槽式弓形梁交接处螺栓连接夹具制造技术

槽式弓形梁上的连接夹具是人们所熟悉的．这种夹具带有一个联结螺栓，其锤形螺栓头的一侧对着凸缘末端．锤形螺栓头是一个双头支承凸缘．它的圆弧形表面压在具有相同弧度的上夹板过渡部分上．该上夹板过渡部分位于夹板支脚和夹板凸缘之间．在本发明专利技术的连接夹具６上，螺栓支承凸缘３１的下端面３５与螺栓轴线２８之间为一个小于９０°的夹角．另外，根据支承凸缘３１的圆弧面支承在从夹板到夹板凸缘１３的过渡部位上这一特征，来加工上夹板１０处的螺栓头２９的无间隙装置，以此形成一个如同系带似的联结形式．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是按照权利要求1的概念，设计的一套地下坑道支护用槽式弓形樑交接处的螺栓连接装置。同类型的连接装置DE-OS 28 50 350可代表目前的技术状态。在这种装置上使用了联结螺栓。与螺栓轴线同心的螺栓头部被偏心地放在夹板凸缘的末端上。对着槽式弓形樑的螺栓头背面，一直延伸到经过螺栓轴线的纵向平面上。螺栓的下端面大部分平着压在夹板凸缘的上表面上。从螺栓头的下端面到背面的过渡部分为一弧形面。该弧形面以合理的形状支承在一个与之相应的由夹板支脚到夹板凸缘的过渡部分上。由螺栓柄到螺栓头下端面的过渡部分为一直角。对着槽式弓形樑的螺栓背面，一直延伸到与联结螺栓顶面平行的，并经过螺栓头下端面的一个平面上。对上夹板，联结螺栓和下夹板进行相互调整，以使螺栓头部不仅在未拧紧螺母时与上夹板保持接触状态，而且在施加一定的预应力后，仍能平着压住上夹板。因此，当预应力超出规定的范围时，特别是因岩石压力而使负荷增加时，这种普通的螺栓联结的弧形凸缘末端，就会朝锁紧螺母一侧弯曲。这样，螺栓头部与上夹板之间的接触面便缩小了，其后果是增加了表面压力。此外，这种提高了的表面压力全部集中在上夹板通孔的周围，所以通孔周围的负荷是很高的。另外，下述情况也会导致负荷提高由于沿槽式弓形樑纵方向凸起的螺栓头向螺栓顶方向弯曲，而使相对缩小了的接触面不得不承受最大的压力。这种作用在通孔边缘的非常高的集中负荷，可以使整个装置过早地损坏，即上夹板的通孔被拉破，或螺栓头部穿过了通孔。为了用最佳材料制造联结元件，在一般情况下，针对下面带槽的上夹板的材料所制定的尺寸，要能使整个夹具的性能真正令人满意。由此也许还可以进一步节省上夹板的材料。从某种程度上说，上夹板的弯曲部位，即夹板横档与夹板支脚之间，以及夹板支脚与凸缘之间的部分，似乎是太软了。即便就实际材料布局而言，一般来说这种结构也是比较软的。因此，在岩石压力下，装置的所有部分都出现了变形，从而使得彼此连接的部分之间的距离变得更大了。这种现象可能导致坑道支护弓形支架的每个零件都提前失效。根据上述情况，本专利技术制造了一种如权利要求1的概念描述的装置。在这种装置的联结螺栓上，夹板上，特别是上夹板上的应力线是谐调的。在减少了总材料消耗的情况下，这种连接夹具可以保证，由更多的槽式弓形樑组成的坑道支护弓形支架的效能更为长久。本专利技术的权利要求1中被标明号码的部分的特征，即为解决上述问题的方法。在施加螺栓预应力时，螺栓与上部有槽的凸缘之间的相互作用，使支承凸缘与横档之间的过渡部分的上表面，能够沿支承凸缘的弧形面滑移。这就使凸缘和夹板之间的张角一直扩大到了位于纵向槽底部的，凸缘末端的通孔棱边上，以此形成了支承状态。该通孔位于螺栓头下面的螺栓柄旁边。此时，联结螺栓与通孔之间已不存在间隙，因而夹具更加豎固了。附加载荷不会再导致负荷/路线特征曲线的干扰。宁可采用斜度相当大的负荷/路线特性曲线。由于减少了上夹板的材料消耗，所以可以使上夹板与联结螺栓之间的全部作用力形成一条如同钢带一样的应力线，因为在这种好似钢带的应力线中，不再需要弯曲的过渡部分。这样，高于预应力的岩石压力的反作用力，不再可能导致夹具的组成部分出现变形，而且还可借此提高槽式弓形樑的紧凑性。宁可使这种紧凑性维持的长久一些，因为这样可以使每个单独的坑道支护弓形支架的寿命更长一些。本专利技术还提高了最大承载能力。这样便可获得记录下的岩石移动阻力的最小抵抗线，而且能够保持一个抵抗不同的弯曲力叠加和岩石移动的阻力。在此保留了用于安装坑道支护弓形支架所必需的起调和作用的弹性存储装置。由于权利要求2的特征，从现在起，位于支承凸缘处的螺栓头能够在施加预应力后，只让位于夹板凸缘表面的支承凸缘末端与装置接触。因为对螺栓头尺寸作了相应的计算，所以在施加了全部预应力后，作用力仍可集中在支承凸缘末端的平面上。借此，作用力可以经过较长的距离，由螺栓通孔被引导到上夹板上。在进一步提高预应力，或出现超过预应力的运动负荷时，支承凸缘便会朝螺栓顶部方向变形。这样就可以使支承凸缘下面的其它部分更接近通孔，以致完全与装置表面贴平，此处无须对通孔提出很高要求。因为螺栓头具有特殊形状，所以在岩石压力下，螺栓头与上支架的接触面反而更大了，这样就大大降低了对上夹板通孔边缘部分的要求。由于上夹板最薄弱的部位在通孔的边缘部分上，所以当负荷降低后，可以缩小上夹板的横截面，以便节省材料。关于其它优越性特征已在权利要求3至7中作了叙述。下面对图纸中的专利技术结构示例作更为详细的说明图1地下坑道支护弓形支架的两个槽式弓形交接部分和两个螺栓连接夹具侧视图。图2位于槽式弓形樑端部的螺栓连接装置的局部剖视放大图。图3位于槽式弓形樑端部的连接装置局部剖视放大图。图4包括联结螺栓的沿图3Ⅳ-Ⅳ线的垂直横截面局部视图。图5包括联结螺栓的沿图2Ⅴ-Ⅴ线剖开的垂直横截面局部视图。图6联结螺栓侧视图。图7图6的联结螺栓Ⅶ向视图。图8图6的联结螺栓俯视图。图9施加预应力时，上夹板凸缘剖面处的螺栓头部。图10当岩石压力超过预应力时，螺栓头部与上夹板凸缘的相对位置。在图1至图5中，两个相互交接的槽式弓形樑分别用1和2标注。该弓形樑位于一个未用详图表示的坑道支护弓形支架上。槽式弓形樑1和2各包括支脚4，凸缘5和底板3三个部分。凸缘5是相互支撑着的。在岩石压力下延长了的槽式弓形樑的重叠部分1、2由连接夹具6、7卡紧。弓形樑1、2的每个端部都加装了可携带的连接夹具6、7。连接夹具6、7＊，包括一个U字形的弯曲下支板9(图4和5)，该下夹板9支承着环形槽式弓形樑1的弯曲凸缘8;一个上夹板10，该上夹板延伸到槽式弓形樑2的凸缘5旁边;以及上，下夹板的凸缘13，14上的通孔11，12和带有锁紧螺母15的联结螺栓16。带有纵向槽17的U字形上夹板10的凸缘13朝横档18的方向弯曲(图4和5)。夹板凸缘13和夹板20呈弯曲形状。将夹板弯曲之后，通孔的绝大部分应位于弯曲部分19上。如图1至图5所示，上夹板10上的棱面21象屋顶一样朝下倾斜。在这一侧，用于支承槽式弓形樑2的上夹板棱面21(图1和图2)更宽一些。前棱边上的两个凸起部分22顶着槽式弓形樑的凸缘5的端面23(图2和图5)。下夹板被弯成U字形，其端部是凸缘14。下夹板9的加强筋24嵌入槽式弓形樑1的凸缘槽8中(图2至图5)。在下夹板9的支脚25处，有一个止动凸缘26(图1，3和4)。该止动凸缘顶着环形槽式弓形樑1的支脚4的端面27。从图6至图10中可进一步了解图1的连接夹具6、7中的联结螺栓。以螺栓轴线28为基准的联结螺栓16的上部为一个向一边凸起的锤形螺栓头29。螺栓柄30的两侧是凸缘31。在运动载荷下(图1至图5)，应将锤形螺栓头对着凸缘端部放下，并保持与槽式弓形樑大致平行。图4至图6表明，圆弧面32处的支承凸缘31位于夹板20与夹板凸缘13之间的过渡部分19上。夹板凸缘13朝着上夹板10的横档18的方向弯曲。圆弧面32向上过渡为正面33，向前过渡为螺栓头29的顶面34(图6)。由图8可以看出，沿与顶面34近似平行的纵向平面凸起的螺栓头正面33为一圆弧面。在与槽式弓形樑的中间纵向平面大致平行的纵平面上，支承凸缘31(尤其如图9所示)的下端面35与螺栓轴线28形成了一个小于90°的夹角α，而与本文档来自技高网...

【技术保护点】
地下坑道中槽式弓形梁交接处螺栓连接夹具，包括一个支撑着槽式弓形梁的凸缘槽的Ｕ字形下夹板，一个端部为槽式弓形梁凸缘的，带槽的上夹板，以及一个穿过夹板凸缘通孔，并用锁紧螺母锁紧的联结螺栓。螺栓位于夹板凸缘的一端为一个与槽式弓形梁近于平行的锤形螺栓头，该螺栓头为一个支承凸缘，位于夹板到夹板凸缘之间的弯曲过渡部分的螺栓头弧形面压住了夹板凸缘，夹板凸缘的支承面与槽式弓形梁的纵向方向是平行的，地下坑道槽式弓形梁交接处的螺栓连接夹具具有下述特征：将位于凸缘（１３）与槽形上夹板（１０）之间的弧形过渡部分（１９）处的通孔（１１），调整到联结螺栓（１６）的螺栓头（２９）及螺栓柄（３０）处。在施加螺栓预应力之前，螺栓柄（３０）与靠凸缘末端的通孔周围部分之间，有一段安装用的间隙。施加螺栓预应力之后，由于凸缘（１３）沿支承凸缘（３１）的弧形表面（３２）相对位移，而使位于纵向槽（１７）底部的凸缘通孔（１１）的棱边顶住了螺栓头（２９）下面的螺栓柄（３０）的表面（２７）。

【技术特征摘要】
1的概念，设计的一套地下坑道支护用槽式弓形樑交接处的螺栓连接装置。同类型的连接装置DE-OS 28 50 350可代表目前的技术状态。在这种装置上使用了联结螺栓。与螺栓轴线同心的螺栓头部被偏心地放在夹板凸缘的末端上。对着槽式弓形樑的螺栓头背面，一直延伸到经过螺栓轴线的纵向平面上。螺栓的下端面大部分平着压在夹板凸缘的上表面上。从螺栓头的下端面到背面的过渡部分为一弧形面。该弧形面以合理的形状支承在一个与之相应的由夹板支脚到夹板凸缘的过渡部分上。由螺栓柄到螺栓头下端面的过渡部分为一直角。对着槽式弓形樑的螺栓背面，一直延伸到与联结螺栓顶面平行的，并经过螺栓头下端面的一个平面上。对上夹板，联结螺栓和下夹板进行相互调整，以使螺栓头部不仅在未拧紧螺母时与上夹板保持接触状态，而且在施加一定的预应力后，仍能平着压住上夹板。因此，当预应力超出规定的范围时，特别是因岩石压力而使负荷增加时，这种普通的螺栓联结的弧形凸缘末端，就会朝锁紧螺母一侧弯曲。这样，螺栓头部与上夹板之间的接触面便缩小了，其后果是增加了表面压力。此外，这种提高了的表面压力全部集中在上夹板通孔的周围，所以通孔周围的负荷是很高的。另外，下述情况也会导致负荷提高由于沿槽式弓形樑纵方向凸起的螺栓头向螺栓顶方向弯曲，而使相对缩小了的接触面不得不承受最大的压力。这种作用在通孔边缘的非常高的集中负荷，可以使整个装置过早地损坏，即上夹板的通孔被拉破，或螺栓头部穿过了通孔。为了用最佳材料制造联结元件，在一般情况下，针对下面带槽的上夹板的材料所制定的尺寸，要能使整个夹具的性能真正令人满意。由此也许还可以进一步节省上夹板的材料。从某种程度上说，上夹板的弯曲部位，即夹板横档与夹板支脚之间，以及夹板支脚与凸缘之间的部分，似乎是太软了。即便就实际材料布局而言，一般来说这种结构也是比较软的。因此，在岩石压力下，装置的所有部分都出现了变形，从而使得彼此连接的部分之间的距离变得更大了。这种现象可能导致坑道支护弓形支架的每个零件都提前失效。根据上述情况，本发明制造了一种如权利要求1的概念描述的装置。在这种装置的联结螺栓上，夹板上，特别是上夹板上的应力线是谐调的。在减少了总材料消耗的情况下，这种连接夹具可以保证，由更多的槽式弓形樑组成的坑道支护弓形支架的效能更为长久。本发明的权利要求1中被标明号码的部分的特征，即为解决上述问题的方法。在施加螺栓预应力时，螺栓与上部有槽的凸缘之间的相互作用，使支承凸缘与横档之间的过渡部分的上表面，能够沿支承凸缘的弧形面滑移。这就使凸缘和夹板之间的张角一直扩大到了位于纵向槽底部的，凸缘末端的通孔棱边上，以此形成了支承状态。该通孔位于螺栓头下面的螺栓柄旁边。此时，联结螺栓与通孔之间已不存在间隙，因而夹具更加豎固了。附加载荷不会再导致负荷/路线特征曲线的干扰。宁可采用斜度相当大的负荷/路线特性曲线。由于减少了上夹板的材料消耗，所以可以使上夹板与联结螺栓之间的全部作用力形成一条如同钢带一样的应力线，因为在这种好似钢带的应力线中，不再需要弯曲的过渡部分。这样，高于预应力的岩石压力的反作用力，不再可能导致夹具的组成部分出现变形，而且还可借此提高槽式弓形樑的紧凑性。宁可使这种紧凑性维持的长久一些，因为这样可以使每个单独的坑道支护弓形支架的寿命更长一些。本发明还提高了最大承载能力。这样便可获得记录下的岩石移动阻力的最小抵抗线，而且能够保持一个抵抗不同的弯曲力叠加和岩石移动的阻力。在此保留了用于安装坑道支护弓形支架所必需的起调和作用的弹性存储装置。由于权利要求2的特征，从现在起，位于支承凸缘处的螺栓头能够在施加预应力后，只让位于夹板凸缘表面的支承凸缘末端与装置接触。因为对螺栓头尺寸作了相应的计算，所以在施加了全部预应力后，作用力仍可集中在支承凸缘末端的平面上。借此，作用力可以经过较长的距离，由螺栓通孔被引导到上夹板上。在进一步提高预应力，或出现超过预应力的运动负荷时，支承凸缘便会朝螺栓顶部方向变形。这样就可以使支承凸缘下面的其它部分更接近通孔，以致完全与装置表面贴平，此处无须对通孔提出很高要求。因为螺栓头具有特殊形状，所以在岩石压力下，螺栓头与上支架的接触面反而更大了，这样就大大降低了对上夹板通孔边缘部分的要求。由于上夹板最薄弱的部位在通孔的边缘部分上，所以当负荷降低后，可以缩小上夹板的横截面，以便节省材料。关于其它优越性特征已在权利要求3至7中作了叙述。下面对图纸中的发明结构示例作更为详细的说明图1地下坑道支护弓形支架的两个槽式弓形交接部分和两个螺栓连接夹具侧视图。图2位于槽式弓形樑端部的螺栓连接装置的局部剖视放大图。图3位于槽式弓形樑端部的连接装置局部剖视放大图。图4包括联结螺栓的沿图3Ⅳ-Ⅳ线的垂直横截面局部视图。图5包括联结螺栓的沿图2Ⅴ-Ⅴ线剖开的垂直横截面局部视图。图6联结螺栓侧视图。图7图6的联结螺栓Ⅶ向视图。图8图6的联结螺栓俯视图。图9施加预应力时，上夹板凸缘剖面处的螺栓头部。图10当岩石压力超过预应力时，螺栓头部与上夹板凸缘的相对位置。在图1至图5中，两个相互交接的槽式弓形樑分别用1和2标注。该弓形樑位于一个未用详图表示的坑道支护弓形支架上。槽式弓形樑1和2各包括支脚4，凸缘5和底板3三个部分。凸缘5是相互支撑着的。在岩石压力下延长了的槽式弓形樑的重叠部分1、2由连接夹具6、7卡紧。弓形樑1、2的每个端部都加装了可携带的连接夹具6、7。连接夹具6、7＊，包括一个U字形的弯曲下支板9(图4和5)，该下夹板9支承着环形槽式弓形樑1的弯曲凸缘8;一个上夹板10，该上夹板延伸到槽式弓形樑2的凸缘5旁边;以及上，下夹板的凸缘13，14上的通孔11，12和带有锁紧螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：博纳斯卡尔海因茨，多曼斯基劳撤，科普斯曼弗里德，曼纳克斯沃纳，莫巴斯戴特，图罗斯基鲁道夫，
申请(专利权)人：博克默伊森哈特海因茨曼有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]