CN206146749U - 一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，包括拉拔检验部分和冲击检验部分，所述拉拔检验部分包括横向设置的主框架，主框架的一端设有用于夹持锚杆的夹具，主框架的另一端设有横向的拉伸液压缸，拉伸液压缸前端设有连接头；所述冲击检验部分包括竖向设置的龙门框架和设于龙门框架上的重力冲击头。本实用新型结构合理，使用方便，能够实现锚杆锚索的轴向拉拔实验效果，同时实现锚杆的抗冲击试验。

Description

一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，属于力学性能测试技术领域。

背景技术

巷道支护是煤矿生产的基础、安全的保障，锚杆支护已经成为井下最为普遍、操作过程比较容易的一种支护方式，锚杆支护一改被动支护为主动支护，与以往的支护形式相比，具有防止煤体早期离层、片帮和收敛变形，简化综采工作面上、下顺槽的超前支护，提高回采速度和单产，节约支护成本、减轻工人劳动强度等优越性。但国内许多矿区在应用锚杆支护技术时仍存在很多问题。单根锚杆预应力的作用范围是很有限的，必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到离锚杆更远的围岩中，因此影响锚杆支护效果的重要原因就是锚杆与其支护构件之间的相互匹配性，锚杆承载过程中杆体、锚固力、螺纹、螺母、托盘以及钢带等护表构件在强度和刚度方面的匹配性也是决定预应力扩散和支护效果的决定因素，同时锚杆与其支护构件之间的合理匹配也是降低锚杆支护成本的重要途径。为此，研制锚杆、锚索失效机理与力学性能测试系统，对于解决因材料质量问题和支护构件相互之间强度不匹配导致的安全隐患具有重要的理论和现实意义。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，具体技术方案是：

一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，包括拉拔检验部分和冲击检验部分，所述拉拔检验部分包括横向设置的主框架，主框架的一端设有用于夹持锚杆的夹具，主框架的另一端设有横向的拉伸液压缸，拉伸液压缸前端设有连接头；所述冲击检验部分包括竖向设置的龙门框架和设于龙门框架上的重力冲击头；所述龙门框架的顶部设有底座，所述底座用于与主框架连接，龙门框架设有竖向的导向机构，所述重力冲击头滑动安装在所述导向机构上；所述重力冲击头连接有配重升降机，重力冲击头与配重升降机之间通过自动加持释放机构连接。

进一步的，所述连接头为设有圆孔的拉板，拉板与拉伸液压缸通过拉杆连接。

进一步的，所述夹具为可拆卸式，夹具通过螺栓固定在主框架上。

进一步的，所述自动加持释放机构为电磁吸盘。

进一步的，所述导向机构为固定于龙门框架侧板上的滑轨，所述重力冲击头包括相互连接的冲击头和配重块，所述配重块滑动安装在滑轨上。

进一步的，所述配重升降机为设于龙门框架顶部的电机，电机与重力冲击头之间通过减速机连接。

龙门框架的顶部固定在主框架上组成实验平台，主框架通过螺栓固定在地面，保证实验过程中整个实验平台的稳定，不出现实验平台的移动、摆动等现象。配重升降机构采用电动控制减速电机，通过限位开关控制最大提升高度；自动加持释放机构可以通过电磁吸盘或其他相似装置完成，冲击数据可通过电测系统自动完成。拉拔检验部分可通过预应力施加系统施加预应力，预应力施加系统由液压力矩扳手和配套螺母钳口组成，由控制系统实现高预应力的施加。工作前电动机与操作台接触器输出电源连接，通电后使电动机按规定方向带动液压泵旋转，为系统提供压力油。液压系统采用全液压驱动和操作台集中控制。液压泵为拉伸液压缸提供动力，拉伸液压缸执行拉伸动作，力的大小压力、流量等由控制阀控制。

夹具本身设计为一个锁紧机构，采用斜面夹紧结构，随试验力的增加，夹紧力随之增加。同时，夹具的可拆卸性保证可以通过拆卸或更换夹具适应不同的拉拔要求。

泵站及液压系统由液压控制系统、电控系统控制开启与关闭，测试结果通过设于拉拔检验部分的位移传感器和压力传感器采集拉拔力、侧向力、位移信号，通过数据通讯接口进入计算机控制系统进而实现锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试的分析。

具体实验方法为：主框架通过螺栓固定在地面，锚杆锚固段由试验台夹具夹紧，自由端与拉伸液压缸所牵引的拉板连接，通过液压力矩扳手扭转锚杆托盘外侧螺母实现预应力的施加，控制台及电控系统控制液压泵启动为拉伸液压缸提供动力，拉伸液压缸执行拉伸动作实现锚杆锚索轴向拉伸载荷的实现；龙门框架结构通过螺栓固定在主框架上，电动控制减速电机牵引重力冲击头在龙门框架侧板上的导向机构上移动，将中间带有圆孔的冲击头提升到计算高度，通过电磁吸盘自动加持与释放冲击头完成对锚杆锚索的冲击，冲击数据可通过电测系统自动完成。之后通过位移传感器和压力传感器，采集拉拔力、侧向力、位移信号，通过数据通讯接口进入计算机控制系统进而实现锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试的分析。

本实用新型结构合理，使用方便，能够实现锚杆锚索的轴向拉拔实验效果，同时实现锚杆的抗冲击试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中拉拔检验部分的结构示意图；

图2为本实用新型中冲击检验部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1、2所示的一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，包括拉拔检验部分和冲击检验部分，所述拉拔检验部分包括横向设置的主框架1，主框架1的一端设有用于夹持锚杆的夹具5，主框架1的另一端设有横向的拉伸液压缸4，拉伸液压缸4前端设有连接头；所述冲击检验部分包括竖向设置的龙门框架9和设于龙门框架9上的重力冲击头；所述龙门框架9的顶部设有底座，所述底座用于与主框架1连接，龙门框架9设有竖向的导向机构，所述重力冲击头滑动安装在所述导向机构上；所述重力冲击头连接有配重升降机，重力冲击头与配重升降机之间通过自动加持释放机构连接。

所述连接头为设有圆孔的拉板2，拉板2与拉伸液压缸4通过拉杆3连接。

所述夹具5为可拆卸式，夹具5通过螺栓固定在主框架1上。

所述自动加持释放机构为电磁吸盘10。

所述导向机构为固定于龙门框架9侧板上的滑轨，所述重力冲击头包括相互连接的冲击头12和配重块11，所述配重块11滑动安装在滑轨上。

所述配重升降机为设于龙门框架顶部的电机8，电机8与重力冲击头之间通过减速机连接。

该测试装置的使用方法为：主框架1通过螺栓固定在地面，锚杆6的锚固段由试验台夹具5夹紧，锚杆6的自由端与拉伸液压缸4所牵引的拉板2连接，通过液压力矩扳手扭转锚杆托盘6外侧螺母实现预应力的施加，控制台及电控系统控制液压泵启动为拉伸液压缸4提供动力，拉伸液压缸4执行拉伸动作实现锚杆锚索轴向拉伸载荷的实现；龙门框架9通过螺栓固定在主框架1上，电机8牵引重力冲击头在龙门框架侧板上的导向机构上移动，将中间带有圆孔的冲击头12提升到计算高度，通过电磁吸盘10自动加持与释放冲击头12完成对锚杆锚索的冲击，冲击数据可通过电测系统自动完成。之后通过位移传感器和压力传感器，采集拉拔力、侧向力、位移信号，通过数据通讯接口进入计算机控制系统进而实现锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试的分析。

Claims (6)

1.一种锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，包括拉拔检验部分和冲击检验部分，其特征在于：所述拉拔检验部分包括横向设置的主框架，主框架的一端设有用于夹持锚杆的夹具，主框架的另一端设有横向的拉伸液压缸，拉伸液压缸前端设有连接头；所述冲击检验部分包括竖向设置的龙门框架和设于龙门框架上的重力冲击头；所述龙门框架的顶部设有底座，所述底座用于与主框架连接，龙门框架设有竖向的导向机构，所述重力冲击头滑动安装在所述导向机构上；所述重力冲击头连接有配重升降机，重力冲击头与配重升降机之间通过自动加持释放机构连接。

2.根据权利要求1所述的锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，其特征在于：所述连接头为设有圆孔的拉板，拉板与拉伸液压缸通过拉杆连接。

3.根据权利要求1所述的锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，其特征在于：所述夹具为可拆卸式，夹具通过螺栓固定在主框架上。

4.根据权利要求1所述的锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，其特征在于：所述自动加持释放机构为电磁吸盘。

5.根据权利要求1所述的锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，其特征在于：所述导向机构为固定于龙门框架侧板上的滑轨，所述重力冲击头包括相互连接的冲击头和配重块，所述配重块滑动安装在滑轨上。

6.根据权利要求1所述的锚杆锚索拉拔冲击力学性能测试装置，其特征在于：所述配重升降机为设于龙门框架顶部的电机，电机与重力冲击头之间通过减速机连接。