能承受高预紧力的玻璃钢锚杆及制造方法技术

一种能承受高预紧力的玻璃钢锚杆及制造方法，锚杆包括由散状玻纤纱先分组捻合成玻纤纱束再经左旋捻合而成的玻纤纱束绳状杆体，玻纤纱束绳状杆体表面的螺纹凹槽内缠绕有填平螺纹凹槽的散状玻纤纱，散状玻纤纱经树脂粘合后成型固化。将散状玻纤纱先分组捻合，形成若干玻纤纱束，形成玻纤纱束绳状杆体，之后在绳状杆体表面的螺纹凹槽内用散状玻纤纱缠绕填平后浸渍树脂，玻纤纱经树脂粘合后，将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体从成型模头的导孔中穿过，经内螺纹整形为右旋玻璃钢锚杆；玻纤纱束的左旋绕线可以充分利用玻纤纱的抗拉强度，提高杆体的抗扭强度,保证玻璃钢锚杆的高预紧力,较好地解决玻璃钢锚杆难以施加较大预紧力的难题,使用效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玻璃钢锚杆制造方法，尤其适用于煤矿井下能承受高预紧力的玻璃钢锚杆及其制造方法。
技术介绍
随着矿井锚杆支护技术的发展,锚杆在井下的用量逐渐增大。为提工作效率,在工作面两巷靠回采工作面一侧和工作面开切眼煤帮中,要求使用的锚杆的杆体具有可切割性，在可切割锚杆中又有木锚杆、竹锚杆以及玻璃钢锚杆。近年来,玻璃钢锚杆在国内外煤矿支护中得到了普及，但现有的玻璃钢锚杆的杆体都是采用普通拉挤工艺生产的,虽然杆体的抗拉强度比较高,但抗扭强度较低，井下安装玻璃钢锚杆施加预紧力过程中杆体容易被扭断，导致整个锚杆杆体失效，所以现有工艺生产的锚杆安装高预紧力难以实现，影响了锚杆的初期主动支护效果。在现有技术中,玻璃钢锚杆是由玻纤纱是一根一根的线状长纤维与树脂在固化剂的作用下组成的，它的组成不像其它高强玻璃钢都是在金属模内腔经高压而成，聚合力明显要小于高压成型的其他产品。玻璃钢锚杆的成型过程中玻纤纱出了模头后,玻纤纱束形成的杆除了缠绕了柔性缠绕线的部位外，环向的其余地方都无约束，施工中玻璃钢锚杆承受扭矩的大小完全取决于树脂对玻纤纱的粘合作用力大小。也有改进工艺技术是在玻璃钢锚杆表面覆盖粘合玻纤布提高其抗扭强度，但玻纤布的使用主要是克服了现有技术中锚杆杆体失圆的问题，对锚杆的抗扭强度提高作用有限。由此可见现有技术中玻璃钢锚杆抗扭强度主要靠树脂对玻纤纱的粘合作用，纤维在杆体中的集聚情况对强度起着关键作用。如何在现有技术基础上改进玻璃钢锚杆制造方法，改进玻璃纤维的集聚效果和受力方式就成了提高强度的关键。实际生产中玻璃钢锚杆的抗扭强度不足也是限制玻璃钢锚杆使用的一大障碍。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是克服现有技术中的足之处，提供一种结构简单、操作方便、抗扭强的能承受高预紧力的玻璃钢锚杆及其制造方法。技术方案：本专利技术的能承受高预紧力的玻璃钢锚杆，包括由散状玻纤纱先分组捻合成玻纤纱束再经左旋捻合而成的玻纤纱束绳状杆体，所述玻纤纱束绳状杆体表面的螺纹凹槽内缠绕有填平螺纹凹槽的散状玻纤纱，散状玻纤纱经树脂粘合后形成未固化锚杆杆体，通过成型模头将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体右旋成型为玻璃钢锚杆杆体。述的成型模头包括阶梯式模头体，阶梯式模头体的中部开有导孔，导孔的出口一侧开有内螺纹。一种能承受高预紧力的玻璃钢锚杆制造方法，将散状玻纤纱先分组捻合，形成若干玻纤纱束，然后将玻纤纱束经左旋捻合，形成玻纤纱束绳状杆体，之后在绳状杆体表面的螺纹凹槽内用散状玻纤纱缠绕填平后浸渍树脂，玻纤纱经树脂粘合后，利用成型模头，将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体从成型模头的导孔中穿过，经内螺纹整形为右旋玻璃钢锚杆；成型后的玻璃钢锚杆体的玻纤纱左旋绕线，表面螺纹右旋成型，玻纤纱在树脂作用下紧密固结在一起。有益效果：由于采用了上述技术方案，本专利技术的杆体的抗扭强度大，整体加工强度高，锚固力大，成本低，可以保证玻璃钢锚杆的高预紧力，能够比较好地解决玻璃钢锚杆难以施加较大预紧力的难题,其加工过程简单,使用效果好。玻璃钢锚杆是由一根一根的线状长纤维与树脂在固化剂的作用下组成的，使用过程中玻璃钢锚杆承受扭矩的大小完全取决于树脂对玻纤纱的粘合作用力大小，抗扭强度低。由于本专利技术在杆体加工过程中玻纤纱左旋绕线螺纹右旋成型，锚杆安装时右旋施加扭矩过程中杆体左旋受力，玻纤纱的左旋绕线可以充分利用玻纤纱的抗拉强度提高杆体扭矩载荷，大大提高了杆体的抗扭强度。附图说明图1是本专利技术的未固化左旋玻璃钢锚杆结构示意图；图2是本专利技术的成型模头结构示意图；图3是本专利技术的成型锚杆截面结构示意图。图中：1-散状玻纤纱，2-玻纤纱束，3-玻纤纱束绳状杆体，4-未固化锚杆杆体，5-右旋玻璃钢锚杆体，6-成型模头，7-型腔内螺纹，8-圆形导孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步的描述：如图1所示，本专利技术的能承受高预紧力的玻璃钢锚杆，包括由散状玻纤纱1先分组捻合成玻纤纱束2再经左旋捻合而成的玻纤纱束绳状杆体3，所述玻纤纱束绳状杆体3表面的螺纹凹槽内缠绕有填平螺纹凹槽的散状玻纤纱，散状玻纤纱经树脂粘合后形成未固化锚杆杆体4，通过成型模头6将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体4右旋成型为玻璃钢锚杆杆体5。如图2所示，所述的成型模头6包括阶梯式模头体，阶梯式模头体的中部开有导孔8，导孔8的出口一侧开有内螺纹7。本专利技术的能承受高预紧力的玻璃钢锚杆制造方法：将散状玻纤纱1先分组捻合，形成若干玻纤纱束2，然后将玻纤纱束2经左旋捻合，形成玻纤纱束绳状杆体3，之后在绳状杆体3表面的螺纹凹槽内用散状玻纤纱缠绕填平后浸渍树脂，玻纤纱经树脂粘合后，利用成型模头6，将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体4从成型模头6的导孔8中穿过，经内螺纹7整形为右旋玻璃钢锚杆5；成型后的玻璃钢锚杆体5的玻纤纱左旋绕线，表面螺纹右旋成型，玻纤纱在树脂作用下紧密固结在一起。本专利技术是对现有技术中的玻璃钢锚杆绕线和成型过程进行改进，具体是对现有技术中一根一根的散状玻纤纱1分组捻合形成若干右旋玻纤纱束2，右旋玻纤纱束2左旋捻合形成玻纤纱束绳状杆体3，绳状杆体3表面螺纹凹槽用玻纤纱1缠绕填平，具体的缠绕参数按照杆体的螺纹玻纤纱束2的数量和左旋捻合的螺距确定，玻纤纱1缠绕后可使绳状杆体3表面由凹凸不平的螺纹状变为柱状柔性杆体。柱状柔性杆体浸渍树脂粘结，浸渍树脂后的玻纤纱产生的左旋捻向作用，使进入成型模头的玻纤纱在成型模头,型腔内聚积成杆状，形成未固化的玻璃钢锚杆杆体4。未固化的玻璃钢锚杆杆体4在牵引力作用下经过模头6入口端的圆形导孔8使未固化的锚杆杆体初步整圆塑形，再经过成型模头6出口端的型腔内螺纹7对锚杆杆体弧形螺纹整形，玻璃钢锚杆螺纹成型方式为右旋，弧形螺纹的形状可以与成型后的锚杆杆体外形一致，玻纤纱在树脂作用下固结在一起。与现有工艺相比，由于本专利技术在杆体加工过程中玻纤纱左旋绕线螺纹右旋成型，在锚杆安装时右旋施加扭矩过程中杆体左旋受力，玻纤纱的左旋绕线可以充分利用玻纤纱的抗拉强度提高杆体扭矩载荷，大大提高了杆体的抗扭强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能承受高预紧力的玻璃钢锚杆，其特征在于:它包括由散状玻纤纱（1）先分组捻合成玻纤纱束（2）再经左旋捻合而成的玻纤纱束绳状杆体（3），所述玻纤纱束绳状杆体（3）表面的螺纹凹槽内缠绕有填平螺纹凹槽的散状玻纤纱，散状玻纤纱经树脂粘合后形成未固化锚杆杆体（4），通过成型模头（6）将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体（4）右旋成型为玻璃钢锚杆杆体（5）。

【技术特征摘要】
1.一种能承受高预紧力的玻璃钢锚杆，其特征在于:它包括由散状玻纤纱（1）先分组捻合成玻纤纱束（2）再经左旋捻合而成的玻纤纱束绳状杆体（3），所述玻纤纱束绳状杆体（3）表面的螺纹凹槽内缠绕有填平螺纹凹槽的散状玻纤纱，散状玻纤纱经树脂粘合后形成未固化锚杆杆体（4），通过成型模头（6）将粘合有玻纤纱的未固化锚杆杆体（4）右旋成型为玻璃钢锚杆杆体（5）。2.根据权利要求1所述的能承受高预紧力的玻璃钢锚杆，其特征在于:所述的成型模头（6）包括阶梯式模头体，阶梯式模头体的中部开有导孔（8），导孔（8）的出口一侧开有内螺纹（...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兴亮，李俊生，孙大增，吴宇，田素川，刘忠堂，刘青鑫，宋志坚，王东杰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32