замок для соединения элементов крепи из спецпрофиля

Формула изобретения

1. Замок для соединения элементов из спецпрофиля, включающий скобу с гайками, фигурную планку, охватывающую профиль крепи со стороны днища, и механизм повышения силового взаимодействия между элементами крепи из спецпрофиля, отличающийся тем, что механизм повышения силового взаимодействия между элементами крепи выполнен в виде вкладыша, установленного внутри контура профиля с возможностью силового взаимодействия между стенками профиля крепи и скобой, при этом угол наклона торцовых плоскостей вкладыша к оси симметрии равен углу наклона стенок профиля крепи к оси симметрии его поперечного сечения.

2. Замок по п.1, отличающийся тем, что вкладыш имеет седловидную выемку под скобу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к шахтной металлической крепи для горных выработок.

Известен узел податливости арочной крепи, состоящий из двух хомутов с гайками и планками [1].

Недостатком данной конструкции податливого соединения элементов крепи из спецпрофиля является то, что хомут с прямолинейными планками не обеспечивает достаточной жесткости соединения элементов крепи за счет деформации планок и самого хомута, затяжка хомута ослабевает и он перестает выполнять свои функции. Кроме того, хомуты, не фиксируемые относительно друг друга, перемещаются по элементам крепи, что также отрицательно сказывается на работе узла соединения крепи.

Этот недостаток во многом устранен в изобретении "узел соединения для металлической прочной крепи", включающем два замка податливости, состоящие из резьбовой и накладной скоб, охватывающих элементы крепи из спецпрофиля с полками, гаек и двух планок, соединяющих оба замка податливости [2]. Соединительный узел такой конструкции достаточно стабильно держит нагрузку в пределах до 300 кН. Но, однако, планки свое первоначальное значение утратили, т. к. фигурная (накладная) скоба плотно охватывает профиль крепи и не позволяет смещаться замку по элементу крепи даже при их ослаблении. Поэтому конструкция узла может быть упрощена.

Известен также быстросоединяемый узел для податливой крепи из спецпрофиля, включающий элементы крепи, скобы и размещенные на валу эксцентрики, находящиеся в силовом контакте с полками профиля крепи, а также Г-образные планки, охватывающие концы вала эксцентриков и установленные на скобах с возможностью перемещения по ним [3].

Недостаток - довольно сложная конструкция замка и как следствие недостаточная надежность в работе.

Известное замковое устройство для арочной крепи из спецпрофиля, включающее скобу, охватывающие элементы крепи из спецпрофиля, с гайками и планкой, вкладыши, расположенные между скобой и наружным контуром спецпрофиля с возможностью взаимодействия торцов вкладышей с ним, при этом планка установлена со стороны днища спецпрофиля с зазором [4].

Данная конструкция замка по стабильности и надежности работы менее эффективна, чем у замков, выполненных с обычными фигурными планками и скобами с гайками.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту является замок для соединения элементов крепи из спецпрофиля, включающий скобу, гайки, планку с отверстиями в полках, охватывающую боковыми частями боковые стенки спецпрофиля, эксцентриковые шайбы, установленные между полками планки и полками спецпрофиля нижнего крепежного элемента и взаимодействующие с боковыми стенками спецпрофиля с наружной его стороны [5].

Недостатком прототипа является недостаточно стабильное сопротивление замка горному давлению, действующему на рамы крепи, а при больших просадках крепи возможна полная утрата той части сопротивления узла податливости, которая приходится на взаимодействие эксцентриковых шайб с боковой поверхностью профиля крепи.

Целью изобретения является устранение этого недостатка и повышение стабильной работы замкового соединения с одновременным увеличением его номинального сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в замке для соединения элементов крепи из спецпрофиля, включающем скобу с гайками, фигурную охватывающую профиль крепи планку и механизм повышения силового взаимодействия между элементами крепи из спецпрофиля, последний выполнен в виде вкладыша, установленного внутри контура профиля крепи с возможностью силового взаимодействия между стенками профиля крепи, при этом угол наклона торцовых плоскостей вкладыша к оси симметрии, взаимодействующих со стенками профиля крепи, равен углу наклона стенок профиля, а вкладыш имеет седловидную выемку под скобу.

Проведенные патентные исследования показали, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе не имеется сведений о замках для соединения элементов крепи из спецпрофиля, которые характеризовались бы той же совокупностью существенных признаков, что и заявляемая конструкция замка, т.е. она отвечает критерию патентоспособности по новизне.

Сопоставительный анализ предлагаемого замка для соединения элементов крепи из спецпрофиля с известными конструкциями замковых соединений для этих целей показывает, что она (конструкция) имеет существенные преимущества перед известными, которые появились благодаря новым отличительным признакам, которые неизвестны из уровня техники. Следовательно, можно утверждать, что она обладает изобретательским уровнем.

На фиг. 1 изображен замок соединения элементов крепи из спецпрофиля; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Замок для соединения элементов крепи из спецпрофиля состоит из скобы 1 с двумя гайками 2 и 3, фигурной планки 4, охватывающей спецпрофиль крепи со стороны днища соединяемых элементов 5 и 6 крепи, и механизма повышения силового взаимодействия между элементами крепи из спецпрофиля. Механизм повышения силового взаимодействия между элементами крепи выполнен в виде вкладыша 7, установленного внутри контура профиля с возможностью силового взаимодействия между стенками профиля элементов 5 и 6 крепи и скобой 1. Торцовые плоскости 8 и 9 вкладыша имеют одинаковый угол наклона к оси симметрии со стенками 10 и 11 профиля крепи, а для взаимодействия со скобой 1 вкладыш 7 выполнен с седловидными выемками 12.

Замок для соединения элементов крепи из спецпрофиля устанавливается в месте нахлеста соединяемых элементов 5 и 6. Со стороны днища профиля устанавливается фигурная планка 4, в отверстия которой вставляется скоба 1 с гайками 2 и 3. В контур профиля крепи под скобу 1 вводится вкладыш 7 так, что скоба 1 ложится на седловидные выемки 12. Закручиваются гайки 2 и 3, стягивая элементы 5 и 6 крепи из спецпрофиля и одновременно распирая вкладыш 7 между стенками 10 и 11. При этом торцовые поверхности плоскости 8 и 9 вкладыша плотно контактируют между собой и создают дополнительное усилие распора между внешними поверхностями стенок 10 и 11 элемента 5 крепи между аналогичными внутренними стенками профиля крепи у элемента 6. Это в значительной мере повышает сопротивление проскальзывания соединенных элементов 5 и 6 крепи. Кроме того, установка вкладыша 7 в верхней части профиля крепи (между полками - фланцами) приводит к повышению момента сопротивления крепи в этом сечении, т.к. в этом месте образуется профиль крепи с закрытым контуром.

Источники информации

1. А.с. СССР N 474622, кл. E 21 D 11/14.

2. А.с. СССР (патент) N 905482, кл. E 21 D 11/14, 1982.

3. А.с. СССР N 909191, кл. E 21 D 11/14, 1982.

4. А.с. СССР N 934028, кл. E 21 D 11/14, 1982.

5. А.с. СССР N 977798, кл. E 21 D 11/14, 1982.