CN215726472U

CN215726472U - 一种压力监测设备

Info

Publication number: CN215726472U
Application number: CN202122284203.6U
Authority: CN
Inventors: 闫瑞兵
Original assignee: CHN Energy Group Xinjiang Energy Co Ltd
Current assignee: CHN Energy Group Xinjiang Energy Co Ltd
Priority date: 2021-09-18
Filing date: 2021-09-18
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-09-18

Abstract

本申请公开了一种压力监测设备，包括设备底座、伸缩机构、承载板、压力传感器和压力显示装置；所述伸缩机构包括下部套筒、上部套筒、连接板、第一活塞和连杆；所述连杆穿过所述下部套筒和所述上部套筒；所述承载板处于所述连接板的上方，所述承载板与所述连接板之间连接有支撑元件；其中，所述设备底座上还安装有用于驱动所述上部套筒上下移动调节的升降调节机构，所述升降调节机构包括有与所述上部套筒可拆卸连接的卡箍。本实用新型公开的压力监测设备，通过升降调节机构来调节上部套筒的高低，进而可以调节承载板的高低，使得承载板能够顶紧上方的岩层或与岩层贴合。本实用新型公开的压力监测设备，方便调节、安装和使用。

Description

一种压力监测设备

技术领域

本申请涉及矿压监测技术领域，尤其涉及一种压力监测设备。

背景技术

矿山压力指地下岩体在采动以前，由于自重的作用在其内部引起的应力，通常称为原岩应力。开采前的岩体处于静止状态，所以原岩体是处于应力平衡状态，当开掘巷道或进行回采工作时，破坏了原来的应力平衡状态，引起岩体内部应力的重新分布，重新分布的应力超过煤岩的极限强度时，使巷道和回采工作面周围的煤、岩发生破坏，这种情况将持续到煤、岩内部重新达到新的应力平衡为止。

现有技术中的压力监测设备，其高度是固定的，在安装时需要凿出合适高度的坑，并且也难以确保其承载板一定盯紧上方的岩层。

有鉴于此，提供一种方便调节和安装的压力监测设备成为必要。

实用新型内容

本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种方便调节和安装的压力监测设备。

本申请技术方案提供一种压力监测设备，包括具有气腔的设备底座、安装在所述设备底座上的伸缩机构、用于承载岩层的承载板、用于监测所述气腔中的压力的压力传感器和与所述压力传感器连接的压力显示装置；

所述伸缩机构包括与所述设备底座固定连接的下部套筒、与所述下部套筒滑动连接的上部套筒、固定设置在所述上部套筒的顶端的连接板、可滑动地配置在所述气腔中的第一活塞和连接在所述连接板与所述第一活塞之间的连杆；

所述连杆穿过所述下部套筒和所述上部套筒；

所述承载板处于所述连接板的上方，所述承载板与所述连接板之间连接有支撑元件；

其中，所述设备底座上还安装有用于驱动所述上部套筒上下移动调节的升降调节机构，所述升降调节机构包括有与所述上部套筒可拆卸连接的卡箍。

在其中一项可选技术方案中，所述支撑元件包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒安装在所述连接板上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述承载板连接。

在其中一项可选技术方案中，所述支撑元件还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接在所述连接板与所述承载板之间。

在其中一项可选技术方案中，所述升降调节机构包括固定安装在所述设备底座上的固定套筒、与所述固定套筒连接的旋转杆和套在所述旋转杆上且能够相对于所述旋转杆转动的连接套；

所述固定套筒中具有内螺纹，所述旋转杆上具有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹啮合；

所述旋转杆上具有限位槽，所述连接套处于所述限位槽中，所述连接套与所述旋转杆间隙配合；

所述卡箍通过连接臂与所述连接套连接。

在其中一项可选技术方案中，所述旋转杆上安装有六角螺母。

在其中一项可选技术方案中，所述承载板上具有用于与岩层定位的定位柱。

在其中一项可选技术方案中，所述设备底座的底部安装有减震机构。

在其中一项可选技术方案中，所述减震机构包括底板、设置在所述底板上的缓冲室和与所述设备底座连接的顶板；

所述顶板与所述底板之间连接有第二弹性件；

所述缓冲室中具有第二活塞，所述缓冲室中填充有缓冲液，所述第二活塞上具有用于所述缓冲液流过的活塞通孔；

所述顶板与所述第二活塞之间连接有连接柱。

在其中一项可选技术方案中，所述第二弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述缓冲室的外侧。

在其中一项可选技术方案中，所述底板的底部具有防滑槽。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的压力监测设备，通过升降调节机构来调节上部套筒的高低，进而可以调节承载板的高低，使得承载板能够顶紧上方的岩层或与岩层贴合。在岩层中的应力发生变化时，其会作用在承载板上，承载板再将力传递到连接板。由于岩层的应力变化一般都较大，其会使得上部套筒克服卡箍的夹紧力，使得上部套筒向下移动，连接板带动连杆及第一活塞也向下移动，第一活塞压缩气腔中的空气，压力传感器将变化后的压强或压力传输给压力显示装置并显示，施工人员可通过观察压力或压强的变化大小来判断矿压的情况。

综上所述，本实用新型提供的压力监测设备，方便调节、安装和使用。

附图说明

参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：

图1为本实用新型提供的压力监测设备的结构示意图；

图2为压力传感器安装在设备底座的安装腔中的示意图；

图3为伸缩机构、支撑元件和承载板的连接示意图；

图4为升降调节机构的结构示意图；

图5为旋转杆上具有限位槽的示意图；

图6为卡箍通过连接臂与连接套连接的示意图；

图7为减震机构的结构示意图；

图8为承载板支撑岩层的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3和图8所示，本实用新型一实施例提供的压力监测设备，包括具有气腔11的设备底座1、安装在设备底座1上的伸缩机构2、用于承载岩层9的承载板3、用于监测气腔11中的压力的压力传感器5和与压力传感器5连接的压力显示装置6。

伸缩机构2包括与设备底座1固定连接的下部套筒21、与下部套筒21滑动连接的上部套筒22、固定设置在上部套筒22的顶端的连接板23、可滑动地配置在气腔11中的第一活塞24和连接在连接板23与第一活塞24之间的连杆25。

连杆25穿过下部套筒21和上部套筒22。

承载板3处于连接板23的上方，承载板3与连接板23之间连接有支撑元件4。

其中，设备底座1上还安装有用于驱动上部套筒22上下移动调节的升降调节机构7，升降调节机构7包括有与上部套筒22可拆卸连接的卡箍74。

本实用新型提供的压力监测设备用于矿下监测岩层的压力变化。

该压力监测设备包括设备底座1、伸缩机构2、承载板3、支撑元件4、压力传感器5、压力显示装置6和升降调节机构7。

设备底座1中具有气腔11，气腔11的顶部开口。

伸缩机构2包括下部套筒21、上部套筒22、连接板23、第一活塞24和连杆25。

下部套筒21固定安装在设备底座1上。下部套筒21的中心孔对准气腔11的顶部开口。下部套筒21可通过螺栓安装在设备底座1上，下部套筒21还可以与设备底座1焊接。

上部套筒22插入在下部套筒21中，上部套筒22与下部套筒21滑动连接，上部套筒22能够相对于下部套筒21伸缩。连接板23固定安装在上部套筒22的顶部。承载板3通过支撑元件4安装在连接板23的上方。承载板4用于顶住上方的岩层9。第一活塞24处于气腔11中，第一活塞24密封住气腔11，且能够在气腔11中上下移动。连杆25的上端与连接板23连接，连杆25穿过上部套筒22和下部套筒21，连杆25的下端与第一活塞24连接。连杆25与连接板23可通过螺栓等紧固件连接。活塞24可通过螺栓等紧固件与连杆25连接。

压力传感器5安装在气腔11中或处于气腔11一侧的安装腔12中，安装腔12与气腔11连通。压力传感器5用于监测气腔11中的压力变化。压力显示装置6通过电缆60与压力传感器5，用于显示压力传感器5传来的压力变化数值。

升降调节机构7处于下部套筒21的一侧，升降调节机构7包括有卡箍74，卡箍74与上部套筒22连接。如图6所示，卡箍74由两块半圆形的卡箍板741组成，卡箍板741上具有卡箍耳板742。通过第一调节螺栓743将对接的两块卡箍耳板742连接。安装时，上部套筒22被夹紧在两块卡箍板741之间，可通过调节第一调节螺栓743的松紧，来调节卡箍74的夹紧力。

升降调节机构可为任意能够实现升降的机构。例如，升降调节机构可采用直线升降式的升降油缸、升降气缸等；升降调节机构也可采用旋转升降式的旋转杆装置、螺杆装置等。

可通过升降调节机构的升降调节来带动第二套筒22相对于第一套筒21的升降调节。

在矿下安装压力监测设备时，在将设备底座1安装到位后，承载板3朝上。然后操作升降调节机构7，使得升降调节机构7通过卡箍74带动上部套筒22升起，然后带动连接板23、支撑元件4及承载板3上移，使得承载板3与上方的岩层9顶紧或贴合。

在岩层中的应力发生变化时，其会作用在承载板3上，承载板3再将力传递到连接板23。由于岩层的应力变化一般都较大，其会使得上部套筒22克服卡箍74的夹紧力，使得上部套筒22向下移动，连接板23带动连杆25及第一活塞24也向下移动，第一活塞24压缩气腔11中的空气，压力传感器5将变化后的压强或压力传输给压力显示装置6并显示，施工人员可通过观察压力或压强的变化大小来判断矿压的情况。

根据需要，可预先设定压力警戒值，根据现场施工条件，判断岩层9的警戒压力为F₀，当矿压大于F₀时，岩层9存在坍塌的可能。

采用如下操作方式：

将压力监测设备放置在地面上，承载板3不承受压力，在承载板3、支撑元件4、连杆25、第一活塞24的重力作用下会压缩气腔11中的空气，压力传感器5监测到实时压力，并通过压力显示装置6显示，承载板3空载时，压力显示装置6显示的压力值为F₁。

之后在地面上，向承载板3施加向下的F₀的压力，压力传感器5监测到实时压力，并通过压力显示装置6显示，承载板3的承受F₀的压力时，压力显示装置6显示的压力值为F₂。

压力显示装置6中还具有报警器，在实际使用时，如压力显示装置6显示的压力值≥F₂，则报警器发出警报。

在实际使用时，岩层9的应力变化大，其变形会使得承载板3下移，有关卡箍74与上部套筒22之间的摩擦力、夹紧力、下部套筒21承载的力等可忽略不计。

可通过调节第一调节螺栓743的松紧来调节卡箍74夹持上部套筒22的松紧。为了使得上部套筒22相对于卡箍74可顺利向下滑动，可调节卡箍74，使得卡箍74恰好夹住上部套筒22即可。当岩层9传来矿压时，承载板3将矿压传递到连接板23和上部套筒22，上部套筒22冲破卡箍74的夹持就会向下移动。

综上所述，本实用新型提供的压力监测设备，通过升降调节机构7来调节上部套筒22的高低，进而可以调节承载板3的高低，使得承载板3能够顶紧上方的岩层9或与岩层9贴合。在岩层9中的应力发生变化时，其会作用在承载板3上，承载板3再将力传递到连接板23。由于岩层9的应力变化一般都较大，其会使得上部套筒22克服卡箍74的夹紧力，使得上部套筒22向下移动，连接板23带动连杆25及第一活塞24也向下移动，第一活塞24压缩气腔11中的空气，压力传感器5将变化后的压强或压力传输给压力显示装置6并显示，施工人员可通过观察压力或压强的变化大小来判断矿压的情况。

本实用新型提供的压力监测设备，方便调节、安装和使用。

在其中一个实施例中，如图3所示，支撑元件4包括伸缩油缸41，伸缩油缸41的缸筒安装在连接板23上，伸缩油缸41的活塞杆与承载板3连接。

伸缩油缸41的缸筒可通过螺栓等紧固件安装在连接板23的顶部，伸缩油缸41的活塞杆可通过螺栓等紧固件与承载板3连接。

伸缩油缸41可以起到一定的缓冲作用，在岩层9变形下压承载板3，伸缩油缸41的活塞杆可先向缸筒回缩，为承载板3提供一定的移动空间，可避免承载板3被岩层9直接压坏，也起到缓冲承载板3下移的作用。

在其中一个实施例中，如图3所示，支撑元件4还包括第一弹性件42，第一弹性件42连接在连接板23与承载板3之间。

第一弹性件42可选择弹簧或弹性片，其连接在连接板23与承载板3之间，起到缓冲承载板3下移的作用。

弹簧可套在伸缩油缸41上，其与伸缩油缸41一起缓冲承载板3的下移。

在其中一个实施例中，如图1和图4-5所示，升降调节机构7包括固定安装在设备底座1上的固定套筒71、与固定套筒71连接的旋转杆72和套在旋转杆72上且能够相对于旋转杆72转动的连接套73。

固定套筒71中具有711，旋转杆72上具有外螺纹721，外螺纹721与711啮合。

旋转杆72上具有限位槽722，连接套73处于限位槽722中，连接套73与旋转杆72间隙配合。

卡箍74通过连接臂75与连接套73连接。

本实施例中，升降调节机构7包括固定套筒71、旋转杆72、连接套73、卡箍74和连接臂75。

固定套筒71处于下部套筒21的一侧，其可通过螺栓等紧固件安装在设备底座1上。固定套筒71中具有内螺纹711。

旋转杆72的下端上具有外螺纹721。旋转杆72的下端插入在固定套筒71中，外螺纹721与内螺纹711啮合，使得旋转杆72可以转动升降。

旋转杆72的上部具有限位槽722，连接套73处于限位槽722中，从而被限位槽722上下限位。连接套73与旋转杆72间隙配合，使得连接套73能够相对于旋转杆72旋转。也即是，当旋转杆72转动时，连接套73可以不转动。

卡箍74通过连接臂75与连接套73连接。如图6所示，连接套73由两块半圆形的连接套板731组成，连接套板731上具有连接套耳板732。通过第二调节螺栓733将对接的两块连接套耳板732连接。安装时，连接套板731处于限位槽722中，旋转杆72处于两块连接套板731之间。可通过调节第二调节螺栓733的松紧，来调节两块连接套板731之间的间隙，以使得连接套3与旋转杆72保持间隙配合。

可采用工具转动旋转杆72，以使得旋转杆72相对于固定套筒71升降。假如，正向转动旋转杆72时，旋转杆72相对于固定套筒71向上移动，则连接套73会通过连接臂75带动卡箍74上移，卡箍74带动上部套筒22上移。反向转动旋转杆72时，旋转杆72相对于固定套筒71向下移动，则连接套73会通过连接臂75带动卡箍74下移，卡箍74带动上部套筒22下移。

在其中一个实施例中，如图1和图4-5所示，旋转杆72上安装有六角螺母76，可通过六角扳手夹住与六角螺母76来转动旋转杆72，方便操作。六角螺母76可焊接在旋转杆72上。

在其中一个实施例中，如图1、图3和图8所示，承载板3上具有用于与岩层9定位的定位柱31，定位柱31可插入岩层9中，以实现定位。安装时，可预先在岩层9的底面打几个定位孔，在承载板3升起时，定位柱31插入定位孔中，实现定位。

在其中一个实施例中，如图1和图8所示，设备底座1的底部安装有减震机构8，用于缓冲地板传来的震动，起到保护作用。

减震机构8可选择弹性机构、缓冲地垫等。

在其中一个实施例中，如图7所示，减震机构8包括底板81、设置在底板81上的缓冲室83和与设备底座1连接的顶板82。

顶板81与底板82之间连接有第二弹性件87。

缓冲室83中具有第二活塞84，缓冲室83中填充有缓冲液85，第二活塞84上具有用于缓冲液85流过的活塞通孔841。

顶板82与第二活塞84之间连接有连接柱86。

本实施例中，减震机构8包括底板81、顶板82、缓冲室83、第二活塞84、缓冲液85和连接柱86。

底板81处于最下方，起到支撑作用。顶板82可通过螺栓等紧固件安装在设备底座1的底面上。缓冲室83设置在底板81上，其顶部开口。

第二活塞84处于缓冲室83中，缓冲液85填充在缓冲室83中。缓冲液85可选择液压油、水等。第二活塞84能够相对于缓冲室83上下滑动，第二活塞84上具有多个活塞通孔841，用于缓冲液85流过。连接柱86的上端与顶板82连接，连接柱86的下端与第二活塞84连接。连接柱86与第二活塞84及顶板82可通过螺栓等紧固件连接，也可焊接。

连接柱86上具有限位板88，常态时，限位板88搭在缓冲室83的顶部，第二活塞84悬在缓冲室83中。第二弹性件87可选择弹簧或弹性片。

当矿下有震动时，震动会通过巷道地板传给底板81。震动时，第二弹性件87会做伸缩运动，第二弹性件87提供一部分缓冲阻尼。连接柱86会带动第二活塞84在缓冲室83中上下运动，第二活塞84与缓冲室83的壁之间的摩擦提供一部分缓冲阻尼。缓冲液85流过活塞通孔841时，也会提供一部分缓冲阻尼。

减震机构8的缓冲阻尼由第二弹性件87的弹性形变、第二活塞84在缓冲室83中运动的摩擦力及缓冲液85流过活塞通孔841时的阻尼力构成，其减震效果好。

在其中一个实施例中，如图7所示，第二弹性件为弹簧，弹簧套在缓冲室83的外侧，结构紧凑，方便安装。

在其中一个实施例中，如图7所示，底板81的底部具有防滑槽811。防滑槽811为设置在底板81的底面上的凹槽，起到防滑作用。根据需要，可在底板81的底面均布多个防滑槽811，以提高防滑效果。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种压力监测设备，其特征在于，包括具有气腔的设备底座、安装在所述设备底座上的伸缩机构、用于承载岩层的承载板、用于监测所述气腔中的压力的压力传感器和与所述压力传感器连接的压力显示装置；

所述连杆穿过所述下部套筒和所述上部套筒；

2.根据权利要求1所述的压力监测设备，其特征在于，所述支撑元件包括伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒安装在所述连接板上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述承载板连接。

3.根据权利要求2所述的压力监测设备，其特征在于，所述支撑元件还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接在所述连接板与所述承载板之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的压力监测设备，其特征在于，

所述升降调节机构包括固定安装在所述设备底座上的固定套筒、与所述固定套筒连接的旋转杆和套在所述旋转杆上且能够相对于所述旋转杆转动的连接套；

所述卡箍通过连接臂与所述连接套连接。

5.根据权利要求4所述的压力监测设备，其特征在于，所述旋转杆上安装有六角螺母。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的压力监测设备，其特征在于，

所述承载板上具有用于与岩层定位的定位柱。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的压力监测设备，其特征在于，

所述设备底座的底部安装有减震机构。

8.根据权利要求7所述的压力监测设备，其特征在于，所述减震机构包括底板、设置在所述底板上的缓冲室和与所述设备底座连接的顶板；

所述顶板与所述底板之间连接有第二弹性件；

所述顶板与所述第二活塞之间连接有连接柱。

9.根据权利要求8所述的压力监测设备，其特征在于，所述第二弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述缓冲室的外侧。

10.根据权利要求8所述的压力监测设备，其特征在于，所述底板的底部具有防滑槽。