一种锚杆轴力计的制作方法

1.本实用新型涉及巷道压力监测及支护领域，尤其涉及一种锚杆轴力计。


背景技术：

2.锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，在地下工程及边坡工程等领域中，锚杆支护是应用最广的加固技术。由于巷道周围不同深度岩体自身特性及所处应力环境不同容易产生不协调变形，所以锚杆在使用时需要用螺母对锚杆进行预紧防止因围岩变形致使螺母松动而导致支护失效。目前常用的拉拔实验方法主要是通过伸缩缸、用锚具固定后，通过伸缩缸对拉拔仪进行加压或拉伸，根据读数表的结果来判定锚杆拉拔的能力。在上述拉拔过程中，需要特别注意的是严格保证伸缩缸与锚杆之间的同轴度，一旦同轴度差别较大，不仅会损害锚杆，且测得的轴向力也不准确，目前的锚杆轴向力检测过程中同轴度的检测是需要先对锚杆和伸缩缸进行单独的同轴度的检测之后，然后再拆掉同轴度检测装置，再进行拉拔检测，这种方式不仅费时费力，而且操作麻烦。


技术实现要素：

3.现有的锚杆在检测其轴向力的过程中需要保证施加力的部件与锚杆的同轴度，但是目前的锚杆的同轴度的检测一般都是先对锚杆和施加力的部件进行单独的同轴度检测，然后再拆掉同轴度检测装置，再进行拉拔试验，这种方式不仅费时费力，而且操作起来非常麻烦，设计一种锚杆轴力计，其具体采用的技术方案为：
4.一种锚杆轴力计，包括拉拔装置和同轴度检测装置，同轴度检测装置包括：
5.第一连接套，第一连接套套设于锚杆的外围且与锚杆可拆卸连接；
6.检测盘，检测盘套设于第一连接套的外围，检测盘的与第一连接套贴合的内圆周表面设有多个应变片，多个应变片沿检测盘的周向均匀间隔设置；
7.调节组件，调节组件设置多个，多个调节组件沿检测盘的周向均匀间隔设置，各调节组件一端为固定端，另一端与检测盘连接。
8.优选的，第一连接套的外圆周侧面沿其一周设有凹槽，凹槽内设有柔性垫，检测盘通过柔性垫套设于第一连接套的外围。
9.优选的，检测盘上具有多个显示屏，多个显示屏与多个应变片对应电连接，用于显示各应变片的压力值。
10.优选的，拉拔装置包括：
11.固定座，固定座具有用于锚杆通过的孔，调节组件的固定端设置于固定座；
12.架体，架体设置于固定座且高出固定座设置；
13.加载体，加载体设置于架体，加载体与锚杆可拆卸连接。
14.优选的，各调节组件包括：
15.升降拉环，升降拉环螺纹旋合于固定座；
16.拉绳，拉绳一端与检测盘连接，另一端与升降拉环连接。
17.优选的，拉绳为钢丝绳。
18.优选的，加载体为伸缩缸，伸缩缸通过三坐标移动导轨活动设置于架体。
19.优选的，三坐标移动导轨为电机螺杆驱动，此处的螺杆的螺纹牙为细牙螺纹。
20.本实用新型通过设置第一连接套和检测盘，并在检测盘的内圆周侧面设置应变片，利用第一连接套与检测盘上的不同位置的应变片检测不同位置的压力值，通过比较各处压力值的大小来判断用于向锚杆施加力的拉拔装置与锚杆之间的同轴度是否在允许的范围内，进而提高或者说保证拉拔装置对锚杆轴向力的测定的准确性；另外，拉拔装置在拉拔锚杆时，通过预先小拉力同轴度测试，在拉拔的过程中，如果同轴度较差，这是的测试盘便会随时通过各处的压力值反应出来，边拉边测试，如果测试盘各处压力值差别较大，则在线调整拉拔装置的位置；如果差别在允许范围内，则进行轴向力测试，此时继续加大拉力，在拉拔力较大时，测试盘便会从第一连接套脱出，避免对锚杆的轴向力产生影响，通过上述方式能够实现同轴度的在线检测，保证同轴度的基础上实现轴向力的检测，操作简单、方便。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为图1中第一连接套、检测盘的俯视图；
23.图3为图1中i处的放大图。
24.图中，1、第一连接套，2、应变片，3、检测盘，4、调节组件，401、拉绳，402、升降拉环，5、岩体，6、锚杆，7、拉拔装置，701、固定座，702、架体，703、加载体，8、显示屏，9、柔性垫，10、凹槽。
具体实施方式
25.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。
26.另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.如图1-3所示，本技术为一种锚杆轴力计，它包括拉拔装置7和同轴度检测装置。拉拔装置7主要是对锚杆6进行轴向力的检测，同轴度检测装置主要是对拉拔装置7与锚杆6之间同轴度进行检测，实现在检测同轴度的同时，实现锚杆6轴向力的检测。
28.本实施例中，上述同轴度检测装置包括第一连接套1、检测盘3和调节组件4。这里的检测盘3为塑料材质，第一连接套1套设在锚杆6的外围且与锚杆6可拆卸连接，这里的可拆卸连接为螺纹连接，第一连接套1直接螺旋旋拧在锚杆6上，在不需要对锚杆6进行轴向力检测时，便可以将第一连接套1从锚杆6上旋出。上述检测盘3套设在第一连接套1的外围，检测盘3的与第一连接套1贴合的内圆周表面设有多个应变片2，此处设置四个应变片2，四个应变片2便可满足需要，四个应变片2沿检测盘3的周向均匀间隔设置，用于检测此四个接触
点处的压力，通过压力值来判断同轴度是否在允许的范围。
29.上述调节组件4是用来调整检测盘3与锚杆6之间同轴度是否合格，因为要检测拉拔装置7与锚杆6之间的同轴度，必须要保证检测盘3本身在锚杆6上是与锚杆6同轴的，这样也可以减小对后续拉拔装置7与锚杆6之间同轴度检测的影响。本实施例中，上述调节组件4也是设置四个，四个调节组件4沿检测盘3的周向均匀间隔设置，各调节组件4一端为固定端，另一端与检测盘3连接。
30.在安装检测盘3时，根据检测盘3内圆周侧壁的应变片2输出的压力值来判断检测盘3在锚杆6上安装的同轴度。其判断过程为：如果四个应变片2输出的压力值差别较小并且在允许的范围内，那么说明检测盘3在锚杆6上安装的同轴度合格；如果四个应变片2输出的压力值差别较大且在允许的范围之外，那么说明检测盘3在锚杆6上安装的同轴度不合格，此时，如果某一处的压力值较大，那么说明检测盘3在此处与锚杆6之间的挤压力较大，那么相对的另一侧的挤压力会较小，说明检测盘3发生较小范围的倾斜，这时可以调整调节件，调整检测盘3在锚杆6上的安装，最终使得三处的压力值差别在允许的范围内。
31.在基于上述检测盘3符合在锚杆6上安装的同轴度的基础上，将拉拔装置7与锚杆6连接，拉拔时分第一阶段和第二阶段，具体的：
32.第一阶段为小拉力测试(这里的小拉力很小，不足以使得检测盘3从第一连接套1上脱出)，该阶段为检测拉拔装置7与锚杆6之间同轴度是否合格的阶段。拉拔装置7与锚杆6连接，小拉力拉拽锚杆6，此时由于检测盘3的的固定端的存在，所以检测盘3不会随锚杆6移动，那么一旦拉拔装置7与锚杆6不同轴或者同轴度较差，这时，检测盘3设置四个应变片2处的压力便会不同且压力差会较大，这时，便可以将拉拔装置7与锚杆6之间脱开，调整拉拔装置7的位置，进而再次进行小拉力测试，直至小拉力测试中，四个压力值的差别在允许的范围内，便可以进行第二阶段的拉拔。
33.第二阶段为大拉力测试，即对锚杆6的轴向力的测试。因为在上述同轴度合格的基础上直接进行加载，需要将检测盘3取下，随着拉拔装置7继续加载，检测盘3于锚杆6之间产生较大作用力，使得检测盘3从第一连接套1内脱出，这时检测盘3便不会对拉拔装置7检测锚杆6轴向力产生影响，保证其检测的准确性。
34.通过上述调节件的作用可以消除检测盘3由于自身安装同轴度的不合格造成对后续拉拔装置7检测锚杆6轴向力产生的影响，保证拉拔装置7轴向力检测的准确性。同时拉拔装置7采用第一阶段的小拉力测试和第二阶段的大拉力测试，在不将检测盘3拆卸的情况下，利用小拉力测试同轴度的同时，直接进行第二阶段的轴向力检测，且两者还互不影响，不仅整个检测方便、快捷，而且能够保证检测的准确性。
35.进一步的，对于上述检测盘3与第一连接套1之间的安装，具体的是在第一连接套1的外圆周侧面沿其一周设有凹槽10，凹槽10内设有柔性垫9，这里的柔性垫9主要采用橡胶垫或者硅胶垫等，检测盘3通过柔性垫9套设在第一连接套1的外围，这样检测盘3在套设在第一连接套1之后，会具有一个预紧力，不至于造成检测盘3与第一连接套1之间力太小，而不能承担上述第一阶段小拉力拉拔的过程，从而造成检测盘3过早的从第一连接套1脱出的问题。
36.进一步的，为了便于观察，在检测盘3上具有多个显示屏8，多个显示屏8与多个应变片2对应电连接，用于显示各应变片2的压力值，这样操作人员在操作的过程中就可以直
接观察到四个应变片2输出的压力值，便于随时改变停止或继续拉拔。
37.进一步的，对于上述拉拔装置7包括固定座701、架体702和加载体703。其中，这里的固定座701是通过螺栓或螺钉固定在地面上，固定座701具有用于锚杆6通过的孔，锚杆6穿过该孔插入岩体5的锚固孔内，调节组件4的固定端此时是设置在固定座701上的，架体702高出固定座701设置，加载体703设置于架体702且位于锚杆6的上方，加载体703与锚杆6可拆卸连接。在拉拔检测时，锚杆6与加载体703连接，不拉拔检测时，锚杆6与加载体703脱离。
38.需要说明的是，上述加载体703本身自带有拉力传感器，可以检测出拉力的大小，也就是轴向力的大小。
39.可替换的，上述调节组件4的固定端除了可以设置在固定座701上，也可以设置在地面上。
40.进一步的，对于上述各调节组件4的结构，具体的包括升降拉环402和拉绳401，此处的拉绳401为细钢丝绳，细钢丝绳强度高，承载力强，能够顾满足使用要求，升降拉环402具体的与现有的螺纹式拉环结构相似，升降拉环402螺纹旋合在固定座701上，拉绳401一端与检测盘3连接，另一端与升降拉环402连接。
41.当检测盘3某一处的应变片2的压力值较大时，此时可以向上旋拧升降拉环402，使得拉绳401放松，而相对的另一侧便可以向下旋拧升降拉环402，使得此处的拉绳401紧绷，直至三处的压力值相差在允许的范围内。通过上述结构，可以快速调节检测盘3在锚杆6上的安装，使其满足与锚杆6之间的同轴度，同时上述结构还具有简单、易于安装和实现的优点。
42.进一步的，上述加载体703为伸缩缸，在对锚杆6拉拔时，是利用伸缩缸实现的，而三坐标移动导轨的竖直方向的导轨是在初始定位伸缩缸的位置时(即让伸缩缸的高度高于锚杆6的上方)，平面内的x轴和y轴的移动导轨则一般是调整伸缩缸的左右前后的位置使用的(也是通过上述改变调整伸缩缸与锚杆6同轴)，才会使用的，伸缩缸通过三坐标移动导轨活动设置在架体702上，三坐标移动导轨的结构为成熟的现有技术，在此不对其进行赘述，另外，这里的架体702为龙门架体702，伸缩缸设置在龙门架体702的横梁上，而此处的龙门架体702的横梁可以在龙门架体702的立柱上升降，这里的升降方式可以采用齿轮齿条的方式，也可以采用电机带动定滑轮动滑轮提升的方式等等。(上述指出的架体702上的龙门架的横梁在立柱上的升降便是三坐标移动导轨中z方向的移动)，而x轴和y轴的移动导轨优选采用电机螺杆驱动，此处的螺杆的螺纹牙为细牙螺纹，细牙螺纹的调整精度更高，对于伸缩缸与锚杆6之间调整其同轴的过程有利。
43.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
44.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。