CN206756342U - 一种可准确控制测力方向的钻孔应力计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于监测煤矿井下围岩应力变化的传感器技术领域，具体为一种能够显示和调节应力传感器测力面方向的钻孔应力计。包括圆柱形的壳体和锥形头，所述壳体上设有蜗轮口，壳体径向上密封设有承压块，壳体内部设有承压腔、应力传感器、角度传感器、蜗轮、蜗杆、电机I、滑块，所述蜗轮与蜗杆相连接，蜗杆与电机I连接，蜗轮、蜗杆、电机位于滑块上，所述滑块可径向移动使蜗轮从蜗轮口处探出蜗轮在内壁的反作用力下做周身旋转从而进行角度微调；装有黏合剂的黏合剂腔，当微调角度精确后，将黏合剂从腔内推出，将钻孔应力计外壳与钻孔内壁黏合，从而固定钻孔应力计。
Description
技术领域
本实用新型属于监测煤矿井下围岩应力变化的传感器技术领域，尤其涉及一种测量应力变化的钻孔应力传感器，具体为一种能够显示和调节应力传感器测力面方向的钻孔应力计。
背景技术
目前在煤矿井下，煤体的开采必然引起岩体应力场的重新分布，新的应力场分布状态对巷道及采场的稳定性有极其重要的影响，特别是对于深部开采矿井，因围岩应力场的高度集中而产生的冲击地压时有发生。因此准确监测围岩应力的变化对于维护采场和巷道空间安全具有重要意义。
钻孔应力计一般安装在 Φ42mm 的深盲钻孔内，并保证其测力方向垂直于水平面以正确测量竖直方向的应力。由于钻孔较深（一般 8 米以上），钻孔应力计在用安装导杆送入的过程中会产生方向偏差，导致安装完后钻孔应力计的测力方向与水平面往往不垂直且无法预知，无法正确测量到竖直方向的应力值。现有技术中即使用安装导杆调整准确后，但钻孔应力计与安装导杆脱离时也会发生偏移；也缺少调整后的稳固措施。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种可准确控制测力方向的钻孔应力计。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种可准确控制测力方向的钻孔应力计，包括应力计本体和控制箱，所述应力计本体包括圆柱形的壳体和锥形头，所述壳体上设有蜗轮口，壳体径向上密封设有承压块，壳体内部设有承压腔、应力传感器、角度传感器、周向角度调节机构，壳体固定黏合机构；
所述周向角度调节机构包括蜗轮、蜗杆、电机I、滑块，所述蜗轮与蜗杆相连接，蜗杆与电机I连接，蜗轮、蜗杆、电机位于滑块上，所述滑块可径向移动使蜗轮从蜗轮口部分探出；
所述壳体固定黏合机构包括装有黏合剂的黏合剂腔，所述黏合剂腔底部连接有推缸，上部设有单向阀门；
所述控制箱外部设有显示屏、控制按钮，内部设有电源、PLC处理器；所述PLC处理器分别与电机、推缸电连接。
作为优选，所述电机可带动蜗杆与蜗轮正转、反转，用于调节钻孔应力计的转动方向。
作为优选，所述锥形头上设有用以测量行进距离的激光测距仪，可清晰得知钻孔应力计的位置。
作为优选，所述蜗轮、蜗杆、电机、滑块，位于壳体内同一密闭腔室，防止粉尘进入壳体内部。
作为优选，所述蜗轮口设有与PLC处理器连接的阀门，当蜗轮向外移动时打开，防止粉尘进入。
作为优选，所述壳体固定黏合机构至少为一组。
与现有技术相比，本实用新型的优点与有益效果在于：
通过在壳体内部设置角度传感器、蜗轮、蜗杆、电机、滑块，使滑块带动蜗轮从蜗轮口探出接触到钻孔内壁，电机带动蜗轮、蜗杆旋转，蜗轮在内壁的反作用力下做周身旋转从而进行角度微调；设置底部连接有推缸，上部设有单向阀门的黏合剂腔，当微调角度精确后，推缸将黏合剂从腔内经单向阀门推出，将钻孔应力计外壳与钻孔内壁黏合，从而固定钻孔应力计。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的局部径向剖视图
图3为本实用新型的局部放大图
其中1-钻孔应力计本体、2-黏合剂腔、21-单向阀门、22-黏合剂、23-推缸、3-蜗轮口、4-控制箱、41-显示屏、42-控制按钮、5-蜗轮、6-蜗杆、7-承压块、8-承压腔、9-应力传感器、10-角度传感器、11-滑块。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型做进一步的解释。
实施例：一种可准确控制测力方向的钻孔应力计，包括应力计本体1和控制箱4，所述应力计本体1包括圆柱形的壳体和锥形头，锥形头上设有激光测距仪13，用以测量应力计行进距离和位置。所述壳体上设有含有阀门的蜗轮口3，壳体径向上密封设有承压块7，壳体内部设有角度传感器10、周向角度调节机构，壳体固定黏合机构、承压腔8和位于承压腔8内的应力传感器9。
周向角度调节机构包括在同一密闭腔室的蜗轮5、蜗杆6、电机I、滑块11，蜗杆6与电机连接，采用蜗轮蜗杆传动。蜗轮5、蜗杆6、电机I位于滑块11上，滑块11与丝杆螺母副的螺母接触，当电机II带动丝杆螺母副运动时，螺母推动滑块11移动，使蜗轮5从蜗轮口3处探出；
所述壳体固定黏合机构包括装有黏合剂22的黏合剂腔2，所述黏合剂腔底部连接有推缸23，上部设有单向阀门21；
所述控制箱4外部设有显示屏41、控制按钮42，内部设有电源、PLC处理器，PLC处理器对监测信号进行转化，呈现在显示屏上；PLC处理器分别与电机I、电机II、电磁阀门、推缸23电连接。
工作过程：首先用安装导杆将钻孔应力计送入钻孔内，从控制箱4的显示屏41上观测激光测距仪13测量的数据，将钻孔应力计送入指定深度，再通过角度传感器10传来的信息对钻孔应力计进行初步调整，撤下导杆，通过控制按钮42启动电机II带动丝杆螺母副运动，螺母推动滑块11移动，蜗轮口3电磁阀门打开，蜗轮5从蜗轮口3探出，与钻孔外壁接触，分析需要调整的角度，开启控制箱4上电机的正转或反转按钮，带动蜗轮5正转或反转，蜗轮5在内壁的反作用力下做周身旋转从而进行角度微调，直至角度传感器10检测到的角度符合要求；当微调角度精确后，启动推缸23将黏合剂22从腔内经单向阀门21推出，将钻孔应力计外壳与钻孔内壁黏合，从而固定钻孔应力计，防止出现微偏。
本实用新型未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种可准确控制测力方向的钻孔应力计，包括应力计本体和控制箱，其特征在于：所述应力计本体包括圆柱形的壳体和锥形头，所述壳体上设有蜗轮口，壳体径向上密封设有承压块，壳体内部设有承压腔、应力传感器、角度传感器、周向角度调节机构，壳体固定黏合机构；
所述周向角度调节机构包括蜗轮、蜗杆、电机I、滑块，所述蜗轮与蜗杆相连接，蜗杆与电机I连接，蜗轮、蜗杆、电机位于滑块上，所述滑块可径向移动使蜗轮从蜗轮口处探出；
所述壳体固定黏合机构包括装有黏合剂的黏合剂腔，所述黏合剂腔底部连接有推缸，上部设有单向阀门；
所述控制箱外部设有显示屏、控制按钮，内部设有电源、PLC处理器；所述PLC处理器分别与电机I、推缸电连接。
2.根据权利要求1所述的可准确控制测力方向的钻孔应力计，其特征在于：所述电机可带动蜗杆与蜗轮正转、反转。
3.根据权利要求1所述的可准确控制测力方向的钻孔应力计，其特征在于：所述锥形头上设有用以测量行进距离的激光测距仪。
4.根据权利要求1所述的可准确控制测力方向的钻孔应力计，其特征在于：所述蜗轮、蜗杆、电机、滑块，位于壳体内同一密闭腔室。
5.根据权利要求1所述的可准确控制测力方向的钻孔应力计，其特征在于：所述蜗轮口设有与PLC处理器连接的电磁阀门。
6.根据权利要求1所述的可准确控制测力方向的钻孔应力计，其特征在于：所述壳体固定黏合机构至少为一组。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108286947A (zh) * | 2018-01-28 | 2018-07-17 | 贵州新联爆破工程集团有限公司 | 新型激光钻孔测量仪 |
| CN113818927A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-12-21 | 山东省煤田地质规划勘察研究院 | 一种具有能量引导功能的冲击地压防治装置 |
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