CN212585878U - 一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器 - Google Patents

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宋成祥
张航
潘心栋
孟凡龙
蒋绪军
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一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，包括感应部、显示部和连接部，所述感应部包括壳体、上盖、活塞轴和弹簧，其内部穿有锚杆，所述上盖扣在壳体最顶部，所述壳体上部设有第一腔，下部设有第二腔，所述活塞轴上部设有第一滑动部，下部设有第二滑动部，所述活塞轴的第一滑动部与壳体的第一腔使用密封件密封，所述活塞轴的第二滑动部伸入壳体第二腔内，在活塞轴的第一滑动部下方与壳体的第二腔底部之间设有弹簧，所述连接部连接在感应部的壳体内腔和显示部之间，所述显示部包括仪表盘。本矿用光纤无源锚杆索应力传感器通过改造活塞及液压缸的具体结构，可实现传感器的快速反应，提高结果的准确性。

Description

一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器
技术领域
本实用新型涉及煤矿安全监测技术领域，具体涉及一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器。
背景技术
矿压检测仪器，一般用于地下开采，为支护设计、支护质量监控、顶板来压预报和冲击地压防治等提供科学依据。目前市面上矿压检测装置多数为电子产品，测力方式主要有机械式、液压式和钢弦式三种，其中机械式已被淘汰。液压式由带活塞的油缸和指针式压力表组成。载荷作用于活塞，转换为油压，由压力表指示：
W＝KP
式中W为载荷；P为压力；K为转换系数。
此类应力检测装置中，活塞作用完毕后是依靠液压油回油自然回位的，回位较慢。如果单位时间内锚杆索受力变化频繁，则会影响检测结果的准确性。
实用新型内容
针对上述上述现有技术的不足，本实用新型提供一种更适合煤矿巷道顶板及两帮应力监测需求的矿用光纤无源锚杆索应力传感器，通过改造活塞及液压缸的具体结构，可实现传感器的快速反应，提高结果的准确性。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术解决方案如下：
一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，包括感应部、显示部和连接部，所述感应部包括壳体、上盖、活塞轴和弹簧，其内部穿有锚杆，所述上盖扣在壳体最顶部，所述壳体上部设有第一腔，下部设有第二腔，所述活塞轴上部设有第一滑动部，下部设有第二滑动部，所述活塞轴的第一滑动部与壳体的第一腔使用密封件密封，所述活塞轴的第二滑动部伸入壳体第二腔内，在活塞轴的第一滑动部下方填充有液压油，在活塞轴的第一滑动部下方与壳体的第二腔底部之间设有弹簧，所述连接部连接在感应部的壳体内腔和显示部之间，所述显示部包括仪表盘。当活塞轴下行时，可推动液压油经连接部进入显示部，并带动仪表盘指针转动。
进一步的，所述壳体的第二腔底平面上设有中空的第一凸台，所述活塞轴中间设有锚杆孔，所述第一凸台和锚杆孔内穿有锚杆。
进一步的，所述第一凸台内设有若干第一O型圈放置槽，用于第一凸台与锚杆之间的密封。
优选的，所述第一凸台高度不高于壳体第一腔最低高度，以增大活塞轴的运动空间，使活塞轴第一滑动部下平面可以运动至第一腔最底面。
如上所述的矿用光纤无源锚杆索应力传感器，所述第一腔横截面积大于第二腔的横截面积。
进一步的，所述活塞轴的第一滑动部下底面内侧设有弹簧槽，所述弹簧上端伸入弹簧槽内，下端伸入第二腔与第一凸台之间的间隙内。
如上所述的矿用光纤无源锚杆索应力传感器，所述活塞轴的第一滑动部上方设有第二凸台，所述第二凸台最高点高过上盖最高点。所述锚杆与活塞轴第二凸台上表面接触位置设有锚杆螺母，锚杆索所受应力经锚杆螺母传递至活塞轴上。
如上所述的矿用光纤无源锚杆索应力传感器，所述活塞轴的第一滑动部侧面设有若干道第二O型圈放置槽，通过O型圈与壳体第一腔密封。
如上所述的矿用光纤无源锚杆索应力传感器，所述壳体第二腔一侧连接有第三腔，所述第三腔与连接部相连。
进一步的，所述连接部包括双头螺柱，所述双头螺柱内部设有空腔。液压油在活塞轴的压力作用下，经第二腔流至第三腔，再流至双头螺柱内部的空腔内。
如上所述的锚杆索应力监测传感器，传感器的外观采用不锈钢材料设计，防护等级为IP65。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型公开的锚杆索应力监测传感器，壳体内设有第一腔和第二腔，第二腔底部设有第一凸台，第一腔内设有活塞轴，活塞轴的第一滑动部下方设有弹簧槽，可在活塞轴和壳体第二腔底部之间布置一道弹簧，弹簧卡在第一凸台外面，位置固定，能够帮助活塞轴快速回位。通过此改造后的活塞及液压缸的具体结构，可提高监测结果的准确性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。
在附图中：
图1为本实施例1锚杆索应力监测传感器的结构示意图；
图2为本实施例1锚杆索应力监测传感器的正视图；
图3为壳体的结构示意图；
图4为图3的正视图；
图5为活塞轴的结构示意图；
图中各附图标记所代表的组件为：
1、锚杆，2、锚杆螺母，3、壳体，31、第一腔，32、第二腔，33、第一凸台，34、第三腔，35、第一O型圈放置槽，36、第四腔，37、双头螺柱连接口，4、上盖，5、活塞轴，51、第二凸台，52、第一滑动部，53、第二O型圈放置槽，54、第二滑动部，55、弹簧槽，56、锚杆孔，6、弹簧，7、双头螺柱，8、仪表盘，9、托盘。
具体实施方式
下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
本实用新型中提及的方位“前后”、“左右”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。
实施例1
参见图1和图2，图1和图2为本实施例的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器的结构示意图，具体包括感应部、显示部和连接部，所述感应部包括壳体3、上盖4、活塞轴5和弹簧6，其内部穿有锚杆1，所述锚杆1与活塞轴5接触位置设有锚杆螺母2，所述锚杆螺母2顶在活塞轴5顶部，锚杆索传递过来的应力作用在活塞轴5上，所述活塞轴5下移过程中，将压力传递至连接部，并最终在显示部上显示。
下面结合图3-图5，所述壳体3上部设有第一腔31，下部设有第二腔32，所述活塞轴5上部设有第一滑动部52，下部设有第二滑动部54，所述活塞轴5的第一滑动部52与壳体3的第一腔31使用密封件密封，所述活塞轴5的第二滑动部54伸入壳体3第二腔32内，在活塞轴5的第一滑动部52下方填充有液压油，在活塞轴5的第一滑动部52下方与壳体3的第二腔32底部之间设有弹簧6，所述连接部连接在感应部的壳体3内腔和显示部之间，所述显示部包括仪表盘8。当活塞轴5下行时，可推动液压油经连接部进入显示部，并带动仪表盘8指针转动。所述仪表盘8可采用市面上常用的压力表或者其他仪器仪表。
在本实施例中，所述壳体3的第二腔32底平面上设有第一凸台33，所述第一凸台33内部设有第三腔34，所述活塞轴5中间设有锚杆孔56，所述第一凸台33的第三腔34和锚杆孔56内穿有锚杆1。
进一步的，所述第一凸台33的第三腔34外侧壁上设有若干道第一O型圈放置槽35，用于第一凸台33与锚杆1之间的密封。
优选的，所述第一凸台33高度与壳体3第一腔31最低高度相平，以增大活塞轴5的运动空间，使活塞轴5第一滑动部52下平面可以运动至第一腔31最底面。
在本实施例中，所述第一腔31横截面积大于第二腔32的横截面积。在所述活塞轴5的第一滑动部52下底面内侧设有弹簧槽55，所述弹簧6上端伸入弹簧槽55内，下端伸入第二腔32与第一凸台33之间的间隙内。
在本实施例中，所述上盖4扣在壳体3最顶部，所述活塞轴5的第一滑动部52上方设有第二凸台51，所述第二凸台51最高点穿过上盖4最高点。所述锚杆1与活塞轴5的第二凸台51上表面接触位置设有锚杆螺母2，锚杆索所受应力经锚杆螺母2传递至活塞轴5上。
进一步的，所述活塞轴5的第一滑动部52侧面设有若干道第二O型圈放置槽，通过O型圈与壳体3的第一腔31密封。
在本实施例中，所述壳体3的第二腔32一侧连接有第三腔34，所述第三腔34与连接部相连。
进一步的，所述连接部包括双头螺柱7，所述双头螺柱7内部设有空腔。液压油在活塞轴5的压力作用下，经第二腔32流至第三腔34，再流至双头螺柱7内部的空腔内。优选的，所述第三腔34与壳体3连接处设有双头螺柱连接口37，便于壳体3与双头螺柱7的固定连接。
在本实施例中，传感器的外观采用不锈钢材料设计，防护等级为IP65。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，包括感应部、显示部和连接部，所述感应部包括壳体(3)、上盖(4)、活塞轴(5)和弹簧(6)，其内部穿有锚杆(1)，所述上盖(4)扣在壳体(3)最顶部，所述壳体(3)上部设有第一腔(31)，下部设有第二腔(32)，所述活塞轴(5)上部设有第一滑动部(52)，下部设有第二滑动部(54)，所述活塞轴(5)的第一滑动部(52)与壳体(3)的第一腔(31)使用密封件密封，所述活塞轴(5)的第二滑动部(54)伸入壳体(3)第二腔(32)内，在活塞轴(5)的第一滑动部(52)下方与壳体(3)的第二腔(32)底部之间设有弹簧(6)，所述连接部连接在感应部的壳体(3)内腔和显示部之间，所述显示部包括仪表盘(8)。
2.根据权利要求1所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述壳体(3)的第二腔(32)底平面上设有中空的第一凸台(33)，所述活塞轴(5)中间设有锚杆孔(56)，所述第一凸台(33)和锚杆孔(56)内穿有锚杆(1)。
3.根据权利要求2所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述第一凸台(33)内设有若干第一O型圈放置槽(35)。
4.根据权利要求2或3所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述第一凸台(33)高度不高于壳体(3)第一腔最低高度。
5.根据权利要求4所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述第一腔(31)横截面积大于第二腔(32)的横截面积。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述活塞轴(5)的第一滑动部(52)下底面内侧设有弹簧槽(55)，所述弹簧(6)上端伸入弹簧槽(55)内，下端伸入第二腔(32)与第一凸台(33)之间的间隙内。
7.根据权利要求1所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述活塞轴(5)的第一滑动部(52)上方设有第二凸台(51)，所述第二凸台(51)最高点高过上盖(4)最高点。
8.根据权利要求1所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述活塞轴(5)的第一滑动部(52)侧面设有若干道第二O型圈放置槽(53)。
9.根据权利要求1所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述壳体(3)第二腔(32)一侧连接有第三腔(34)，所述第三腔(34)与连接部相连。
10.根据权利要求9所述的一种矿用光纤无源锚杆索应力传感器，其特征在于，所述连接部包括双头螺柱(7)，所述双头螺柱(7)内部设有空腔。
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Granted publication date: 20210223

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