CN201773011U - 掘锚护一体机试验台 - Google Patents

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李思成
王宏权
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Abstract

本实用新型涉及煤矿巷道掘进开采、支护及锚杆三种机械合为一体的综合试验领域,具体为掘锚护一体机试验台。该试验台是在框架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬度的混凝土块,掘锚护一体机设置于框架结构中,对掘锚护一体机进行支护和锚杆模拟试验。在框架结构顶部和侧部上安装应变片,通过应变片的微变形把支护和锚杆的应力传输给应变、应力测量仪显示图形信号;各应变片采集的数据经A/D转换器转化为数字信号传输给计算机系统,最终通过计算机系统上的实时监测软件显示和记录,并进行数据处理、储存、曲线绘制和识别得到相应的分析结果。本实用新型既可以提供掘锚护一体机进行支护和锚杆试验要求,又可以实现支护和锚杆的应力测量。

Description

掘锚护一体机试验台
所属技术领域
[0001] 本实用新型涉及煤矿巷道掘进开采、支护及 锚杆三种机械合为一体的综合试验领 域,具体为掘锚护一体机试验台。
背景技术
[0002] 目前,煤矿巷道掘进开采、支护及锚杆三种机械合为一体的综合开采机械一掘 锚护一体机,已经在煤矿巷道实现了掘进机、锚杆机、支护机一体化的功效,而对该掘锚护 一体机的综合检测和试验装置尚未见到相关报道。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种掘锚护一体机综合检测和试验装置,解决现有技 术中无法对掘锚护一体机的综合检测、试验及无法模拟实际煤矿巷道工况等问题。
[0004] 本实用新型采用的技术方案是:
[0005] 一种掘锚护一体机试验台,该试验台是在框架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬 度的混凝土块,掘锚护一体机设置于框架结构中,对掘锚护一体机进行支护和锚杆模拟试验。
[0006] 所述的掘锚护一体机试验台,混凝土块包括顶部混凝土块和侧部混凝土块,顶部 混凝土块设置于框架结构的顶部,侧部混凝土块设置于框架结构的侧面。
[0007] 所述的掘锚护一体机试验台,试验台的框架结构、顶部混凝土块和侧部混凝土块 为模块化设计。
[0008] 所述的掘锚护一体机试验台,框架结构设有底座、立柱总成、上架,底座上设有立 柱总成,立柱总成顶部设有上架,上架与立柱总成通过配套使用的螺栓、螺母连接。
[0009] 所述的掘锚护一体机试验台,上架上放置顶部混凝土块,上架顶部连接用于固定 顶部混凝土块的上横梁。
[0010] 所述的掘锚护一体机试验台,立柱总成为设置于底座上的立柱构成,每个立柱为 角支撑顶部通过连接托架构成,侧部混凝土块放置在托架上,用于侧部混凝土块固定的紧 固带安装于立柱总成的外侧。
[0011] 所述的掘锚护一体机试验台,立柱总成上铰接斜拉筋的一端,斜拉筋的另一端与 地面铰接;在立柱总成与上架之间通过支撑梁连接,上架通过销轴铰接支撑梁的一端,支撑 梁的另一端与立柱总成铰接。
[0012] 所述的掘锚护一体机试验台,在框架结构的顶部和侧部上安装应变片,应变片与 应变、应力测量仪连接,通过应变片的微变形把支护和锚杆的应力传输给应变、应力测量仪 显示图形信号。
[0013] 所述的掘锚护一体机试验台,各应变片采集的数据经A/D转换器转化为数字信号 传输给计算机系统。
[0014] 本实用新型的有益效果是:[0015] 1、本实用新型掘锚护一体机试验台为一种模拟煤矿巷道装置,该装置是在金属框 架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬度的混凝土块,对掘锚护一体机进行支护和锚杆进行 煤矿巷道模拟试验,提供了掘锚护一体机的掘进、支护和锚杆的综合性能测试和试验装置。
[0016] 2、本实用新型掘锚护一体机试验台,该试验台顶部和侧部金属框架结构上分别安 装应变片,当试验压力超过预设的额定压力时,传感器采集的信号数据经A/D转换器转化 为数字信号传输至计算机系统发出声光报警、实现自动停机保护。
[0017] 3、本实用新型掘锚护一体机试验台的控制系统包括:应变片、应变、应力测试仪、 自动保护装置,声光报警装置等,计算机系统参与全程控制并可以进行数据记录、数据处理 和报表、绘图。
[0018] 4、本实用新型采用金属框架结构,利用试验平台、通过应变片和应变、应力测量仪 及计算机系统完成应力测试,实现在同一试验平台上完成对不同型号掘锚护一体机性能进 行测试和试验,既可以提供掘锚护一体机进行支护和锚杆试验要求、又可以实现支护和锚 杆的应力测量。
附图说明
[0019] 图1-图2为本实用新型结构示意图;其中,图1为主视图;图2是侧视图。
[0020] 图3为图1中B处局部放大图。
[0021] 图4为图2中A处局部放大图。
[0022] 图中,1.底座;2.斜拉筋;3.立柱总成;4.螺栓;5.螺母;6.上架;7.顶部混凝 土块;8.销轴;9.支撑梁;10.掘锚护一体机;11.上横梁;12.侧部混凝土块;13.紧固带; 14.托架;15.角支撑;16.螺栓;17.螺母。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0024] 如图1-图4所示,本实用新型掘锚护一体机试验台,该试验台主要包括:底座1、 立柱总成3、上架6、顶部混凝土块7、支撑梁9、上横梁11、侧部混凝土块12、紧固带13、托架 14、角支撑15及连接件螺栓4、螺母5、销轴8、螺栓16、螺母17,其中掘锚护一体机10在图 2中为双点划线绘出。本实用新型中,在金属框架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬度的混 凝土块,如:顶部混凝土块7和侧部混凝土块12,顶部混凝土块设置于框架结构的顶部,侧 部混凝土块设置于框架结构的侧面。具体结构如下:
[0025] 底座1上设有立柱总成3,立柱总成3顶部设有上架6,上架6与立柱总成3通过 配套使用的螺栓4、螺母5连接,构成金属框架结构。上架6用于放置顶部混凝土块7,上架 6顶部连接上横梁11,可将顶部混凝土块7固定;立柱总成3上铰接斜拉筋2的一端,斜拉 筋2的另一端与地面铰接;在立柱总成3与上架6之间通过支撑梁9连接,上架6通过销轴 8铰接支撑梁9的一端,支撑梁9的另一端与立柱总成3铰接。
[0026] 本实用新型中,立柱总成3为多个设置于底座1上的立柱构成,每个立柱为角支撑 15顶部通过螺栓16和螺母17连接托架14构成(图3、4),侧部混凝土块12放置在托架14 上,紧固带13安装于立柱总成3的外侧,用于将侧部混凝土块12固定。
[0027] 整个试验台的金属框架结构和顶部、侧部的混凝土块全部为模块化设计,能够在试验时可通过螺栓、螺母、销轴等紧固件完成连接安装,待试验结束后可拆除,减少占地空 间。
[0028] 本实用新型在顶部和侧部金属框架结构上安装应变片,通过应 变片的微变形把支 护和锚杆的应力传输给应变、应力测量仪显示图形信号;各应变片采集的数据经A/D转换 器转化为数字信号传输给计算机系统,最终通过计算机系统上的实时监测软件显示和记 录,并进行数据处理、储存、曲线绘制和识别得到相应的分析结果。另外,当试验压力超过预 设的额定压力时,传感器采集的信号数据经A/D转换器转化为数字信号传输至计算机系统 发出声光报警、实现自动停机保护。
[0029] 本实用新型掘锚护一体机试验台具体安装过程如下:
[0030] 1.试验平台通过底座1、斜拉筋2、立柱总成3、螺栓4、螺母5、上架6、销轴8、支撑 梁9、紧固带13、托架14、角支撑15安装形成金属框架结构;
[0031] 2.利用吊装工具把顶部混凝土块7放置在上架6上,再使用上横梁11压紧固定; 把侧部混凝土块12放置在托架14上,通过紧固带13固定;
[0032] 3.最后在顶部和侧部金属框架结构上安装数量若干应变片(一般为应力集中变 形较大的位置),应变片通过数据线与应变、应力测量仪及计算机系统连接,并接通电源,使 应变、应力测量仪及计算机系统处在工作准备状态。
[0033] 本实用新型的工作过程如下:
[0034] 在金属框架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬度的混凝土块,把掘锚护一体机开 上试验台,对掘锚护一体机进行支护和锚杆模拟试验。
[0035] 1.支护试验过程如下:
[0036] 通过掘锚护一体机10的锚护部油缸上移支护顶架,使之与试验台上架6接触并逐 渐加载,通过应变、应力测量仪和计算机系统观察应力数值并记录,当液压系统压力达到设 定的额定压力时,观察并记录测试的应力值,检查二者是否一致。当试验压力超过预设的额 定压力时,传感器采集的信号数据经A/D转换器转化为数字信号传输至计算机系统发出声 光报警、实现自动停机保护。
[0037] 2.锚杆试验过程如下:
[0038] 掘锚护一体机10的支护顶架与试验台上架6接触形成支护后,进行锚杆试验工 作,通过测量锚杆钻孔深度和时间等参数来测试锚杆机的性能;同时,通过锚杆机对顶部混 凝土块7和侧部混凝土块12的锚杆钻孔作业时产生的应力,使安装在顶部和侧部金属框架 结构上的应变片产生微小变形,反馈到应变、应力测量仪及计算机系统并实现应力的显示、 记录和储存等功能。

Claims (9)

  1. 一种掘锚护一体机试验台,其特征在于:该试验台是在框架结构上安装与实际煤矿巷道相同硬度的混凝土块,掘锚护一体机设置于框架结构中,对掘锚护一体机进行支护和锚杆模拟试验。
  2. 2.按照权利要求1所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:混凝土块包括顶部混凝 土块和侧部混凝土块,顶部混凝土块设置于框架结构的顶部,侧部混凝土块设置于框架结 构的侧面。
  3. 3.按照权利要求2所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:试验台的框架结构、顶部 混凝土块和侧部混凝土块为模块化设计。
  4. 4.按照权利要求1所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:框架结构设有底座、立柱 总成、上架,底座上设有立柱总成,立柱总成顶部设有上架,上架与立柱总成通过配套使用 的螺栓、螺母连接。
  5. 5.按照权利要求4所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:上架上放置顶部混凝土 块,上架顶部连接用于固定顶部混凝土块的上横梁。
  6. 6.按照权利要求4所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:立柱总成为设置于底座 上的立柱构成,每个立柱为角支撑顶部通过连接托架构成,侧部混凝土块放置在托架上,用 于侧部混凝土块固定的紧固带安装于立柱总成的外侧。
  7. 7.按照权利要求1所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:立柱总成上铰接斜拉筋 的一端,斜拉筋的另一端与地面铰接;在立柱总成与上架之间通过支撑梁连接,上架通过销 轴铰接支撑梁的一端,支撑梁的另一端与立柱总成铰接。
  8. 8.按照权利要求1所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:在框架结构的顶部和侧 部上安装应变片,应变片与应变、应力测量仪连接,通过应变片的微变形把支护和锚杆的应 力传输给应变、应力测量仪显示图形信号。
  9. 9.按照权利要求8所述的掘锚护一体机试验台,其特征在于:各应变片采集的数据经 A/D转换器转化为数字信号传输给计算机系统。
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