一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置及方法，一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，包括锚杆对中度调节结构、相似锚固孔固定结构及工作台连接固定结构，锚杆对中度调节结构包括锚杆居中度控制构件；本发明专利技术通过调整锚杆限位孔的位置，加工出居中度不同的锚杆居中度控制构件，从而精准筛选出多个预设居中度的锚杆实验试件，以实现实验过程中锚杆对中度的准确控制，保证实验效果；采用本发明专利技术装置的实验方法可实现锚杆居中度的精准控制，并获得一系列锚杆居中度的锚固试件，以便开展锚杆居中度与锚杆支护效果关系研究，保证实验效果的准备性和有效性。实验效果的准备性和有效性。实验效果的准备性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置及方法


[0001]本专利技术属于矿山、隧道、硐室等锚杆支护
，具体涉及一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置及方法。

技术介绍

[0002]锚杆支护技术作为一种经济有效的支护方法，在我国矿山、隧道、硐室等地下工程支护领域有着广泛的应用，由于锚杆支护现场施工条件的限制，使得锚杆支护施工成为一种隐蔽的施工过程，对锚杆支护现场施工质量和效果缺乏有效研究手段，为分析锚杆支护效果，甚至是锚杆支护机理分析，均离不开实验室锚杆锚固实验；在锚杆支护质量众多影响因素中，据相关研究表明，锚杆对中度（锚杆对中度是表示锚杆轴线位置与锚固孔轴线位置偏移程度的量，两轴线位置重合时，锚杆对中度记作1）是其重要因素之一，因此，开展锚杆对中度与锚杆支护质量关系研究具有重要意义；然而，现有条件下进行锚杆不同对中度实验时，却面临锚杆不同对中度精准控制装置和方法缺乏的状况，因此，为进一步开展锚杆支护技术精细化研究，分析锚杆支护质量与锚杆对中度之间的关系，亟需寻找一种锚杆不同对中度精准控制装置及实验方法，以实现实验过程中锚杆对中度的准确控制，保证实验效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置及方法，其可有效解决当前实验中锚杆对中度精准控制的不足，进一步保证锚杆不同对中度实验室研究结果的准备性。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，包括锚杆对中度调节结构、相似锚固孔固定结构及工作台连接固定结构，所述锚杆对中度调节结构包括锚杆居中度控制构件、相似锚固孔底部约束块、调节滑块、调节导轨、滑块固定螺栓，所述相似锚固孔固定结构包括相似锚固孔固定立柱、丝杠位置调节长孔、相似锚固孔抱紧箍、相似锚固孔固定丝杠、紧固蝶形螺母、立柱约束螺母、丝杆连接螺母、抱紧箍预紧螺母，所述工作台连接固定结构包括固定底板、T型固定块、数控钻机工作台、固定螺栓。
[0005]所述锚杆居中度控制构件呈盖状，所述锚杆居中度控制构件设置有用于锚杆紧密插入在内的锚杆限位孔和用于向下安装相似锚固孔的配合凹槽。
[0006]所述相似锚固孔底部约束块设置在所述锚杆居中度控制构件的下方，所述相似锚固孔底部约束块上设置有与相似锚固孔相匹配的相似锚固孔限位孔，所述相似锚固孔底部约束块通过两侧设置的卡紧凹槽连接有调节滑块，所述的调节滑块滑动设置在调节导轨上，所述的调节导轨设置有导轨凹槽，所述调节滑块设置有与导轨凹槽相匹配和的导轨配合槽，相似锚固孔的安装位置通过滑块固定螺栓固定调节滑块控制。
[0007]所述相似锚固孔固定立柱设置有丝杠位置调节长孔，所述相似锚固孔固定丝杠穿过丝杠位置调节长孔可上下调节位置，所述相似锚固孔固定丝杠通过丝杠连接螺母与相似
锚固孔抱紧箍连接在相似锚固孔的两侧，所述的相似锚固孔抱紧箍通过抱紧箍预紧螺母与相似锚固孔固定连接，所述丝杠位置调节长孔的内外侧分别通过立柱约束螺母与紧固蝶形螺母实现相似锚固孔的固定。
[0008]所述锚杆对中度调节结构的调节导轨机械连接在所述工作台连接固定结构的固定底板上，所述固定底板通过T型固定块和固定螺栓与数控钻机工作台连接固定，所述T型固定块与数控钻机工作台上的工作台凸型槽相匹配，所述T型固定块设置有螺栓连接孔，螺栓连接孔与固定螺栓配合固定连接。
[0009]一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置的实验方法，包括如下步骤：步骤1）：将锚杆的上部加工成数控钻机夹持段；步骤2）：调整锚杆限位孔的位置，加工多个不同居中度的锚杆居中度控制构件；步骤3）：将T型固定块通过固定螺栓固定在数控钻机工作台上；步骤4）：将相似锚固孔底部约束块安装在固定底板上，并将相似锚固孔插入相似锚固孔限位孔中；步骤5）：将相似锚固孔抱紧箍套在相似锚固孔的上部，拧紧抱紧箍预紧螺母，将相似锚固孔固定丝杠穿过丝杠位置调节长孔并插入丝杆连接螺母内，通过内侧安装的立柱约束螺母将其调节到合适位置，在丝杠位置调节长孔的外侧拧上紧固蝶形螺母且暂不充分预紧；步骤6）：将锚杆的数控钻机加持段插入数控钻机的夹头内，并固定牢固；步骤7）：将一个锚杆居中度控制构件套在相似锚固孔的上端，启动数控钻机，将锚杆的下端对准并插入锚杆限位孔一段长度，同时预紧2个紧固蝶形螺母，然后拧紧滑块固定螺栓，固定调节滑块位置；步骤8）：将锚杆从锚杆限位孔内拔出，然后从相似锚固孔的上端取下锚杆居中度控制构件；步骤9）：将树脂锚固剂塞入相似锚固孔内，启动数控钻机，带动锚杆旋转和向下运动，搅拌树脂锚固剂，完成锚杆在相似锚固孔内的锚固；步骤10）：松动数控钻机夹头和抱紧箍预紧螺母，取下相似锚固孔及锚杆，完成一个锚杆试样的锚固；步骤11）：选择另一种锚杆居中度控制构件，重复上述步骤7）
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步骤10），直至完成所有实验试件的锚固。
[0010]步骤2）中，调整锚杆限位孔的位置可通过改变锚杆居中度控制构件轴线位置与锚杆限位孔轴线位置的位置关系实现。
[0011]本专利技术的有益效果：本专利技术一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置采用锚杆居中度控制构件，通过调整锚杆限位孔的位置，加工出居中度不同的锚杆居中度控制构件，从而精准筛选出多个预设居中度的锚杆实验试件，以实现实验过程中锚杆对中度的准确控制，保证实验效果；采用的锚杆对中度调节结构和相似锚固孔固定结构能够稳固和调节相似锚固孔的水平和垂直位置，便于在锚杆插入锚杆限位孔时进行位置调整，并且采用工作台连接固定结构，可保证在实验过程中整个装置的稳固性；采用本专利技术一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置的实验方法可实现锚杆居中度的精准控制，并获得一系列锚杆居中度的锚固试件，以便开展锚杆居中度与锚杆支护效果关系研究，保证实验效果的准备性和
有效性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置的整体结构示意图；图2为本专利技术的锚杆对中度调节结构的结构示意图；图3为本专利技术的锚杆居中度控制构件的结构示意图；图4为本专利技术不同居中度的锚杆居中度控制构件的正视图；图5为本专利技术的相似锚固孔底部约束块的结构示意图；图6为本专利技术的相似锚固孔固定结构的结构示意图；图7为本专利技术的工作台连接固定结构的结构示意图；图8为本专利技术的数控钻机工作台的结构示意图；图9为本专利技术的T型固定块的结构示意图；图中：1、锚杆对中度调节结构
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1、锚杆居中度控制构件
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2、相似锚固孔底部约束块
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3、调节滑块
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4、调节导轨
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5、导轨凹槽
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6、导轨配合槽
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7、滑块固定螺栓
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8、锚杆限位孔
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9、配合凹槽
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10、锚杆居中度控制构件轴线位置
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11、锚杆限位孔轴线位置
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12、相似锚固孔限位孔
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，包括锚杆对中度调节结构、相似锚固孔固定结构及工作台连接固定结构，其特征在于：所述锚杆对中度调节结构包括锚杆居中度控制构件、相似锚固孔底部约束块、调节滑块、调节导轨、滑块固定螺栓，所述相似锚固孔固定结构包括相似锚固孔固定立柱、丝杠位置调节长孔、相似锚固孔抱紧箍、相似锚固孔固定丝杠、紧固蝶形螺母、立柱约束螺母、丝杆连接螺母、抱紧箍预紧螺母，所述工作台连接固定结构包括固定底板、T型固定块、数控钻机工作台、固定螺栓。2.根据权利要求1所述的一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，其特征在于：所述锚杆居中度控制构件呈盖状，所述锚杆居中度控制构件设置有用于锚杆紧密插入在内的锚杆限位孔和用于向下安装相似锚固孔的配合凹槽。3.根据权利要求1所述的一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，其特征在于：所述相似锚固孔底部约束块设置在所述锚杆居中度控制构件的下方，所述相似锚固孔底部约束块上设置有与相似锚固孔相匹配的相似锚固孔限位孔，所述相似锚固孔底部约束块通过两侧设置的卡紧凹槽连接有调节滑块，所述的调节滑块滑动设置在调节导轨上，所述的调节导轨设置有导轨凹槽，所述调节滑块设置有与导轨凹槽相匹配和的导轨配合槽，相似锚固孔的安装位置通过滑块固定螺栓固定调节滑块控制。4.根据权利要求1所述的一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，其特征在于：所述相似锚固孔固定立柱设置有丝杠位置调节长孔，所述相似锚固孔固定丝杠穿过丝杠位置调节长孔可上下调节位置，所述相似锚固孔固定丝杠通过丝杠连接螺母与相似锚固孔抱紧箍连接在相似锚固孔的两侧，所述的相似锚固孔抱紧箍通过抱紧箍预紧螺母与相似锚固孔固定连接，所述丝杠位置调节长孔的内外侧分别通过立柱约束螺母与紧固蝶形螺母实现相似锚固孔的固定。5.根据权利要求1所述的一种基于数控钻机的锚杆对中度实验装置，其特征在于：所述锚杆对中度调节结构的调节导轨机械连接在所述工作台...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少伟，贺德印，王子升，李勇，张露，支光辉，付孟雄，贾后省，姜彦军，范凯，彭博，许莉莉，祝瑜，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：