一种锚杆冲击试验装置

本技术涉及一种锚杆冲击试验装置，属于锚杆测试。

背景技术：

1、目前，锚杆或锚索支护已成为煤矿巷道安全高效的主要支护方式，在我国煤矿巷道中得到大面积推广应用，锚杆或锚索支护是将锚杆或锚索锚固于煤岩体内，拧紧杆(索)尾螺母(锁具)，对围岩施加预紧力，约束巷道围岩的变形离层、碎胀与滑移错动，研究锚杆或锚索支护过程承受轴向载荷与轴向变形性能，对深化锚杆或锚索支护机理研究，提高锚杆或锚索支护可靠性，保证矿山工程安全具有重要意义。

2、现有锚杆冲击试验装置多利用落锤自由下落冲击锚杆，其通过改变落锤的自重和高度来提供冲击能冲击锚杆的方式，测量该过程中锚杆的受力及变形状况。对于落锤式，不仅对试验设备高度要求很高，且增减落锤重量时拆卸困难，最重要的是落锤的自重可调节范围及可升降高度有限，导致所提供的冲击能范围有限；当锚杆的承受力不在落锤所能提供冲击能范围内时，则无法测量到锚杆的最大承受力，无法得到完整且精确的力学性能数据参数；再者，无法在落锤时对落锤的承接处进行有效防护。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种锚杆冲击试验装置，以用于借助反力墙构建锚杆冲击试验的平台。

2、本实用新型的技术方案是：一种锚杆冲击试验装置，包括：基座1、反力墙3、提升组件5、固定组件6、配重组件7、钢绞线8、固定块9；其中，基座1上设有反力墙3、固定组件6，固定组件6、配重组件7位于反力墙3两对侧，锚杆14一端通过固定组件6固定，锚杆14另一端通过连接构件13与钢绞线8一端连接，钢绞线8从安装在反力墙3顶端的提升组件5中伸出，从提升组件5中伸出的钢绞线8另一端设有配重组件7，提升组件5用于对固定在钢绞线8上的固定块9进行夹持和释放。

3、还包括设置在基座1上的缓冲组件4，且缓冲组件4位于配重组件7的下方。

4、所述提升组件5包括箱罩51、固定板52、驱动电机53、第一丝杆54、移动夹持块55、顶杆10；所述箱罩51可拆卸地安置在所述反力墙3的顶端；且所述箱罩51的两端分别从反力墙3上端两侧延伸出；所述固定板52呈水平状态固定安置在所述箱罩51的内腔中，所述固定板52的顶端一侧安置有驱动电机53，所述驱动电机53的输出端上安装第一丝杆54，位于所述第一丝杆54下方的所述固定板52上还开设有条形通孔；所述移动夹持块55通过第一丝杆54带动进行水平方向直线运动，固定块9位于移动夹持块55靠近配重组件7一侧，顶杆10位于移动夹持块55靠近固定组件6一侧。

5、所述移动夹持块55包括上滑块、下滑块551、夹持块553、弹性片555；其中，上滑块、下滑块551呈上下布置，上滑块与第一丝杆54配合，下滑块551与固定板52配合；两个夹持块553分别通过转轴552转动地安置在下滑块551的内腔中，且两个所述夹持块553中靠近所述固定块9一侧的端部的夹持头554从内腔中伸出；弹性片555的两端固定连接在夹持块553之间且弹性片555与顶杆10配合对固定块9进行释放。

6、所述固定组件6包括金属框架61，所述金属框架61通过多个固定螺杆62锁紧在反力墙3一侧，并位于所述提升组件5一侧延伸端的下方，所述金属框架61的中部开设有放置腔63，用于放置锚杆14；垫片64固定安装在所述金属框架61的内腔顶端中部，垫片64与锚杆14限位板之间设置有多个压力传感器65。

7、所述配重组件7包括配重体71、限位套件72、配重柱73、底板74；其中，配重体71上端固定连接在钢绞线8的另一端，所述配重体71位于所述缓冲组件4的上方；限位套件72固定套设在所述配重体71的外壁中部；配重柱73单体可拆卸地连接在所述配重体71的外壁外侧，并与所述限位套件72紧密接触；底板74固定安置在配重体71的底端。

8、还包括第二丝杆76、移动盘77，移动盘77安装在配重体71底部内腔中，移动盘77底部周侧设有限位柱78，移动盘77底部中间设有第二丝杆76，第二丝杆76端部设有拧手75；底板74上开有盲孔，用于接触拧手75；所述配重柱73包括插接块731、筒体732、插杆733，筒体732上端的插接块731与筒体732顶端凹孔配合，筒体732下端的插杆733上开设有与限位柱78相匹配的通孔。

9、所述连接构件13包括夹持固定套131，所述夹持固定套131顶端与第一固定垫板132固定连接，夹持固定套131底端通过多个固定螺栓133与第二固定垫板134锁紧在所述夹持固定套131上；所述夹持固定套131的固定套内腔135中从上往下依次设有锚垫板136、用于对所述受拉钢绞线8进行锁定的锚具138、连接板137，连接板137顶端与锚具138固定，连接板137底端与锚杆14固定。

10、本实用新型的有益效果是：本实用新型利用反力墙的优势进行平台的搭建，不需要额外进行框架搭建；进一步地，采用定滑轮以及“n”形钢绞线的配重悬吊方式，满足配重组件自重可调节及可升降高度范围更广的要求，适用范围广，在一些举架高度相对较高的试验场所能够进行不同冲击力的试验，通过提升组件能够对配重组件的下落高度进行调节，灵活实现不同冲击的试验效果，整体试验过程简单便捷；通过缓冲组件能够有效避免配重不慎掉落造成的噪声或伤害，起到一定的防护作用；另外本装置中的配重组件能够实现多种组合作用，实现对试验所需配重的灵活调节效果，在调节过程无需将整体配重组件拆卸即可进行添加调整，组合调节方式简单便捷，结构设计合理，充分满足试验过程需求。

技术特征：

1.一种锚杆冲击试验装置，其特征在于，包括：基座(1)、反力墙(3)、提升组件(5)、固定组件(6)、配重组件(7)、钢绞线(8)、固定块(9)；其中，基座(1)上设有反力墙(3)、固定组件(6)，固定组件(6)、配重组件(7)位于反力墙(3)两对侧，锚杆(14)一端通过固定组件(6)固定，锚杆(14)另一端通过连接构件(13)与钢绞线(8)一端连接，钢绞线(8)从安装在反力墙(3)顶端的提升组件(5)中伸出，从提升组件(5)中伸出的钢绞线(8)另一端设有配重组件(7)，提升组件(5)用于对固定在钢绞线(8)上的固定块(9)进行夹持和释放。

2.根据权利要求1所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：还包括设置在基座(1)上的缓冲组件(4)，且缓冲组件(4)位于配重组件(7)的下方。

3.根据权利要求1所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：所述提升组件(5)包括箱罩(51)、固定板(52)、驱动电机(53)、第一丝杆(54)、移动夹持块(55)、顶杆(10)；所述箱罩(51)可拆卸地安置在所述反力墙(3)的顶端；且所述箱罩(51)的两端分别从反力墙(3)上端两侧延伸出；所述固定板(52)呈水平状态固定安置在所述箱罩(51)的内腔中，所述固定板(52)的顶端一侧安置有驱动电机(53)，所述驱动电机(53)的输出端上安装第一丝杆(54)，位于所述第一丝杆(54)下方的所述固定板(52)上还开设有条形通孔；所述移动夹持块(55)通过第一丝杆(54)带动进行水平方向直线运动，固定块(9)位于移动夹持块(55)靠近配重组件(7)一侧，顶杆(10)位于移动夹持块(55)靠近固定组件(6)一侧。

4.根据权利要求3所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：所述移动夹持块(55)包括上滑块、下滑块(551)、夹持块(553)、弹性片(555)；其中，上滑块、下滑块(551)呈上下布置，上滑块与第一丝杆(54)配合，下滑块(551)与固定板(52)配合；两个夹持块(553)分别通过转轴(552)转动地安置在下滑块(551)的内腔中，且两个所述夹持块(553)中靠近所述固定块(9)一侧的端部的夹持头(554)从内腔中伸出；弹性片(555)的两端固定连接在夹持块(553)之间且弹性片(555)与顶杆(10)配合对固定块(9)进行释放。

5.根据权利要求1所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：所述固定组件(6)包括金属框架(61)，所述金属框架(61)通过多个固定螺杆(62)锁紧在反力墙(3)一侧，并位于所述提升组件(5)一侧延伸端的下方，所述金属框架(61)的中部开设有放置腔(63)，用于放置锚杆(14)；垫片(64)固定安装在所述金属框架(61)的内腔顶端中部，垫片(64)与锚杆(14)限位板之间设置有多个压力传感器(65)。

6.根据权利要求2所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：所述配重组件(7)包括配重体(71)、限位套件(72)、配重柱(73)、底板(74)；其中，配重体(71)上端固定连接在钢绞线(8)的另一端，所述配重体(71)位于所述缓冲组件(4)的上方；限位套件(72)固定套设在所述配重体(71)的外壁中部；配重柱(73)单体可拆卸地连接在所述配重体(71)的外壁外侧，并与所述限位套件(72)紧密接触；底板(74)固定安置在配重体(71)的底端。

7.根据权利要求6所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：还包括第二丝杆(76)、移动盘(77)，移动盘(77)安装在配重体(71)底部内腔中，移动盘(77)底部周侧设有限位柱(78)，移动盘(77)底部中间设有第二丝杆(76)，第二丝杆(76)端部设有拧手(75)；底板(74)上开有盲孔，用于接触拧手(75)；

8.根据权利要求1所述的锚杆冲击试验装置，其特征在于：所述连接构件(13)包括夹持固定套(131)，所述夹持固定套(131)顶端与第一固定垫板(132)固定连接，夹持固定套(131)底端通过多个固定螺栓(133)与第二固定垫板(134)锁紧在所述夹持固定套(131)上；所述夹持固定套(131)的固定套内腔(135)中从上往下依次设有锚垫板(136)、用于对所述钢绞线(8)进行锁定的锚具(138)、连接板(137)，连接板(137)顶端与锚具(138)固定，连接板(137)底端与锚杆(14)固定。

技术总结
本技术公开了一种锚杆冲击试验装置，包括：基座、反力墙、提升组件、固定组件、配重组件、钢绞线、固定块；其中，基座上设有反力墙、固定组件，固定组件、配重组件位于反力墙两对侧，锚杆一端通过固定组件固定，锚杆另一端通过连接构件与钢绞线一端连接，钢绞线从安装在反力墙顶端的提升组件中伸出，从提升组件中伸出的钢绞线另一端设有配重组件，提升组件用于对固定在钢绞线上的固定块进行夹持和释放。本技术利用反力墙的优势进行平台的搭建，不需要额外进行框架搭建；进一步地，本技术满足配重组件自重可调节及可升降高度范围更广的要求，适用范围广。

技术研发人员：郑海源,缪易辰,白恺霖,潘文,何桂琳,杨帅帅,张东东
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：20221125
技术公布日：2024/1/12