CN109026107A - 一种开关式锚杆索应力测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种开关式锚杆索应力测量装置，包括第一压片和第二压片，所述第一压片上设有第一通孔，所述第一压片的上端设有第一凸缘，所述第一凸缘的下表面上设有第一电极，所述第二压片上设有第二通孔，所述第二压片的下端设有第二凸缘，所述第二凸缘的上表面上设有第二电极，所述第一压片和第二压片贴合设置，所述第一电极和第二电极位置相对应，所述第一电极和第二电极之间设有导线，所述导线上串联有电源和指示灯。使第一压片的上表面和第二压片的下表面受力，产生形变，当达到设定压力值时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，提醒监测人员，起到应力过载警示作用。
Description
技术领域
本发明属于煤矿锚杆或锚索应力变化监测设备领域，具体涉及一种开关式锚杆索应力测量装置。
背景技术
现有的锚杆或者锚索监测设备由传感器和显示仪表两部分组成，这种传统检测仪主要有以下不足：
首先，装备比较笨重，在监测使用时操作不方便，同时也不便于携带。
第二，传统的监测设备部件较多，结构复杂，且生产成本高。
第三，传统监测设备状态判定过程繁琐，影响判定时间，需要专业操作人员。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种开关式锚杆索应力测量装置，将第一压片与第二压片贴合在一起，分别使第一压片的上表面和第二压片的下表面受力，对第一压片和第二压片进行挤压，使第一压片和第二压片之间产生形变，当达到设定压力值时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，提醒监测人员，起到应力过载警示作用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种开关式锚杆索应力测量装置，包括第一压片和第二压片，所述第一压片上设有第一通孔，所述第一压片的上端设有第一凸缘，所述第一凸缘的下表面上设有第一电极，所述第二压片上设有第二通孔，所述第二压片的下端设有第二凸缘，所述第二凸缘的上表面上设有第二电极，所述第一压片和第二压片贴合设置，所述第一电极和第二电极位置相对应，所述第一电极和第二电极之间设有导线，所述导线上串联有电源和指示灯。将第一压片与第二压片贴合在一起，分别使第一压片的上表面和第二压片的下表面受力，对第一压片和第二压片进行挤压，使第一压片和第二压片之间产生形变，当达到设定压力值时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，提醒监测人员，起到应力过载警示作用。
所述电源为可充电式锂电池。采用可充电式电池，能够对电池进行循环使用，节约成本，采用锂电池，能够延长使用时间，避免频繁对电池进行更换。
所述第一压片与第二压片之间的贴合面为锥形面。采用锥形面贴合，能够在第一压片和第二压片受压时，能够对第一压片和第二压片在轴线方向上起导向作用，避免压力过大导致第一压片和第二压片之间发生侧滑。
所述锥形面的锥度为30°。将第一压片和第二压片之间的锥形面的倾斜角度设置成30°，既能够承受足够的压力，又能够对第一压片和第二压片起导向作用。
所述第一压片与第二压片之间的贴合面为折线型面。第一压片和第二压片之间采用折线形平面，既能够对第一压片和第二压片在轴向上起导向作用，又能够防止第一压片和第二压片之间产生轴向旋转，保证第一电极和第二电极的对中性。
所述折线型面的折线夹角为60°。将第一压片和第二压片之间的折线形面的角度设置成60度，既能够承受第一压片和第二压片之间的轴向力，又能够保证锯齿的强度，避免锯齿变形。
所述第一压片与第二压片之间的贴合面为止口面。第一压片与第二压片之间的贴合面采用止口面，能够避免第一压片和第二压片受力时产生滑动。
所述止口面的竖向圆周面上设有导槽。在第一压片和第二压片接触的止口面上设置导槽，能够防止第一压片和第二压片之间发生轴向旋转，保证第一电极和第二电极之间的定位准确。
所述导槽为多边形或者弧形。采用多边形或者弧形，便于加工，节约生产成本。
所述止口面的凸止口的高度大于凹止口的高度。使凸止口面的高度大于凹止口的高度，这样第一压片和第二压片之间仅有一个结合面，同等受力情况下，能够提高第一压片和第二压片之间的形变量，使力致发光膜的发光强度更加明显。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，将第一压片与第二压片贴合在一起，分别使第一压片的上表面和第二压片的下表面受力，对第一压片和第二压片进行挤压，使第一压片和第二压片之间产生形变，当达到设定压力值时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，提醒监测人员，起到应力过载警示作用；
2、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，所述电源采用可充电式电池，能够对电池进行循环使用，节约成本，采用锂电池，能够延长使用时间，避免频繁对电池进行更换；
3、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，第一压片与第二压片之间采用锥形面贴合，能够在第一压片和第二压片受压时，能够对第一压片和第二压片在轴线方向上起导向作用，避免压力过大导致第一压片和第二压片之间发生侧滑；
4、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，第一压片和第二压片之间采用折线形平面，既能够对第一压片和第二压片在轴向上起导向作用，又能够防止第一压片和第二压片之间产生轴向旋转，保证第一电极和第二电极的对中性；
5、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，第一压片与第二压片之间的贴合面采用止口面，能够避免第一压片和第二压片受力时产生滑动。
6、本发明的一种开关式锚杆索应力测量装置，在第一压片和第二压片接触的止口面上设置导槽，能够防止第一压片和第二压片之间发生轴向旋转，保证第一电极和第二电极之间的定位准确。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的纵剖面结构示意图；
图3是本发明的横剖面结构示意图；
图4是本发明的折线形贴合面示意图；
图5是本发明的折线形贴合面纵剖面结构示意图；
图6是本发明的折线形贴合面横剖面结构示意图；
图7是本发明的锥面贴合面整体示意图；
图8是本发明的锥面贴合面纵剖面结构示意图；
图9是本发明的锥面贴合面横剖面结构示意图；
图10是本发明的止口贴合面整体结构示意图；
图11是本发明的止口贴合面纵剖面结构示意图；
图12是本发明的止口贴合面横剖面结构示意图；
图13是本发明的三角形导槽结构示意图；
图14是本发明的弧形导槽结构示意图；
图15是本发明的四边形导槽结构示意图；
其中，1、第一压片，2、第一电极，3、导线，4、第二电极，5、第二压片，6、贴合面，7、第二通孔，8、第一通孔，9、凹止口，10、凸止口，11、导槽，12、指示灯，13、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
如图1-3所示，一种开关式锚杆索应力测量装置，包括第一压片和第二压片，所述第一压片上设有第一通孔，第一通孔设置在第一压片顶面的中心，且第一通孔贯穿整个第一压片，所述第一压片的上端设有第一凸缘，第一凸缘在第一压片的顶部形成台阶，所述第一凸缘的下表面上设有第一电极，所述第一电极设有多个，且第一电极位于同一直径的圆周上，第一电极在第一凸缘上均布，本申请中第一电极设有四个，相邻压住之间呈90°均布，所述第二压片上设有第二通孔，第二通孔设置在第二压片底面的中心，且第二通孔贯穿整个第二压片，所述第二压片的下端设有第二凸缘，第二凸缘在第二压片的底部形成台阶，所述第二凸缘的上表面上设有第二电极，所述第二电极设有多个，且第二电极位于同一直径的圆周上，第二电极在第二凸缘上均布，本申请中第二电极设有四个，相邻压住之间呈90°均布，第二电极的位置与第一电极的位置相对应，即第一电极所在的圆周直径与第二电极所在的圆周直径相等，所述第一压片和第二压片贴合设置，第一电极与第二电极贴合的部分形成一个贴合面，所述第一电极和第二电极位置相对应，所述第一电极和第二电极之间设有导线，所述导线上串联有电源和指示灯。将第一压片与第二压片贴合在一起，分别使第一压片的上表面和第二压片的下表面受力，对第一压片和第二压片进行挤压，使第一压片和第二压片之间产生形变，当达到设定压力值时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，提醒监测人员，起到应力过载警示作用。
所述电源为可充电式锂电池。采用可充电式电池，能够对电池进行循环使用，节约成本，采用锂电池，能够延长使用时间，避免频繁对电池进行更换。所述指示灯为LED灯，采用LED灯，能耗小，亮度高，能够长时间使用，亮度高，能够被监测人员及时发现，提高监测效率。
实施例2：
一种开关式锚杆索应力测量装置，如图7-9所示，作为实施例1的一种改进，将所述第一压片与第二压片之间的贴合面设为锥形面，即第一压片的下端设置成向外凸出的椎台，第二压片的上端设置成与凸出的锥台相对应的下凹的锥腔，或者，第一压片的下端设置成下凹的锥腔，第二压片的上端设置成与下凹的锥腔相对应的向外凸出的椎台。采用锥形面贴合，能够在第一压片和第二压片受压时，能够对第一压片和第二压片在轴线方向上起导向作用，避免压力过大导致第一压片和第二压片之间发生侧滑。所述锥形面的锥度为30°。将第一压片和第二压片之间的锥形面的倾斜角度设置成30°，既能够承受足够的压力，又能够对第一压片和第二压片起导向作用。其它结构与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3：
一种开关式锚杆索应力测量装置，如图4-6所示，作为实施例1的一种改进，将所述第一压片与第二压片之间的贴合面为折线型面。即第一压片的下端设置成锯齿的形状，锯齿由第一压片的中心向外发散，第二压片上设有与第一压片上的锯齿形状相配合的锯齿，这样，第一压片和第二压片贴合以后，贴合面即为折线型面，第一压片和第二压片之间采用折线形平面，既能够对第一压片和第二压片在轴向上起导向作用，又能够防止第一压片和第二压片之间产生轴向旋转，保证第一电极和第二电极的对中性。所述折线型面的折线夹角为60°，即锯齿的齿形的两条边所形成的夹角为60°。将第一压片和第二压片之间的折线形面的角度设置成60度，既能够承受第一压片和第二压片之间的轴向力，又能够保证锯齿的强度，避免锯齿变形。
实施例4：
一种开关式锚杆索应力测量装置，如图10-12所示，作为实施例1的一种改进，所述第一压片与第二压片之间的贴合面为止口面。即在第一压片的底部设置凸止口，在第二压片的顶部设置凹止口，或者，在第一压片的底部设置凹止口，在第二压片的顶部设置凸止口，凸止口和凹止口相互配合，凸止口的外圆周面和凹止口的内圆周面贴合，形成止口面，同时凸止口的顶部与凹止口的底部接触，第一压片与第二压片之间的贴合面采用止口面，能够避免第一压片和第二压片受力时产生滑动。
如图13-15所示，所述止口面的竖向圆周面上设有导槽。在第一压片和第二压片接触的止口面上设置导槽，能够防止第一压片和第二压片之间发生轴向旋转，保证第一电极和第二电极之间的定位准确。所述导槽为多边形或者弧形。本申请中可采用三角形导槽，或者四边形导槽，或者圆形导槽，圆形导槽的弧长为整圆周长长度的一部分，采用多边形或者弧形，便于加工，节约生产成本。
如图11所示，所述止口面的凸止口的高度大于凹止口的高度。使凸止口面的高度大于凹止口的高度，这样第一压片和第二压片之间仅有一个结合面，同等受力情况下，能够提高第一压片和第二压片之间的形变量，使力致发光膜的发光强度更加明显。
一种开关式锚杆索应力测量装置，在使用时，第一压片和第二压片贴合后，作为支护锚杆垫片或者夹在垫片之间安装，第一压片和第二压片能够承受预紧力和锚杆轴向测量的应力，当支护锚杆安装后，第一压片和第二压片接触部分承受预紧力，此时，第一电极和第二电极之间不接触，留有一定空隙，当支护锚杆受到轴向应力时，第一压片和第二压片在轴向应力的作用下被挤压，此时第一电极与第二电极之间的距离减小，当压力超过设定压力时，第一电极与第二电极接触，将导线串联的电源和指示灯形成通路，指示灯发光，对监测人员进行提醒，实现发光警示的作用。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，包括第一压片和第二压片，所述第一压片上设有第一通孔，所述第一压片的上端设有第一凸缘，所述第一凸缘的下表面上设有第一电极，所述第二压片上设有第二通孔，所述第二压片的下端设有第二凸缘，所述第二凸缘的上表面上设有第二电极，所述第一压片和第二压片贴合设置，所述第一电极和第二电极位置相对应，所述第一电极和第二电极之间设有导线，所述导线上串联有电源和指示灯。
2.根据权利要求1所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述电源为可充电式锂电池。
3.根据权利要求1所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述第一压片与第二压片之间的贴合面为锥形面。
4.根据权利要求3所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述锥形面的锥度为30°。
5.根据权利要求1所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述第一压片与第二压片之间的贴合面为折线型面。
6.根据权利要求5所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述折线型面的折线夹角为60°。
7.根据权利要求1所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述第一压片与第二压片之间的贴合面为止口面。
8.根据权利要求7所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述止口面的竖向圆周面上设有导槽。
9.根据权利要求8所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述导槽为多边形或者弧形。
10.根据权利要求7所述的一种开关式锚杆索应力测量装置，其特征在于，所述止口面的凸止口的高度大于凹止口的高度。
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