CN115855570B - 采场充填体强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采场充填体强度检测装置，涉及填充体检测领域，包括固定架和移动架，移动架上安装有驱动电机和变速器，固定架上还设有压力测试组件，压力测试组件的下方设有取样组件，压力测试组件包括液压缸，液压缸的输出端上设有压力杆，压力杆的一端设有压力块，压力块内设有用于检测压力值的压力传感器，取样组件包括取样筒，取样筒靠近液压缸的一端设有与其固定连接的驱动部，驱动部中部设有通孔。本发明进行钻孔时，检测装置一端由检测人员手持，另一端由压力块支撑，使得打孔初始更加稳定，此外，本发明既能够实现取样的操作又能够实现检测操作，也能够减少检测人员携带设备的数量，实现就地检测，提高检测效率。

Description

采场充填体强度检测装置

技术领域

本发明涉及填充体检测领域，尤其是涉及一种采场充填体强度检测装置。

背景技术

充填体作用是指用充填体支撑采场周围岩体，以减轻采场围岩的变形和片落。充填体是充填材料充填到采空区后形成的整体。在上向回采的充填采矿法采场中，充填体还充当工作台。在下向回采的充填采矿法采场中，充填体可充当人工顶板。

公开号为CN114878304A的发明专利申请公开了一种新型充填体现场强度检测装置及其检测方法，包括贯入仪、贯入深度测量仪和新型充填体现场强度检测方法，只需要对充填体的表面进行贯入力检测，通过专用测强曲线就可以推断出井下充填体可承受的压力范围，不用挖掘填充体另外制作实验填充体。

但是，上述专利设备在使用过程中还存在很多缺陷：1、密封性难以保证，由于监测点位于矿洞内，取样点需先开取样孔，当检测设备向取样孔内灌入填充体进行强度检测时，由于矿内墙体表面很难达到非常光滑的效果，因此，很难保证取样孔与检测设备之间能够保证密封以使得检测数值准确。2、在检测前仍需要进行“使待测充填体暴露并经砂轮片或刮刀打磨平整后再进行检测”操作，这一操作过程中依然需要外部动力驱动以及产生灰尘。

除上述专利申请外，现有技术中还常用打孔机取出柱状的填充体，之后选择合适深度的填充体处理后，使用检测设备进行检测。这样的检测方法也存在缺陷，如：1、打孔机操作不便，取样时不便于携带大型设备，因此在进行深度取样时，手持式打孔机的钻筒很长，其端部抵触在墙体上，但是手持部位离打孔点很远，很难保证打孔位置的准确性，也影响取样效率。2、取样后需要检测设备进行检测，也就是随身需要携带多种设备进行工作，或者无法就地检测，需要携带大量样品返回，这都给检测人员带来许多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采场充填体强度检测装置，以解决现有技术中设备操作不便和不便就地检测的技术问题。

本发明提供一种采场充填体强度检测装置，包括固定架和移动架，所述移动架上安装有驱动电机和变速器，所述驱动电机的输出端与变速器的输入端固定连接，所述固定架上还设有压力测试组件，所述压力测试组件的下方设有取样组件，所述压力测试组件包括固定设置在固定架上的液压缸，所述液压缸的输出端上设有一端与其固定连接的压力杆，所述压力杆的另一端设有压力块，所述压力块内设有用于检测压力值的压力传感器，所述取样组件包括取样筒，所述取样筒套设在压力块的外部，且取样筒的内径与压力块的外径相同，所述取样筒靠近液压缸的一端设有与其固定连接的驱动部，所述驱动部中部设有供压力杆穿过的通孔，所述驱动部与变速器的输出端传动连接。

优选的，所述取样筒和压力杆之间设有支撑组件，所述支撑组件包括导轨、滑动块和轴承，所述导轨沿压力杆的轴线设置在压力杆的侧壁上，所述轴承的内圈与滑块固定连接，所述滑块与导轨滑动连接，所述轴承的外圈与取样筒固定连接。

优选的，所述压力杆靠近液压缸的一端设有限位环，所述限位环位于导轨的端部。

优选的，所述固定架的下方设有承载组件，所述承载组件包括两个承载座，所述承载座的中部设有半圆取样孔，两个所述半圆取样孔组合成完整取样孔，所述半圆取样孔内设有半圆搭载台阶，两个所述半圆搭载台阶组合成一个环形搭载台阶，所述环形搭载台阶上设有承接板，所述承接板的上端设有插接块，所述插接块的外径与取样筒的内径相同，每个所述承载座的上端两侧均设有连接杆，所述连接杆的上端均与固定架通过转轴转动连接。

优选的，每个所述承载座的下端均设有弧形罩。

优选的，所述承接板的下端设有抵触块，所述抵触块的下端面与弧形罩的最低处位于同一平面内。

优选的，所述弧形罩的外侧壁上设有排尘管。

优选的，每个所述承载座的上端两侧均设有连接块，所述连接块内均设有螺孔，两个承载座上相邻的两个连接块之间通过螺栓固定连接。

优选的，每个所述连接杆的侧壁上均设有搭接块，所述搭接块的下端呈向下凸出的圆弧状，所述固定架的下端设有连接板，所述连接板上设有限位块，所述限位块位于搭接块的下方，所述搭接块的上端设有与搭接块下端相吻合的凹槽。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1、本发明进行取样时，先将取样筒的端部抵触在取样点上，然后液压缸工作推动压力杆向前移动，使得压力块也向前移动最终抵触在监测点上，通过上述操作能够在检测装置与检测点之间形成支撑，当进行钻孔时，检测装置一端由检测人员手持，另一端由压力块支撑，使得打孔初始更加稳定。

2、本发明通过检测装置既能够实现取样的操作也能够实现检测操作，能够减少检测人员携带设备的数量，实现就地检测，提高检测效率。

3、本发明中设置的弧形罩的作用有以下两点：（1）作为底座进行支撑，当本发明中的检测装置不使用时，弧形罩可以直接支撑在地面上，使得检测装置竖向放置，降低检测装置放置时占用的空间；（2）在钻孔时，两个弧形罩能够抵触在墙面上的取样孔处，将钻孔取样时产生的灰尘罩在内部。

4、当两个承载座转动至检测位置时，所有的限位块正好搭接在搭接块上，因此即使连接杆和固定架受到不同方向的力，也是由限位块和搭接块承担，不会对转轴造成影响，提高了设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明局部立体结构示意图；

图3为本发明中取样筒的剖视图；

图4为本发明中承载组件的拆分图。

附图标记：

1、固定架；2、移动架；3、驱动电机；4、凹槽；5、压力测试组件；51、液压缸；52、压力杆；53、压力块；6、取样组件；61、取样筒；62、驱动部；63、通孔；7、支撑组件；71、导轨；72、滑动块；73、轴承；8、限位环；9、承载组件；91、承载座；92、完整取样孔；93、环形搭载台阶；94、承接板；95、插接块；96、连接杆；10、弧形罩；11、抵触块；12、排尘管；13、连接块；14、搭接块；15、连接板；16、限位块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1至图4所示，本发明实施例提供了一种采场充填体强度检测装置，包括固定架1和移动架2，移动架2上安装有驱动电机3和变速器，驱动电机3的输出端与变速器的输入端固定连接，固定架1上还设有压力测试组件5，压力测试组件5的下方设有取样组件6，压力测试组件5包括固定设置在固定架1上的液压缸51，液压缸51的输出端上设有一端与其固定连接的压力杆52，压力杆52的另一端设有压力块53，压力块53内设有用于检测压力值的压力传感器，取样组件6包括取样筒61，取样筒61套设在压力块53的外部，且取样筒61的内径与压力块53的外径相同，取样筒61靠近液压缸51的一端设有与其固定连接的驱动部62，驱动部62中部设有供压力杆52穿过的通孔63，压力杆52的一端通过通孔63延伸至取样筒61内，同时，压力块53位于取样筒61内，且两者之间滑动配合，驱动部62与变速器的输出端传动连接。当进行取样时，先将取样筒61的端部抵触在取样点上，之后，液压缸51工作推动压力杆52向前移动，使得压力块53也向前移动最终抵触在监测点上，通过上述操作能够在检测装置与检测点之间形成支撑，当进行钻孔时，检测装置一端由检测人员手持，另一端由压力块53支撑，使得打孔初始更加稳定。

之后由检测人员手持固定架1处，并启动驱动电机3，驱动电机3通过变速器带动取样筒61转动，且检测人员一只手保持固定架1不动，同时另一只手向前推动移动架2，使得取样筒61不断的向取样点内钻进，当达到一定深度后，微微晃动取样筒61，使得位于取样筒61内部的柱状样品从根部断裂，从而在抽出取样筒61时，也将取样筒61内的样品取出，之后选取合适位置的样品，进行处理后形成检测样品，将检测样品放置在取样筒61内，通过液压缸51工作推动压力杆52移动，压力块53抵触在检测样品上，通过压力传感器的检测得到样品的性能参数。本发明通过检测装置既能够实现取样的操作也能够实现检测操作，能够减少检测人员携带设备的数量，实现就地检测，提高检测效率。

具体地，取样筒61和压力杆52之间设有支撑组件7，支撑组件7包括导轨71、滑动块72和轴承73，导轨71沿压力杆52的轴线设置在压力杆52的侧壁上，轴承73的内圈与滑块固定连接，滑块与导轨71滑动连接，轴承73的外圈与取样筒61固定连接，导轨71与滑动块72的设置能够实现两者之间限位，此外，轴承73的作用，能够在压力杆52和取样筒61之间起到支撑作用，防止取样筒61在外力作用下沿着压力杆52的径向发生偏移，同时又不妨碍取样筒61的转动。

具体地，压力杆52靠近液压缸51的一端设有限位环8，限位环8位于导轨71的端部，限位环8能够防止取样筒61与压力杆52之间移动过度。

具体地，固定架1的下方设有承载组件9，承载组件9包括两个承载座91，承载座91的中部设有半圆取样孔，两个半圆取样孔组合成完整取样孔92，半圆取样孔内设有半圆搭载台阶，两个半圆搭载台阶组合成一个环形搭载台阶93，环形搭载台阶93上设有承接板94，承接板94的上端设有插接块95，插接块95的外径与取样筒61的内径相同，每个承载座91的上端两侧均设有连接杆96，连接杆96的上端均与固定架1通过转轴转动连接；当进行取样工作时，将环形搭载台阶93上的承接板94取出，这样取样筒61能够直接穿过完整取样孔92并进行取样工作，当进行检测时，将承接板94放置在环形搭载台阶93上，作为底部，之后将检测样品放置在插接块95上，取样筒61向下移动直至罩在检测样品外，之后液压杆工作推动压力杆52移动，压力块53抵触在检测样品上进行挤压，从而检测填充体的性能。本发明中设置了两个相配合承载座91，在部分不便于承载座91抵触的位置时，可以将两个承载座91转动使其离开取样筒61处，直接使用取样筒61进行取样即可。

具体地，每个承载座91的下端均设有弧形罩10，弧形罩10的作用有以下两点：1、作为底座进行支撑，当本发明中的检测装置不使用时，弧形罩10可以直接支撑在地面上，使得检测装置竖向放置，降低检测装置放置时占用的空间；2、在钻孔时，两个弧形罩10能够抵触在墙面上的取样孔处，将钻孔取样时产生的灰尘罩在内部。

具体地，承接板94的下端设有抵触块11，抵触块11的下端面与弧形罩10的最低处位于同一平面内，在进行检测时，除了弧形罩10抵触在地面上，抵触块11的底部也直接抵触在地面上，同时液压缸51推动压力块53对检测样品加压时，底部的承接板94受到的力也直接通过抵触块11作用在地面上，此处如果不设置抵触块11，那么承接板94在检测时受到的压力会直接作用在环形搭载台阶93上，如果样品检测的时的压力过大，会造成环形搭载台阶93和承接板94的形变，甚至是损坏。因此，本发明通过设置抵触块11，能够避免环形搭载台阶93直接承接承接板94受到的作用力，从而避免设备底部损坏。

具体地，弧形罩10的外侧壁上设有排尘管12，在使用过程中，排尘管12与集尘设备连接，此处集尘设备为现有技术，用于收集灰尘，在此不对其进行赘述，从而将钻孔取样时产生的灰尘收集排出。

具体地，每个承载座91的上端两侧均设有连接块13，连接块13内均设有螺孔，两个承载座91上相邻的两个连接块13之间通过螺栓固定连接；通过螺栓能够将两个承载座91固定在一起。

具体地，每个连接杆96的侧壁上均设有搭接块14，搭接块14的下端呈向下凸出的圆弧状，固定架1的下端设有连接板15，连接板15上设有限位块16，限位块16位于搭接块14的下方，搭接块14的上端设有与搭接块14下端相吻合的凹槽4，由于连接杆96与固定架1之间是通过转轴连接的，而进行压力检测时，液压缸51推动压力杆52向下移动，压力块53向下挤压检测样品时，会推动承载座91和连接杆96一起受到向下的力，而固定架1会受到液压缸51的反作用力（向上的力）。因此，容易造成转轴的损坏，既会造成设备的损坏，也会造成检测的不准确，因此，设置了限位块16和搭接块14，当两个承载座91转动至检测位置时，所有的限位块16正好搭接在搭接块14上，因此即使连接杆96和固定架1受到不同方向的力，也是由限位块16和搭接块14承担，不会对转轴造成影响，提高了设备的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种采场充填体强度检测装置，包括固定架（1）和移动架（2），所述移动架（2）上安装有驱动电机（3）和变速器，所述驱动电机（3）的输出端与变速器的输入端固定连接，其特征在于：所述固定架（1）上还设有压力测试组件（5），所述压力测试组件（5）的下方设有取样组件（6），所述压力测试组件（5）包括固定设置在固定架（1）上的液压缸（51），所述液压缸（51）的输出端上设有一端与其固定连接的压力杆（52），所述压力杆（52）的另一端设有压力块（53），所述压力块（53）内设有用于检测压力值的压力传感器，所述取样组件（6）包括取样筒（61），所述取样筒（61）套设在压力块（53）的外部，且取样筒（61）的内径与压力块（53）的外径相同，所述取样筒（61）靠近液压缸（51）的一端设有与其固定连接的驱动部（62），所述驱动部（62）中部设有供压力杆（52）穿过的通孔（63），所述驱动部（62）与变速器的输出端传动连接；所述固定架（1）的下方设有承载组件（9），所述承载组件（9）包括两个承载座（91），所述承载座（91）的中部设有半圆取样孔，两个所述半圆取样孔组合成完整取样孔（92），所述半圆取样孔内设有半圆搭载台阶，两个所述半圆搭载台阶组合成一个环形搭载台阶（93），所述环形搭载台阶（93）上设有承接板（94），所述承接板（94）的上端设有插接块（95），所述插接块（95）的外径与取样筒（61）的内径相同，每个所述承载座（91）的上端两侧均设有连接杆（96），所述连接杆（96）的上端均与固定架（1）通过转轴转动连接。

2.根据权利要求1所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：所述取样筒（61）和压力杆（52）之间设有支撑组件（7），所述支撑组件（7）包括导轨（71）、滑动块（72）和轴承（73），所述导轨（71）沿压力杆（52）的轴线设置在压力杆（52）的侧壁上，所述轴承（73）的内圈与滑块固定连接，所述滑块与导轨（71）滑动连接，所述轴承（73）的外圈与取样筒（61）固定连接。

3.根据权利要求2所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：所述压力杆（52）靠近液压缸（51）的一端设有限位环（8），所述限位环（8）位于导轨（71）的端部。

4.根据权利要求1所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：每个所述承载座（91）的下端均设有弧形罩（10）。

5.根据权利要求1所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：所述承接板（94）的下端设有抵触块（11），所述抵触块（11）的下端面与弧形罩（10）的最低处位于同一平面内。

6.根据权利要求4所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：所述弧形罩（10）的外侧壁上设有排尘管（12）。

7.根据权利要求1所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：每个所述承载座（91）的上端两侧均设有连接块（13），所述连接块（13）内均设有螺孔，两个承载座（91）上相邻的两个连接块（13）之间通过螺栓固定连接。

8.根据权利要求1所述的采场充填体强度检测装置，其特征在于：每个所述连接杆（96）的侧壁上均设有搭接块（14），所述搭接块（14）的下端呈向下凸出的圆弧状，所述固定架（1）的下端设有连接板（15），所述连接板（15）上设有限位块（16），所述限位块（16）位于搭接块（14）的下方，所述搭接块（14）的上端设有与搭接块（14）下端相吻合的凹槽（4）。

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