НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО КАНАТНОГО АНКЕРА
TENSIONER OF CABLE ANCHOR

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению контура горных выработок с помощью канатных анкеров.
Известен канатный анкер, содержащий опорную муфту, соединенную с проволоками каната посредством клина, при этом муфта соединена резьбой со стержнем хвостовика анкера, на котором размещены опорные элементы и опорная гайка (патент РФ на изобретение №2178082, кл. E21D 21/00, заявлено 10.08.1999 г., опубликовано 10.01.2002 г.).
Недостатком известного канатного анкера является его невысокая несущая способность и ограниченная податливость, что обусловлено одинарной свивкой прядей в канате.
Наиболее близким аналогом по технической сущности является натяжное устройство канатного анкера по патенту РФ №2281397 (E21D 20/00, дата подачи заявки 26.03.2004 г., дата публикации - 10.08.2006 г.).
Известное натяжное устройство содержит муфту с осевым каналом, в котором с помощью конической втулки закреплен канат. Канал в муфте имеет цилиндрическую и коническую части с гладкой поверхностью, при этом пряди каната на конической втулке и на сопряжении с центральной прядью каната, проходящей внутри втулки, зафиксированы металлизированной шпаклевкой.
Основной недостаток известного устройства заключается в том, что при установке канатного анкера за счет силового воздействия на муфту нередко происходит рассоединение ее с прядями каната на конической поверхности в осевом канале, в результате чего происходит проскальзывание муфты относительно каната. Для избежания этого пряди каната прикрепляют электросваркой к муфте, что снижает прочность каната и муфты и усложняет изготовление устройства.
Кроме того, недостатком является повышенный расход металла из-за увеличенного диаметра муфты в зоне цилиндрической части осевого канала, где клиновая втулка имеет увеличенную толщину стенок.
Техническим результатом изобретения является повышение качества закрепления каната за счет обжатия прядей его в муфте.
Предложено натяжное устройство канатного анкера, включающее муфту с осевым каналом для фиксации в ней каната, опорную гайку на внешней поверхности муфты, установленную с помощью резьбового соединения, и втулку, размещенную в осевом канале на центральной пряди каната.
Отличием является то, что втулка имеет разнонаправленные конические поверхности, сопряженные основаниями, и снабжена каналом для пропуска центральной пряди каната, а осевой канал муфты имеет поверхность, повторяющую поверхность втулки, при этом с одного конца муфта снабжена трубой, охватывающей канат, и обжата вокруг каната в радиальном направлении, а с противоположного торца муфты в кольцевом зазоре между поверхностью осевого канала муфты и прядями каната установлена путем вдавливания упругая гильза с продольными прорезями в корпусе, причем гильза снабжена многогранной головкой, размещенной с возможностью соединения с приспособлением для силового воздействия на нее и упора в торец муфты.
Обжатие каната в осевом канале муфты и фиксация его с помощью муфты, втулки с разнонаправленной конусностью и гильзы с продольными прорезями в корпусе и многогранной головки позволяют регулировать прочность соединения каната с муфтой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано натяжное устройство в продольном разрезе, на фиг.2 - гильза в продольном разрезе, на фиг.3 - сечение по I-I фиг.1.
Натяжное устройство канатного анкера содержит муфту 1 с осевым каналом 2, на внешней резьбовой поверхности которой установлена опорная гайка 3. Муфта предназначена для крепления в ней каната 4, для чего она имеет сквозной осевой канал с втулкой 5 с разнонаправленными коническими поверхностями 6, сопряженными основаниями. Втулка 5 снабжена каналом 8 для установки ее на центральной пряди каната 4. Осевой канал 2 муфты имеет поверхность 9, повторяющую поверхность втулки. С одного конца муфта 1 снабжена трубой 10, охватывающей канат 4, служащей герметизатором и придающей ему жесткость при вращении, а с противоположного торца муфта снабжена гильзой 11. Гильза имеет корпус 12 с продольными прорезями 13. За счет наличия прорезей и заданной толщины стенок корпус 12 гильзы является упругим, т.е. принимает при установке заданное положение и возвращается к первоначальной форме при снятии нагрузки. Гильза имеет сквозной канал для пропуска каната, и ее внутренняя поверхность может быть выполнена по профилю контактирующих с нею поверхностей прядей каната. Гильза снабжена многогранной головкой 14, размещенной с возможностью соединения с приспособлением для силового воздействия на нее буровой машиной (не показана) и упора головки в торец муфты.
Подготовка канатного анкера включает установку в торце муфты 1 трубы 10 и обжатие этой части муфты, после чего с противоположного конца к многогранной головке 14 гильзы подсоединяют приспособление для силового воздействия (буровую машину) и задавливают гильзу 11 в зазор между муфтой 1 и прядями каната 4, досылают канатом до забоя скважины ампулы с закрепляющим материалом и путем вращения и подачи каната устанавливают анкер в проектное положение.
При вдавливании гильзы 11 в осевой канал муфты между стенкой и прядями каната происходит обжатие каната и закрепление его в муфте, причем за счет упругих свойств корпуса гильза принимает форму поверхности осевого канала 2 муфты в зоне установки втулки 5.
После закрепления анкера вращатель устанавливают на гайку 3 и производят натяжение канатного анкера за счет упора гайки в опорную шайбу (не показана). Вращение гайки 3 приводит к созданию необходимого осевого усилия в канате 4. После установки и распора данного канатного анкера буровую машину перемещают к месту установки следующего анкера.
Натяжное устройство обеспечивает прочное соединение каната с муфтой, необходимую податливость канатного анкера, увеличение его несущей способности и надежно в работе. Кроме того, предложенная конструкция позволяет за счет обжима уменьшить габариты и массу муфты.