[實用新型]一種液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置

有效

• 申請號: 202120298082.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN213956766U
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 侯定貴;張一帆;馬可琳;李思凡;宋心悅;李嘉寧
• 申請（專利權）人: 北華航天工業學院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01B21/32;G01L5/00;E21D21/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本實用新型提供了一種液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置，包括預緊油缸裝置、相似錨桿桿體、恒阻體，所述恒阻體設置在所述相似錨桿桿體的底端，所述預緊油缸裝置設置在所述相似錨桿桿體的上端，所述預緊油缸裝置用于實現相似錨桿桿體的預緊，并通過監測存儲油壓實時監測錨桿受力，所述恒阻體用于提供相似錨桿桿體恒阻力，及通過恒阻體內置拉繩式位移傳感器監測恒阻體內滑體位移距離，進而測量存儲相似錨桿桿體變形長度。本實用新型提供的液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置，結構簡單、使用方便，可通過監控液壓伺服控制器精確控制預緊力并實時監測錨桿受力，通過拉繩式位移傳感器監測錨桿變形長度，提高了物理模型實驗監測的精度。

技術領域

本實用新型涉及錨桿支護技術領域，特別是涉及一種液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置。

背景技術

錨桿是礦井的主要支護形式，隨著煤炭資源的開采逐漸向深部發展，在高應力、軟巖大變形等環境下，由于錨桿自身抗拉強度不夠、抗剪能力差等因素，普通錨桿限于自身的特性已難以適應深部礦井支護的要求，常產生錨桿拉斷、錨桿與圍巖拉脫、注漿體破碎、托盤失效等，嚴重影響了礦井的安全，極大挑戰了礦井的正常生產。目前，已有很多適應深部高應力、軟巖大變形的新型錨桿，其中恒阻大變形錨桿以其高恒阻、變形大、結構簡單等特點已經在深部礦井支護中得到了應用，然而恒阻大變形錨桿支護中錨桿受力與變形特點、錨桿圍巖作用機理和工作性能尚有許多不甚明了之處,存在理論滯后于應用的現象，因此，設計一種用于模型實驗的液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置是十分有必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置，結構簡單、使用方便，可通過監控液壓伺服控制器精確控制預緊力并實時監測錨桿受力，通過拉繩式位移傳感器監測錨桿變形長度，提高了物理模型實驗監測的精度，為進行基于恒阻大變形錨桿支護的物理模型研究創造了條件。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種液壓式恒阻大變形錨桿受力與變形監測裝置，包括：預緊油缸裝置、相似錨桿桿體、恒阻體，所述恒阻體設置在所述相似錨桿桿體的底端，所述預緊油缸裝置設置在所述相似錨桿桿體的上端；

所述預緊油缸裝置包括液壓伺服控制器、油缸外套、活塞、油缸內套，所述油缸外套、活塞、油缸內套內部中空，所述油缸內套設置在所述油缸外套內部，所述活塞設置在所述油缸內套與所述油缸外套之間，所述活塞沿所述油缸內套及油缸外套豎直滑動，所述活塞將所述油缸內套與所述油缸外套之間的間隙分為兩個油室，兩個所述油室分別連接所述液壓伺服控制器的兩端，用于實現相似錨桿桿體的預緊，所述相似錨桿桿體沿所述預緊油缸裝置的中心穿過所述預緊油缸裝置連接所述恒阻體；

所述恒阻體包括恒阻體內套、恒阻體外套、滑體、拉繩式位移傳感器及數據實時采集記錄儀，所述恒阻體內套及恒阻體外套內部中空，所述恒阻體內套設置在所述恒阻體外套的內部靠近相似錨桿桿體的一端，所述拉繩式位移傳感器設置在所述恒阻體外套的內部的另一端，所述滑體設置在所述恒阻體內套的內部，所述相似錨桿桿體穿過所述恒阻體外套及所述恒阻體內套連接所述滑體，通過所述滑體在所述恒阻體內套內滑動產生摩擦力，用于提供恒阻力，所述滑體連接所述抽繩式位移傳感器，所述抽繩式位移傳感器連接所述數據實時采集記錄儀，用于監測及記錄滑動長度。

可選的，所述油缸外套、活塞、油缸內套均為圓柱形，所述油缸外套上端設置有供所述活塞通過的圓孔，所述活塞通過所述圓孔套接在所述油缸內套上，所述活塞上端伸出所述恒阻體外套，所述活塞上端的外壁緊貼所述圓孔孔壁，用于防止所述活塞脫出，所述活塞底部的外壁緊貼所述油缸外套的內壁，所述活塞底部的內壁緊貼所述油缸內套的外壁，用于實現所述活塞在所述油缸內套與所述油缸外套間豎直滑動，兩個所述油室分別為油缸工作油室及油缸預緊工作油室，所述活塞底部的上端為所述油缸工作油室，所述活塞底部的下端為所述油缸預緊工作油室，所述油缸工作油室連接所述液壓伺服控制器的一端，所述油缸預緊工作油室連接所述液壓伺服控制器的另一端，所述液壓伺服控制器控制及監測所述油缸預緊工作油室與油缸工作油室的油壓變化實現相似錨桿桿體的預緊及受力監測。