CN220187904U - 一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，包括锚环，所述锚环的一端连接有弹性体，所述弹性体的外壁上镶嵌有应变片，所述弹性体的外壁套设有外壳，所述外壳上设置有监测盒；本实用新型通过设计的弹性体、应变片、监测盒、可视化芯片以及监测灯组，将装有应变片的弹性体连接在锚环的一端，在对锚索进行锚固时，弹性体受到挤压作用产生形变，应变片感应到弹性体的形变，及时作出反应，将检测的力值传输到可视化芯片处，形成动态实时监测预警***，实现通过观察可视化芯片上的监测灯组所显示灯的颜色达到预紧力值范围控制，提前预判冲击矿压，以便给巷道作业人员做出判断，实现锚索预紧力测试方便且检测成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于锚索压力锚具技术领域，具体涉及一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具。
背景技术
锚索压力锚具以其锚固力大，既可施加预应力又可全长锚固，且锚固深度长短可以自由选取等优点，被广泛应用于煤矿煤巷的支护，隧道的初期支护，全支护公路，铁路边坡的锚固，边坡维护，桥涵建筑、地基基础加固等领域。
现有的锚索压力锚具由锚环、夹片以及锚垫板等结构组成，将用于莫A股的锚索穿在锚环内，对其施加预紧力，然后通过夹片卡在锚环内实现对锚索进行锚固，但是存在以下缺陷：
(1)现有市场上锚索支护采用的是锚具，钢绞线，托盘的基本支护方式，当需要知道锚索承受力多大的预紧力，需要提前在锚具张拉时在锚具底部增加锚索测力计或者用专用的锚索测力计进行测量，而现有巷道支护方式中如果没有在巷道支护时安装锚索测力计，就无法对锚索所承受的力进行测量，即使采用专用的测力设备，因设备较重，巷道较高，没有着力点，使测量时给工人和数据采集人员带来巨大的不便，如果采用每个锚具下边都单独安装独立的锚索测力计的话，巷道支护成本较高，且现有的锚索测力计基本都是压力表显示为主，在井下环境中信息采集非常不方便，因普遍采用的是液压缸油压方式，数据无法形成数字信号，给采集人员工作带来极大的不方便的问题，为此我们提出一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，以解决上述背景技术中提出的锚索锚具对预紧力测力不便，成本高的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，包括锚环，所述锚环的一端连接有弹性体，所述弹性体的外壁上镶嵌有应变片，所述弹性体的外壁套设有外壳，所述外壳上设置有监测盒，所述监测盒的内部设置有可视化芯片，所述监测盒的表面设置有监测灯组。
优选的，所述应变片为四个，且四个应变片关于弹性体的中心轴线呈圆形阵列。
优选的，所述监测灯组由红灯珠、黄灯珠以及绿灯珠组成。
优选的，所述可视化芯片与应变片通过电连接，所述可视化芯片与监测灯组通过电连接。
优选的，所述可视化芯片上连接有线缆，所述线缆的端部连接有航空接头。
优选的，所述锚环的另一端内部设置有多个夹片，且夹片关于锚环的中心轴线呈圆形阵列。
优选的，所述锚环、外壳以及弹性体三者的横截面均为圆形结构，所述弹性体的纵截面为工字型结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)通过设计的弹性体、应变片、监测盒、可视化芯片以及监测灯组，将装有应变片的弹性体连接在锚环的一端，在对锚索进行锚固时，弹性体受到挤压作用产生形变，应变片感应到弹性体的形变，及时作出反应，将检测的力值传输到可视化芯片处，形成动态实时监测预警***，实现通过观察可视化芯片上的监测灯组所显示灯的颜色达到预紧力值范围控制，提前预判冲击矿压，以便给巷道作业人员做出判断，实现锚索预紧力测试方便且检测成本低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的正面剖视图；
图3为本实用新型弹性片和应变片的组装示意图；
图4为本实用新型监测灯组、可视化芯片以及应变片的工作***图；
图5为本实用新型应变片的电路示意图；
图中：1、锚环；2、夹片；3、监测盒；4、航空接头；5、线缆；6、监测灯组；7、外壳；8、弹性体；9、应变片；10、可视化芯片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，包括锚环1，锚环1的一端连接有弹性体8，弹性体8的外壁上镶嵌有应变片9，弹性体8的外壁套设有外壳7，外壳7上设置有监测盒3，监测盒3的内部设置有可视化芯片10，监测盒3的表面设置有监测灯组6，应变片9为四个，且四个应变片9关于弹性体8的中心轴线呈圆形阵列，监测灯组6由红灯珠、黄灯珠以及绿灯珠组成，可视化芯片10与应变片9通过电连接，可视化芯片10与监测灯组6通过电连接，通过设计的弹性体8、应变片9、监测盒3、可视化芯片10以及监测灯组6，将装有应变片9的弹性体8连接在锚环1的一端，在对锚索进行锚固时，弹性体8受到挤压作用产生形变，应变片9感应到弹性体8的形变，及时作出反应，将检测的力值传输到可视化芯片10处，形成动态实时监测预警***，当主电源供电时，无任何负载，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的黄灯珠工作，显示黄灯，且当锚索或锚力值＜预紧力，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的黄灯珠工作，显示黄灯,当力值＞预紧力时，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的绿灯珠进行工作，或者监测灯组6不显示，张拉千斤顶结束该组锚具张拉，当主电源供电时，且巷道内任何时候都处于动载荷状态，假如发生锚具滑移、钢绞线失效或其他组成部分失效，造成该点位附近力值损失、丢失，锚具的可视化芯片10上的灯珠显示黄灯，主电源供电，力值＞预紧力，锚具的可视化芯片10上的灯珠显示绿灯或设置不显示，当力值＜钢绞线破断值x％(x可按照需求设置)此状态一直保持，主电源供电，力值＞钢绞线破断值x％，可视化锚具的可视化芯片10上的灯珠显示红灯或发出报警声，主电源供电，巷道内任何时候都处于动载荷状态，当载荷呈现递增时△F(单位时间递增力)＝F`-F0＞某数值(可设)，锚具的可视化芯片10上的灯珠发出提前预警，提前预判冲击矿压，以便给巷道作业人员做出判断，可视化芯片10上连接有线缆5，线缆5的端部连接有航空接头4，通过设计的航空接头以及线缆5，可实现与手持设备进行接通，从而通过手持机设备，可以得到锚索的实际张拉力值，锚环1的另一端内部设置有多个夹片2，且夹片2关于锚环1的中心轴线呈圆形阵列，锚环1、外壳7以及弹性体8三者的横截面均为圆形结构，弹性体8的纵截面为工字型结构。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型将装有应变片9的弹性体8连接在锚环1的一端，在对锚索进行锚固时，弹性体8受到挤压作用产生形变，应变片9感应到弹性体8的形变，及时作出反应，其中应变片9的***电路图如图5所示，将检测的力值传输到可视化芯片10处，其中可视化芯片10的型号为HX711，形成动态实时监测预警***，当主电源供电时，无任何负载，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的黄灯珠工作，显示黄灯，且当锚索或锚力值＜预紧力，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的黄灯珠工作，显示黄灯,当力值＞预紧力时，锚具的可视化芯片10控制监测灯组6上的绿灯珠进行工作，或者监测灯组6不显示，张拉千斤顶结束该组锚具张拉，当主电源供电时，且巷道内任何时候都处于动载荷状态，假如发生锚具滑移、钢绞线失效或其他组成部分失效，造成该点位附近力值损失、丢失，锚具的可视化芯片10上的灯珠显示黄灯，主电源供电，力值＞预紧力，锚具的可视化芯片10上的灯珠显示绿灯或设置不显示，当力值＜钢绞线破断值x％(x可按照需求设置)此状态一直保持，主电源供电，力值＞钢绞线破断值x％，可视化锚具的可视化芯片10上的灯珠显示红灯或发出报警声，主电源供电，巷道内任何时候都处于动载荷状态，当载荷呈现递增时△F(单位时间递增力)＝F`-F0＞某数值(可设)，锚具的可视化芯片10上的灯珠发出提前预警，提前预判冲击矿压，以便给巷道作业人员做出判断。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，包括锚环(1)，其特征在于：所述锚环(1)的一端连接有弹性体(8)，所述弹性体(8)的外壁上镶嵌有应变片(9)，所述弹性体(8)的外壁套设有外壳(7)，所述外壳(7)上设置有监测盒(3)，所述监测盒(3)的内部设置有可视化芯片(10)，所述监测盒(3)的表面设置有监测灯组(6)。
2.根据权利要求1所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述应变片(9)为四个，且四个应变片(9)关于弹性体(8)的中心轴线呈圆形阵列。
3.根据权利要求1所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述监测灯组(6)由红灯珠、黄灯珠以及绿灯珠组成。
4.根据权利要求1所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述可视化芯片(10)与应变片(9)通过电连接，所述可视化芯片(10)与监测灯组(6)通过电连接。
5.根据权利要求4所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述可视化芯片(10)上连接有线缆(5)，所述线缆(5)的端部连接有航空接头(4)。
6.根据权利要求1所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述锚环(1)的另一端内部设置有多个夹片(2)，且夹片(2)关于锚环(1)的中心轴线呈圆形阵列。
7.根据权利要求1所述的一种带有预紧力监测结构的锚索压力锚具，其特征在于：所述锚环(1)、外壳(7)以及弹性体(8)三者的横截面均为圆形结构，所述弹性体(8)的纵截面为工字型结构。
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