CN109026107B - 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 (4)
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,所述第一压片与第二压片之间的贴合面为锥形面,锥形面的锥度为30°;所述第一压片与第二压片之间的贴合面为折线型面,折线型面的折线夹角为60°;所述第一压片与第二压片之间的贴合面为止口面,所述止口面的凸止口的高度大于凹止口的高度;所述第一电极和第二电极位置相对应,所述第一电极和第飞电极之间设有导线,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,所述止口面的竖向圆周面上设有导槽。
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,所述导槽为多边形或者弧形。
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