CN219348462U - 一种液压锚杆组件拉拔试验装置 - Google Patents

Abstract

一种液压锚杆组件拉拔试验装置，用于检测锚杆组件的抗拉拔力，包括锚杆拉拔单元和数据采集单元，所述锚杆拉拔单元包括油泵、拉拔油缸、锚杆延长杆、间隔夹板和支撑套筒，所述锚杆延长杆能够与锚杆组件的锚杆本体通过螺纹同轴连接，所述拉拔油缸、间隔夹板和支撑套筒依次套设在锚杆延长杆上，所述数据采集单元包括压力传感器、第一位移传感器和综合主机，所述压力传感器设置在油管与拉拔油缸的连接处，并且与综合主机通讯连接，所述压力传感器能够将拉拔油缸中的压力转化为电信号传递给综合主机，所述第一位移传感器能够将拉拔油缸的伸长量转换为电信号传递给综合主机，由综合主机进行记录和分析。

Description

一种液压锚杆组件拉拔试验装置

技术领域

本实用新型涉及矿井探测技术领域，具体涉及一种液压锚杆组件拉拔试验装置。

背景技术

在巷道支护工程的建设过程中，经常需要使用锚杆组件来对巷道的顶板和帮部进行锚定固定，锚杆组件能够将巷道的围岩加固在一起，使围岩支护自身，以提高巷道围岩的整体结构强度。

而围岩、锚固剂、杆体的可锚性检测；表面支护面积和支护强度验证；锚杆配套配件匹配度验证；不同阶段拉拔试验围岩弱化规律研究则通常使用锚杆拉拔试验装置进行检测。目前市场上的锚杆拉拔试验装置，在利用液压油缸对锚杆进行拉拔时，需要操作人员使用游标卡尺对液压油缸的伸长量进行测量，再结合液压油缸中的压力值来进行检测，但在开始阶段的拉拔过程中，液压油缸的伸长量会非常小，游标卡尺在昏暗的巷道环境中很难放置，进而导致测量精度低，而且液压油缸中液压油的压力值也是由油泵上的指针式压力表来显示，目视读数精度很低，又因为液压油缸的伸长量和液压油缸的压力值都是采用人工记录的方式进行记录，无法自动获得，必须采集数据后人工录入电脑进行分析，工作效率很低。

综上，目前市场上现有的锚杆拉拔试验装置存在精度低，工作效率低的技术缺点。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种液压锚杆组件拉拔试验装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种液压锚杆组件拉拔试验装置，用于对锚杆组件的锚固效果进行综合验证，所述拉拔试验装置包括锚杆拉拔单元和数据采集单元，所述锚杆拉拔单元包括油泵、拉拔油缸、锚杆延长杆、间隔夹板和支撑套筒，所述锚杆延长杆能够与锚杆组件的锚杆本体通过螺纹同轴连接，所述拉拔油缸、间隔夹板和支撑套筒依次套设在锚杆延长杆上，所述拉拔油缸与锚杆延长杆固定连接，所述支撑套筒的一端与紧贴巷道围岩的锚杆组件的托盘表面接触连接，另一端与间隔夹板接触连接，所述拉拔油缸与油泵之间设置有油管进行连接，所述拉拔油缸能够通过锚杆延长杆对锚杆本体施加拉力。

进一步的，所述数据采集单元包括压力传感器、第一位移传感器和综合主机，所述压力传感器设置在油管与拉拔油缸的连接处，并且与综合主机通讯连接，作为优选的，所述油管与拉拔油缸的连接处设置有三通阀，所述压力传感器通过三通阀与油管和拉拔油缸的内部连通，所述压力传感器能够将拉拔油缸中的压力转化为电信号传递给综合主机，所述第一位移传感器包括传感器本体和检测钢索，所述第一位移传感器的传感器本体固定在拉拔油缸外侧，所述检测钢索一端与传感器本体连接，另一端能够与间隔夹板连接，所述第一位移传感器的传感器本体与综合主机通讯连接，当拉拔油缸缸体中的伸出段伸出，通过锚杆延长杆对锚杆本体施加拉力的时候，所述第一位移传感器能够将拉拔油缸的伸长量转换为电信号传递给综合主机，由综合主机进行记录和分析。

如上所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，所述数据采集单元还包括辅助支架和第二位移传感器，所述辅助支架的一端能够与被测锚杆本体附近的锚杆组件组合连接，另一端固定有第二位移传感器的传感器本体，所述第二位移传感器的传感器本体与锚杆组件的托盘之间设置有检测钢索进行连接，所述第二位移传感还与综合主机通讯连接，所述第二位移传感器的设置能够对本测锚杆本体附近的围岩的位移量进行测量。

进一步的，所述辅助支架包括横杆的和竖杆，所述横杆的一端与被测锚杆本体附近的锚杆本体组合连接，另一端与竖杆的上端转动连接，所述竖杆的下端与第二位移传感器连接。所述辅助支架的结构设置能够方便辅助支架在巷道的围岩上进行固定。

进一步的，所述竖杆的下端设置有第二夹持夹，所述第二夹持夹本体的截面形状为字母C字形，开口朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第二位移传感器设置在第二夹持夹本体的开口中，所述第二夹持夹开口的背面与竖杆的下端滑动连接，从而使所述第二位移传感器的本体的设置位置能够进行调整。

作为优选的，所述第二夹持夹本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销，所述锁紧销的上端固定有转动把手，下端***第二夹持夹本体中与第二位移传感器本体的上侧表面接触连接，从而对第二夹持夹中的第二位移传感器本体进行位置固定。

作为优选的，所述锁紧销的上端固定连接的转动把手形状包括圆环形，可以使用撬棍等条状工具***转动把手的圆环中，辅助转动所述锁紧销。

作为优选的，所述数据采集单元还包括矿用本安接线盒，所述矿用本安接线盒与第一位移传感器、第二位移传感器、压力传感器和综合主机之间设置有线缆进行连接，所述矿用本安电路用接线盒能够满足煤矿井下含有瓦斯、粉尘等危险场所中做通信电缆的接线、分线用的电气装置，具有防爆、防尘、防潮等性能，且采用压接方式接线，并且在进出线处都设有压紧装置，使进出电缆不易脱落，防止电缆不易脱落影响到所述拉拔试验装置的正常使用。

如上所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，围绕所述拉拔油缸的外侧设置有固定架，所述固定架的外侧表面固定有第一夹持夹，所述第一夹持夹本体的截面形状也为字母C字形，开口也朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第一位移传感器设置在第一夹持夹本体的开口中，所述固定架以及第一夹持夹的设置能够为第一位移传感器在拉拔油缸上提供安装位置。

作为优选的，所述第一夹持夹本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销，所述锁紧销能够对第一夹持夹本体中的第一位移传感器本体进行位置固定。

进一步的，所述间隔夹板的外侧垂直连接有连接杆，所述连接杆的顶端固定连接有连接器，所述连接器的形状包括字母C字形，其开口朝向与被测锚杆本体所受拉力方向的相反方向，所述连接器能够与第一位移传感器的检测钢索连接。

本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：

本实用新型一种液压锚杆组件拉拔试验装置，所述拉拔试验装置能够利用第一位移传感器和压力传感器获得实时的锚杆本体被拉出的位移量和锚杆本体所承受的拉力，检测精度更高，而且所述拉拔试验装置的综合主机能够自动整合记录分析锚杆本体被拉出的位移量和锚杆本体所承受的拉力，工作效率更高。

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为本实用新型中一种液压锚杆组件拉拔试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型中锚杆拉拔单元的结构示意图；

图3为本实用新型中辅助支架的结构示意图。

其中，附图标记分别表示：

1、锚杆拉拔单元；11、油泵；12、拉拔油缸；13、间隔夹板；14、支撑套筒；15、第一夹持夹；16、固定架；17、锚杆延长杆；2、数据采集单元；21、压力传感器；22、第一位移传感器；23、第二位移传感器；24、综合主机；25、矿用本安接线盒；26、辅助支架；27、横杆；28、竖杆；29、第二夹持夹；3、锁紧销；4、转动把手；5、连接杆；6、连接器。

具体实施方式

参见图1－图3，一种液压锚杆组件拉拔试验装置，用于对锚杆组件的锚固效果进行综合验证，所述拉拔试验装置包括锚杆拉拔单元1和数据采集单元2，所述锚杆拉拔单元1包括油泵11、拉拔油缸12、锚杆延长杆17、间隔夹板13和支撑套筒14，所述锚杆延长杆17能够与锚杆组件的锚杆本体通过螺纹同轴连接，所述拉拔油缸12、间隔夹板13和支撑套筒14依次套设在锚杆延长杆17上，所述拉拔油缸12与锚杆延长杆17固定连接，所述支撑套筒14的一端与紧贴巷道围岩的锚杆组件的托盘表面接触连接，另一端与间隔夹板13接触连接，所述拉拔油缸12与油泵11之间设置有油管进行连接，所述油泵11通过油管向拉拔油缸12中加压，能够使拉拔油缸12缸体中的伸长段伸出，从而使拉拔油缸12能够对锚杆本体施加拉力。

进一步的，所述数据采集单元2包括压力传感器21、第一位移传感器22、和综合主机24，所述压力传感器21设置在油管与拉拔油缸12的连接处，并且与综合主机24通讯连接，所述压力传感器21能够将拉拔油缸12中的压力转化为电信号传递给综合主机24，而拉拔油缸12中的压力即为锚杆所承受的瞬时的抗拉拔力，所述第一位移传感器22包括传感器本体和检测钢索，所述第一位移传感器22的传感器本体固定在拉拔油缸12外侧，所述检测钢索一端与传感器本体连接，另一端能够与间隔夹板13连接，所述第一位移传感器22的传感器本体与综合主机24通讯连接，当拉拔油缸12缸体中的伸出段伸出，通过锚杆延长杆17对锚杆本体施加拉力的时候，所述第一位移传感器22能够将拉拔油缸12伸长量转换为电信号传递给综合主机24，由综合主机24进行记录和分析，所述综合主机24能够通过压力传感器21和第一位移传感器22直接获得实时的锚杆本体所承受的拉力和锚杆本体被拉出的位移量，不存在指针式压力表目视读数精度低和游标卡尺测量不准确的缺点，而且综合主机24能够自动采集数据，直接绘制锚杆主体所受拉力与位移的曲线图，能够直接得出分析结果，相比人工记录再输入电脑分析的方式，工作效率更高。

参见图3，所述数据采集单元2还包括辅助支架26和第二位移传感器23，所述辅助支架26的一端能够与被测锚杆本体附近的锚杆组件组合连接，另一端固定有第二位移传感器23的传感器本体，所述第二位移传感器23的传感器本体与锚杆组件的托盘之间设置有检测钢索进行连接，所述第二位移传感还与综合主机24通讯连接，当拉拔试验装置对锚杆本体进行拉拔试验时，拉拔油缸12除了会向外拉动锚杆本体，还会使托盘沉降，导致锚杆本体附近的围岩产生形变，如果忽略围岩变形的位移量则会导致拉拔试验的结果出现误差，而所述第二位移传感器23的设置能够对被测锚杆本体附近的围岩的位移量进行测量，在计算结果时会用拉拔油缸12的伸长量减去围岩的位移量，从而获得在拉拔实验中锚杆本体被拉出的绝对位移量，从而保证实验结果的准确性。

进一步的，所述辅助支架26包括横杆27的和竖杆28，所述横杆27的一端与被测锚杆本体附近的锚杆本体组合连接，另一端与竖杆28的上端转动连接，所述竖杆28的下端与第二位移传感器23连接。所述辅助支架26的结构设置能够方便辅助支架26在巷道的围岩上进行固定，而且所述竖杆28与横杆27转动连接的设置，能够使竖杆28进行转动，从而在凹凸不平的围岩表面也能够对第二位移传感器23的相对位置进行调整。

进一步的，所述竖杆28的下端设置有第二夹持夹29，所述第二夹持夹29本体的截面形状为字母C字形，开口朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第二位移传感器23设置在第二夹持夹29本体的开口中，所述第二夹持夹29开口的背面与竖杆28的下端滑动连接，从而使所述第二位移传感器23的本体的设置位置能够进行调整，从而确保从第二位移传感器23中伸出的检测钢索能够尽可能的与被测锚杆本体的拔出方向平行，从而能够更准确的检测被测锚杆组件附近围岩的位移量。

作为优选的，所述第二夹持夹29本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销3，所述锁紧销3的上端固定有转动把手4，下端***第二夹持夹29本体中与第二位移传感器23本体的上侧表面接触连接，转动所述锁紧销3能够使锁紧销3的下端***第二夹持夹29本体的开口中，从而对第二夹持夹29中的第二位移传感器23本体进行位置固定。

作为优选的，所述锁紧销3的上端固定连接的转动把手4形状包括圆环形，圆环形的转动把手4方便进行加工，而且必要时可以使用撬棍等条状工具***转动把手4的圆环中，辅助转动所述锁紧销3。

作为优选的，所述数据采集单元2还包括矿用本安接线盒25，所述矿用本安接线盒25与第一位移传感器22、第二位移传感器23、压力传感器21和综合主机24之间设置有线缆进行连接，所述矿用本安电路用接线盒能够满足煤矿井下含有瓦斯、粉尘等危险场所中做通信电缆的接线、分线用的电气装置，具有防爆、防尘、防潮等性能，其采用压接方式接线，并且在进出线处都设有压紧装置，使进出电缆不易脱落。

参见图2，围绕所述拉拔油缸12的外侧设置有固定架16，所述固定架16的外侧表面固定有第一夹持夹15，所述第一夹持夹15本体的截面形状也为字母C字形，开口也朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第一位移传感器22设置在第一夹持夹15本体的开口中，所述固定架16以及第一夹持夹15的设置能够为第一位移传感器22在拉拔油缸12上提供安装位置。

作为优选的，所述第一夹持夹15本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销3，所述锁紧销3能够对第一夹持夹15本体中的第一位移传感器22本体进行位置固定。

进一步的，所述间隔夹板13的外侧垂直连接有连接杆5，所述连接杆5的顶端固定连接有连接器6，所述连接器6的形状包括字母C字形，其开口朝向与被测锚杆本体所受拉力方向的相反方向，所述连接器6能够与第一位移传感器22的检测钢索连接，其开口方向的设置能够方便与第一位移传感器22的检测钢索进行连接，且使第一位移传感器22的检测钢索不容易从连接器6的开口中脱出。

Claims (10)

1.一种液压锚杆组件拉拔试验装置，用于对锚杆组件的锚固效果进行综合验证，其特征在于，包括锚杆拉拔单元(1)和数据采集单元(2)，所述锚杆拉拔单元(1)包括油泵(11)、拉拔油缸(12)、锚杆延长杆(17)、间隔夹板(13)和支撑套筒(14)，所述锚杆延长杆(17)能够与锚杆组件的锚杆本体通过螺纹同轴连接，所述拉拔油缸(12)、间隔夹板(13)和支撑套筒(14)依次套设在锚杆延长杆(17)上，所述拉拔油缸(12)与锚杆延长杆(17)固定连接，所述支撑套筒(14)的一端与紧贴巷道围岩的锚杆组件的托盘表面接触连接，另一端与间隔夹板(13)接触连接，所述拉拔油缸(12)与油泵(11)之间设置有油管进行连接；

所述数据采集单元(2)包括压力传感器(21)、第一位移传感器(22)和综合主机(24)，所述压力传感器(21)设置在油管与拉拔油缸(12)的连接处，并且与综合主机(24)通讯连接，所述第一位移传感器(22)包括传感器本体和检测钢索，所述感器本体固定在拉拔油缸(12)外侧，所述检测钢索一端与传感器本体连接，另一端能够与间隔夹板(13)连接，所述第一位移传感器(22)的传感器本体与综合主机(24)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述数据采集单元(2)还包括辅助支架(26)和第二位移传感器(23)，所述辅助支架(26)的一端能够与被测锚杆本体附近的锚杆组件组合连接，另一端固定有第二位移传感器(23)的传感器本体，所述第二位移传感器(23)的传感器本体与锚杆组件的托盘之间设置有检测钢索进行连接，所述第二位移传感还与综合主机(24)通讯连接。

3.根据权利要求2所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述辅助支架(26)包括横杆(27)的和竖杆(28)，所述横杆(27)的一端与被测锚杆本体附近的锚杆本体组合连接，另一端与竖杆(28)的上端转动连接，所述竖杆(28)的下端与第二位移传感器(23)连接。

4.根据权利要求3所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述竖杆(28)的下端设置有第二夹持夹(29)，所述第二夹持夹(29)本体的截面形状为字母C字形，开口朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第二位移传感器(23)设置在第二夹持夹(29)本体的开口中，所述第二夹持夹(29)开口的背面与竖杆(28)的下端滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述第二夹持夹(29)本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销(3)，所述锁紧销(3)的上端固定有转动把手(4)，下端***第二夹持夹(29)本体中与第二位移传感器(23)本体的上侧表面接触连接。

6.根据权利要求5所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述锁紧销(3)的上端固定连接的转动把手(4)形状包括圆环形。

7.根据权利要求2所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述数据采集单元(2)还包括矿用本安接线盒(25)，所述矿用本安接线盒(25)与第一位移传感器(22)、第二位移传感器(23)、压力传感器(21)和综合主机(24)之间设置有线缆进行连接。

8.根据权利要求1所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，围绕所述拉拔油缸(12)的外侧设置有固定架(16)，所述固定架(16)的外侧表面固定有第一夹持夹(15)，所述第一夹持夹(15)本体的截面形状也为字母C字形，开口也朝向被测锚杆组件的托盘表面，所述第一位移传感器(22)设置在第一夹持夹(15)本体的开口中。

9.根据权利要求8所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述第一夹持夹(15)本体的上侧设置有螺纹连接的锁紧销(3)，所述锁紧销(3)能够对第一夹持夹(15)本体中的第一位移传感器(22)本体进行位置固定。

10.根据权利要求8所述的一种液压锚杆组件拉拔试验装置，其特征在于，所述间隔夹板(13)的外侧垂直连接有连接杆(5)，所述连接杆(5)的顶端固定连接有连接器(6)，所述连接器(6)的形状包括字母C字形，其开口朝向与被测锚杆本体所受拉力方向的相反方向，所述连接器(6)能够与第一位移传感器(22)的检测钢索连接。

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