一种锚杆索支护力监测预警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于巷道支护监测领域，具体的说涉及一种锚杆索支护力监测预警装置。
【背景技术】
[0002]在矿井巷道围岩控制中，锚杆索支护已成为一种主要的支护方式，锚杆索的支护质量决定着巷道的安全性和围岩稳定性，通过监测锚杆索所受拉力来评价锚杆索工作状态和巷道冒顶隐患情况尤为重要。目前，锚杆索所受拉力主要采用振弦式测力计、液压式测力计、压电式测力传感器、测力锚杆等监测手段，并取得了一定的成效，但该类监测仪器仍存在不足之处，如体积偏大、结构复杂，安装不够方便，对复杂环境的适应性差。本发明所述的一种锚杆索支护力监测预警装置主要利用测力环对锚杆索支护力进行采集，并通过警示器实时显示其工作状况，不仅能对锚杆索预紧力不足或支护力过大等安全隐患作出警示，而且还具有体积小、结构简单、成本低、便于安装、环境适应性强等优点。
【实用新型内容】
[0003]鉴于已有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种锚杆索支护力监测预警装置，该装置不仅能够实时显示锚杆索的工作状况，对锚杆索预紧力不足或工作阻力过大等安全隐患作出警示，而且还具有结构简单、操作方便、体积小、成本低、环境适应性强等优点。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种锚杆索支护力监测预警装置，由测力环、垫圈和警示器组成，测力环为金属环状柱体，其包括预紧环、屈服环和警示环，测力环夹于垫圈之间，该装置直接套装于托盘和紧固装置之间，在锚杆索预紧力或围岩变形的作用下，托盘和紧固装置通过垫圈挤压测力环，根据各个测力环的受压状态反映锚杆索的工作状况，并由警示器显示。
[0006]一种锚杆索支护力监测预警装置，预紧环、警示环和屈服环所设定的极限抗压强度值依次增大，具体表现为其沿径向和轴向的厚度逐次增大，预紧环设定的极限抗压强度值与锚杆索所需预紧力相同，屈服环设定的极限抗压强度值与锚杆索屈服极限值相同，警示环设定的极限抗压强度值与锚杆索破断极限值相同，当锚杆索拉力分别达到设计预紧力、屈服极限值、破断极限值时，预紧环、屈服环和警示环依次被挤压变形，垫圈的抗压强度高于测力环的抗压强度，以保证测力环被挤压变形时垫圈仍完好。
[0007]一种锚杆索支护力监测预警装置，警示器包括电源、信号灯、开关和外壳，开关设于垫圈之间，信号灯和开关与电源连接，当锚杆索的预紧力或围岩变形的作用力促使测力环被挤压变形而使垫圈开启开关时，电源和信号灯形成闭合回路，信号灯明亮，以显示此时锚杆索的工作状况，并作出安全预警。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]1.此种锚杆索支护力监测预警装置，通过采用设有不同抗压强度值的预紧环、警示环和屈服环对锚杆索的受力状况进行监测，不仅能保证监测结果的准确有效性，而且还具有体积小、结构简单、成本低、便于安装、环境适应性强等优点。
[0010]2.此种锚杆索支护力监测预警装置，利用警示器显示锚杆索的受力状态，不仅实现了锚杆索工作状况的实时监测与反馈，而且还能对锚杆索预紧力不足或工作阻力过大等安全隐患作出警示，以便于及时采取有效的应对措施。
【附图说明】
[0011]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中:
[0012]图1是锚杆索支护力监测预警装置整体结构示意图。
[0013]图2是垫圈结构部位剖面图。
[0014]图3是测力环结构部位剖面图。
【具体实施方式】
[0015]参照图1、图2、图3对本实用新型进行说明，锚杆索支护力监测预警装置由测力环(1、2、3)、垫圈(4、5、6、7)和警示器(18)组成。测力环(1、2、3)为金属环状柱体，其包括预紧环(I)、屈服环⑵和警示环(3)，预紧环(1)、屈服环(2)和警示环(3)所设定的极限抗压强度值依次增大，具体表现为其沿径向和轴向的厚度逐次增大，预紧环(I)设定的极限抗压强度值与锚杆索(21)所需预紧力相同，屈服环(2)设定的极限抗压强度值与杆(索)体屈服极限值相同，警示环(3)设定的极限抗压强度值与杆(索)体破断极限值相同。垫圈(4、5、6、7)的抗压强度高于测力环(1、2、3)的抗压强度，测力环(1、2、3)夹于垫圈(4、5、6、7)之间。警示器(18)包括电源(8、9、10)、信号灯(11、12、13)、开关(14、15、16)和外壳
(17)，开关(14、15、16)设于垫圈(4、5、6、7)之间，信号灯(11、12、13)和开关(14、15、16)与电源(8、9、10)连接。该装置可直接套装于托盘(19)和紧固装置(20)之间，在锚杆索
(21)预紧力或围岩变形的作用下，托盘(19)和紧固装置(20)通过垫圈(4、5、6、7)挤压测力环(1、2、3)，当测力环(1、2、3)被挤压变形而使垫圈开启开关(14、15、16)时，电源(8、9、10)和信号灯(11、12、13)形成闭合回路，信号灯(11、12、13)明亮，以显示锚杆索(21)的工作状况。
[0016]具体实施时，当锚杆索(21)预紧力达到预紧环(I)设定的极限抗压强度值时，预紧环⑴被挤压变形而使垫圈(4、5)开启开关(14)，电源⑶和信号灯(11)形成闭合回路，信号灯(11)明亮，表明锚杆索(21)的预紧力已满足所需要求。当锚杆索(21)支护力达到屈服环(2)设定的极限抗压强度值时，屈服环(2)被挤压变形而使垫圈(5、6)开启开关(15)，电源(9)和信号灯(12)形成闭合回路，信号灯(12)明亮，表明锚杆索(21)的支护力已达到杆(索)体的屈服极限值。当锚杆索(21)支护力达到警示环(3)设定的极限抗压强度值时，警示环(3)被挤压变形而使垫圈(6、7)开启开关(16)，电源(10)和信号灯
(13)形成闭合回路，信号灯(13)明亮，表明锚杆索(21)的支护力已达到杆(索)体的破断极限值，此时，锚杆索(21)的工作状况已经进入安全预警阶段。
[0017]以上是为了使本领域普通技术人员理解本实用新型，而对本实用新型所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本实用新型的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种锚杆索支护力监测预警装置，由测力环、垫圈和警示器组成，其特征在于该装置可直接套装于托盘和紧固装置之间，测力环夹于垫圈之间，锚杆索受力时，托盘和紧固装置通过垫圈挤压测力环，根据各个测力环的受压状态反映锚杆索的工作状况，并由警示器显不O
2.根据权利要求1所述的一种锚杆索支护力监测预警装置，其特征在于所述测力环为金属环状柱体，其包括预紧环、屈服环和警示环，所述预紧环、屈服环和警示环沿径向和轴向的厚度逐次增大，当锚杆索拉力分别达到设计预紧力、屈服极限值、破断极限值时，预紧环、屈服环和警示环依次被挤压变形。
3.根据权利要求1所述的一种锚杆索支护力监测预警装置，其特征在于所述警示器包括电源、信号灯、开关和外壳，开关设于垫圈之间，信号灯和开关与电源连接，当测力环被挤压变形而使垫圈开启开关时，电源和信号灯形成闭合回路，信号灯明亮，以显示锚杆索的工作状况。
【专利摘要】本实用新型公开一种锚杆索支护力监测预警装置，该装置由测力环、垫圈和警示器组成，测力环为金属环状柱体，其包括预紧环、警示环和屈服环，警示器包括电源、信号灯、开关和外壳，测力环和开关设于垫圈之间，该装置可直接套装于托盘和紧固装置之间，当锚杆索拉力分别达到设计预紧力、屈服极限值、破断极限值时，预紧环、屈服环和警示环依次被挤压变形而使垫圈开启开关，电源和信号灯形成闭合回路，信号灯明亮，以显示锚杆索的工作状况。该装置不仅能够实时显示锚杆索的工作状况，对锚杆索预紧力不足或工作阻力过大等安全隐患作出警示，而且还具有体积小、结构简单、成本低、便于安装、环境适应性强等优点，具有较好的推广前景。
【IPC分类】E21F17-18
【公开号】CN204572068
【申请号】CN201520122160
【发明人】马振凯, 赵希栋, 张胜凯, 鱼琪伟, 贺瑞彬
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月3日