[實用新型]錨桿抗沖擊性能動態定量試驗裝置

有效

• 申請號: 201721016925.0
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN207074110U
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 張連生;趙同彬;楊坤;周軍華
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司37219
• 代理人: 段毅凡

技術領域

本實用新型涉及錨桿支護測試技術領域，特別涉及一種錨桿抗沖擊性能的測試系統及其使用方法。

背景技術

錨桿支護是煤礦井下巷道最常用的支護方式。但是隨著煤礦開采深度的增加，所遇到的地質條件越來越復雜，高應力引起的巖爆及沖擊地壓等破壞性強烈的工程災害越來越頻繁、嚴重。在這種條件下，能夠準確了解不同錨固條件下錨桿的抗沖擊性能是保證錨固支護效果的關鍵。

為了測試錨桿的抗沖擊性能，需要研發相應的測試裝置。申請號為201210093451.5的中國專利介紹了一種錨桿動力學性能測試系統，通過夾持裝置固定試件的頂端，利用落錘測試錨桿或錨索的動力學性能；申請號為201110387388.1的中國專利介紹了一種錨桿性能測試裝置，通過將錨桿一端固定，利用沖擊重盤和靜力液壓拉伸裝置，可以分別測試錨桿的抗沖擊性能和靜力學性能。以上兩種裝置都是將錨桿一端固定，對錨桿的另一端直接施加沖擊載荷，忽略了錨桿與圍巖之間的相互作用，不能準確地反應現場應用中錨桿的抗沖擊性能。為了考慮錨桿與圍巖之間的相互作用，申請號為201510052234.5的中國專利公布了一種考慮支護-圍巖相互作用的錨桿抗沖擊測試系統及其應用方法，利用鋼管模擬圍巖對錨桿的作用,但是不能控制圍巖對錨桿的作用參數，無法定量的分析支護-圍巖相互作用與錨桿抗沖擊性能之間的關系。

在實際工程中，由于地質條件和技術要求的不同，錨桿錨固力的大小和錨固段的長度有很大的區別，這對錨桿的抗沖擊性能有較大的影響，針對上述問題，亟需提供一種錨桿抗沖擊性能動態定量試驗裝置，實現不同錨固條件下錨桿抗沖擊性能的定量測試。

目前市場上有一種油壓驅動筒夾式卡盤，主要包括高速回轉油缸和筒夾，通過油缸的前推和后拉實現筒夾的松開和夾緊，液壓卡盤精度高，轉速快，主要應用于車床及各式加工專用機，進行夾持作業。但是，由于筒夾內壁是光滑的，如果直接用來夾持錨固的錨桿，勢必會導致套筒和筒夾之間發生滑動產生位移，該位移和錨桿在沖擊力作用下產生的位移混在一起而無法區別，不能實現定量監測錨桿位移的目的。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供一種錨桿抗沖擊性能動態定量試驗裝置，能夠實現錨桿抗沖擊性能與錨固長度和錨固力的定量分析。

為了實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種錨桿抗沖擊性能動態定量試驗裝置，包括機座，夾持部件和沖擊部件，其中：

所述的夾持部件是在機座的中心設有一個門字形外框架，在門字形外框架的橫梁上設有錨桿夾具；所述的錨桿夾具包括油壓驅動筒夾式卡盤和套筒，油壓驅動筒夾式卡盤的筒夾加長，筒夾內壁設有多圈凹槽；所述的套筒是一個帶豎向缺口的圓柱形套筒，套筒外壁上設有多圈與筒夾內壁凹槽相契合的凸起，通過凸起和凹槽可以防止試驗過程中套筒與筒夾之間發生相對滑動；

所述的沖擊部件是在機座的中心設有一個手動的調節油缸，調節油缸上設有一個門字形內框架，門字形內框架橫梁上安裝有高速中空液壓缸，高速中空液壓缸軸線與錨桿夾具的筒夾軸線重合，確保錨桿可從高速中空液壓缸中穿過；通過手動操作調節油缸調整門字形內框架的高度，從而帶動高速液壓缸的高度發生調整，使其適應不同長度錨桿沖擊性能的測試。

為了防治在錨桿受沖擊斷裂或從錨桿夾具中脫出時，錨桿直接沖擊機座，調節油缸上設有緩沖橡膠墊。

為了防止錨桿被拉斷威脅到操作人員的人身安全，在機座四周設有防護板。

利用本實用新型試驗裝置對錨桿抗沖擊性能進行動態定量試驗的方法是：

第一步：設置試驗方案

試驗的目的有兩個：一是得出同一規格的待測錨桿在不同錨固長度、錨固力和沖擊力下的情況下試驗結果；二是得出不同規格的錨桿抗沖擊性能好壞；

第二步：錨固錨桿

首先根據試驗方案的要求，用錨固劑將待試驗的錨桿錨固端的相應長度錨固于套筒中，并放置等待錨固劑干燥；

第二步：夾持錨桿

手動調節調節油缸，使得調節油缸下降到最低位置，將裝有錨桿的套筒夾持在油壓驅動筒夾式卡盤的筒夾中，使得套筒外壁上的凸起卡在筒夾內壁的凹槽中；上升調節油缸，調節油缸帶動門子形內框架上的高速中空液壓缸上升，直至上升到使錨桿下端穿過高速中空液壓缸中間的孔，錨桿下端安裝托盤和螺母固緊；通過油壓驅動筒夾式卡盤對錨桿施加夾持力，

第三步：對錨桿抗沖擊性能進行動態定量沖擊試驗