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冷压头等强锚杆及其端头加工方法
    技术领域：

    本发明涉及矿山资源开采支护技术，是一种用于地下开采巷道锚杆支护的冷压头等强锚杆及其加工方法。

    背景技术：

    已有的锚杆一般为杆体肋为单向左旋无纵筋，经过许多改进已经取得支护的较好效果，但在实践中发现，现有锚杆体仍存在较多不足：全锚时，锚固剂充分搅拌的效果欠佳、杆体的握裹力稍差、肋的螺距、高度、角度、重量偏大、杆体不圆、易使锚杆推进转动阻力大、力易传递到肋上，并时常使锚杆穿过锚固剂减少搅拌作用、造成锚固力欠佳。同时，现有锚杆体的端头100～150mm段必须加工为标准公制螺纹，以与锚杆帽相配套。而现有的端头螺纹通常有冷热两种加工方法：1、将锚杆体端头加工段采用车削工艺消肋、车圆，使之成为圆柱形杆体，以满足下一工序的技术要求。该工序损失锚杆体母材料，使加工后的杆体直径比杆体母材内径减少1～2mm，再将圆柱形杆体套出标准公制螺纹，以与锚杆螺帽有效配合。该工序再次损失被加工件母材料，使螺纹段内径又减少2mm以上。这种加工方法降低了螺纹段有效截面积，进而损失锚杆体母材抗拉强度的15～25％，并使锚杆在使用中形成应力集中并首先破坏。2、热加工的不足在于，产生氧化铁皮、热胀冷缩造成延伸、圆柱形体比母材杆体细，尺寸误差偏大，很难实现锚杆体等强。

    发明内容：

    本发明的目的是，提供一种冷压头等强锚杆及其端头加工方法，以便减少加工过程中的材料损失和强度损失，改进锚杆体肋的结构，适应冷压工艺，提高锚杆体整体强度和性能，使锚杆具有以下优点：杆体握裹力较好，强度高、并能更好的提高锚固力和承载力的传递效应等。使锚杆端头加工方法具有以下优点：可减少加工过程中的材料损失和强度损失，使端头的强度达到锚杆体母材抗拉强度的95％，基本实现锚杆等强，并可消除应力集中现象，提高锚杆整体强度15～25％。

    本发明为了解现有技术所存在地问题，采用如下方案进行解决，它有杆体1，杆体1上设置轴向螺旋型肋2，它用冷(滚)压头设施将冷、热轧锚杆体母材采用冷(滚)压工艺，把长约为70-150毫米单向螺旋无纵筋锚杆端头消肋冷(滚)压圆，加工为满足滚丝技术要求的圆柱形杆体，再通过滚丝工艺滚制出标准公制螺纹。杆体1母材由肋2沿杆体呈全螺旋形热扎一体，热轧合缝线3小于或等于2毫米，杆体直径是Φ20-Φ22毫米，螺距L2是14-18毫米，肋高L是0.6-1.2毫米，肋宽L1是2-2.6毫米。杆体1母材由肋2沿杆体呈全螺旋形冷滚一体，用冷拔后圆钢，采用对轮滚压出肋，无合缝线，肋高L0.6-1.2毫米，肋宽L11-1.8毫米，螺距L28-12毫米，杆体母材一端留有100-150毫米圆柱体不滚肋，用以直接滚螺纹。螺旋型肋一段的杆体直径比冷压成圆柱形杆体直径仅大0.15-0.6毫米压头余量或相等。螺纹型肋在端头冷压消肋成为70-150毫米光轴。杆体1母材由肋2沿杆体呈全螺旋型热扎一体，热扎合缝线3为1.5毫米，杆体1直径是Φ21.6毫米，螺距L2是14毫米，肋高L是1.1毫米，肋宽L1是2.2毫米。杆体1母材由肋2沿杆体呈全螺旋型冷滚一体，用冷拔后圆钢，采用对轮滚压出肋，无合缝线，杆体1直径为Φ20.6毫米，肋高L0.8毫米，肋宽L11.8毫米，螺距L2是8毫米。采用冷压力加工工艺将锚杆体的端头进行消肋压圆，加工为满足滚丝工艺技术要求的圆柱形，再通过滚丝工艺滚制出标准公制螺纹，具体采用滚轮转动对滚、挤压锚杆端头，由动轮4带动连杆5，按摆角拉、推动摆轮6驱动齿咬合轮7，与冷轧辊8同步运行动作，杆体1转动并轴向随轧辊8摆动往复挤压，在轧辊8圆槽内挤压下消除肋2，形成一段圆柱形，再通过滚丝工艺滚制出标准公制螺纹。本方法全部加工过程均为无车削冷加工，被加工部位不损失杆体母材材料，经冷滚压滚圆后的圆柱形杆体的截面积直径仅小于0.3～0.6mm，再经滚丝后其螺纹段抗拉强度平均达到锚杆体母材抗拉强度的95％。

    本发明的锚杆具有以下优点：安装施工时，能充分搅拌锚固剂，推进转动阻力小，杆体握裹力好、强度高、提高了锚固力和承载力的传递效应，力可以传递到杆体上，使承载强度提高，节省杆体材料，成本较低。本发明锚杆端头加工方法具有以下优点：可减少锚杆母材加工过程中的材料损失和强度损失，使端头的强度达到锚杆母材抗拉强度的95％左右，基本实现了锚杆等强，消除了应力集中而脆断现象，提高了锚杆整体强度15～25％。

    附图说明：

    附图1是本发明冷压头等强锚杆结构示意图，附图2是本发明实现冷压头等强锚杆端头加工方法的结构示意图。

    具体实施方式：

    附图1是本发明所述冷压头等强锚杆，图中1是杆体，杆体1上设置轴向螺旋型肋2，即：单向左旋无纵筋锚杆，杆体1的直径有许多规格，通常在Φ20-Φ22毫米范围内，例如杆体1直径可以是Φ21.6毫米、Φ20.6毫米的规格等。当锚杆体母材由肋2沿杆体呈全螺旋型热扎一体时，热扎合缝线3为1.5毫米，杆体1的直径是Φ21.6毫米，螺距L2是14毫米，肋高L是毫米，肋宽L12.2毫米。当锚杆杆体1母材由肋2沿杆体呈全螺旋型冷滚体时，无合缝线，杆体1直径为Φ20.6毫米，肋高L0.8毫米，肋宽L11.8毫米，螺距L2是8毫米。滚丝直径一般在M22.6×2.5、M23.6×2.5范围，即可实现冷压等强锚杆的技术要求。

    本发明所述冷压头等强锚杆端头的加工方法是采用冷滚压工艺将锚杆的端头进行消肋滚圆，加工为满足滚丝工艺技术要求的圆柱形，再通过滚丝工艺滚制出标准公制螺纹。本发明的加工方法为附图2所示，由动轮4带动连杆5，按摆角拉、推动摆轮6驱动齿咬合轮7，与冷轧辊8同步运行动作。杆体1转动并轴向随轧辊8摆动往复挤压，在轧辊8圆槽内挤压下消除肋2，形成一段圆柱形，再通过滚丝工艺滚制出标准公制螺纹。本发明未详述内容为公知技术。