆给围岩施加压应力，改善围岩应力状态。对于受拉区域，可抵消部分拉应力，提高围岩抗拉能力；对于受剪切区域，通过压应力产生的摩擦力，阻止围岩层理间滑动，提高围岩的抗剪能力。
[0003]等强全螺纹锚杆与普通锚杆相比，具有加工制造简单，安装方便，锚注合格率高，适应性强等优点；等强全螺纹锚杆由于通身全都有螺纹，扩修时截掉外段，仍然可以安装螺母继续使用。等强全螺纹锚杆杆体螺距大，螺距通常在10~12mm左右，螺纹螺距大，安装预应力低，锚杆安装预应力小，仍属被动支护，不能控制围岩早期离层，围岩强度和整体性明显降低，出现较大变形造成支护系统破坏；同时，等强全螺纹锚杆和螺帽表面粗糙摩擦力大，紧固时抵消部分扭矩，降低锚杆的预紧力，同等扭矩下，螺距大的预紧力小，等强全螺纹锚杆螺距大，在同等扭矩下比普通锚杆预紧力小。目前由于等强全螺纹锚杆安装预应力低造成支护系统的强度降低，对等强全螺纹锚杆的推广和应用受到很大限制，使得等强全螺纹锚杆面临淘汰的危险。现迫切需要一种能够提高等强全螺纹锚杆安装预应力的螺母。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的等强全螺纹锚杆预紧力小的缺点提供一种通过提高等强全螺纹锚杆预紧力来提高支护系统强度的高预应力等强全螺纹锚杆螺母。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:一种高预应力等强全螺纹锚杆螺母，该锚杆螺母包括螺母内套及螺母外套，所述螺母外套套接在所述螺母内套外部，所述螺母内套的内表面设置有与等强全螺纹锚杆杆体相配合的螺母内套内螺纹，所述螺母内套的外表面设置有螺母内套外螺纹，所述螺母外套的内表面设置有螺母外套内螺纹，所述螺母外套内螺纹与所述螺母内套外螺纹相配合；所述螺母内套外螺纹的螺距小于所述等强全螺纹锚杆杆体螺纹的螺距。
[0006]所述螺母内套的下端设置有横截面为六边形的内套头部，该六边形所在外接圆的直径大于所述螺母外套的内径；所述螺母外套的横截面为六边形，所述内套头部外接圆的直径小于所述螺母外套内切圆的直径。
[0007]所述等强全螺纹锚杆杆体螺纹的螺距为10~12毫米；所述螺母内套外螺纹为细牙螺纹，该细牙螺纹的螺距为2毫米。
[0008]所述螺母内套与所述螺母外套相同的位置均开设有一定位孔，所述定位孔内设置一定位销。
[0009]所述螺母内套的长度大于所述螺母外套的长度3~5毫米。
[0010]本发明的技术方案产生的积极效果如下:所述锚杆螺母包括螺母内套及螺母外套，所述螺母内套的内表面设置有与等强全螺纹锚杆杆体相配合的螺母内套内螺纹，螺母内套可与等强全螺纹锚杆杆体通过螺纹联接，所述螺母内套的外表面设置有与螺母外套内表面的内螺纹相配合的外螺纹，螺母外套与螺母内套之间通过螺纹联接，所述螺母内套外螺纹螺距小于所述等强全螺纹锚杆杆体螺纹的螺距，同等扭矩下，螺距小则预应力大，通过螺母内套与螺母外套之间的小螺距螺纹增强螺母的预应力，进而提高整个支护系统的强度。
[0011]所述螺母内套与所述螺母外套相同的位置均开设有一定位孔，所述定位孔内设置一定位销，安装方便，能够使紧固螺母内套和紧固螺母外套连续完成，不需要换套筒扳手。使用时，通过扭转螺母外套带动定位销，定位销带动螺母内套，螺母内套在等强全螺纹锚杆上旋转，即锚杆螺母在等强全螺纹锚杆杆体上旋转。锚杆螺母在等强全螺纹锚杆杆体上旋转进而调整在等强全螺纹锚杆杆体上的位置，当螺母内套顶到锚盘产生预紧力时，扳动锚杆螺母的扭矩增大，当扭矩增大到能够剪断定位销时，锚杆螺母的螺母内套和螺母外套的剪应力将定位销剪断。同等扭矩下，螺距小的预紧力大，螺母内套与螺母外套配合的螺纹螺距小于螺母内套与等强全螺纹锚杆杆体螺纹的螺距，当定位销剪断后扭转锚杆螺母外套，螺母外套与螺母内套相对扭转，螺母外套扭转继续增加预紧力，很容易达到设计预紧力。
[0012]螺母内套设置有与等强全螺纹锚杆杆体配套的内螺纹，可以随意调节在等强全螺纹锚杆杆体上的位置；所述螺母内套的下端设置有六边形的螺母内套头部，该六边形所在外接圆的直径大于所述螺母外套的内径；在工作时内套头部可以挡住螺母外套，当定位销剪断后需要拆掉锚杆螺母时，逆时针扭转螺母外套，当螺母外套顶住内套头部时不能继续单独扭转，螺母外套带动螺母内套逆时针扭转，把锚杆螺母从等强全螺纹锚杆杆体上卸掉；当定位销剪断后需要安装锚杆螺母时，用扳手顺时针扭转内套头部，用扳手扭转不动时，顺时针扭转螺母外套，锚杆螺母外套内螺纹与内套外螺纹产生相对扭转，螺母外套顶到锚盘；锚杆螺母外套内螺纹和内套外螺纹是细牙，螺距小，预紧力大，螺母外套扭转继续增加预应力，直至达到设计预应力。
[0013]等强全螺纹锚杆杆体螺纹螺距在10~12mm左右，锚杆螺母的螺母内套与螺母外套之间的螺纹用细牙螺纹，螺距为2mm，同等扭矩下，螺距大的预紧力小，利用锚杆螺母的螺母内套与螺母外套之间的小螺距螺纹，大大提高了预紧力。
[0014]所述螺母内套的长度大于所述螺母外套的长度，目的是为了让内套先顶到锚盘，避免顺时针扭转螺母外套，外套先顶到锚盘，不利于剪断定位销。
【附图说明】
[0015]图1为本发明等强全螺纹锚杆螺母未达到预紧力时的剖切结构示意图。
[0016]图2为本发明等强全螺纹锚杆螺母达到预紧力时的剖切结构示意图。
[0017]图3为本发明中螺母内套与螺母外套套接后的横截面剖切