一种煤矿综采工作面测压装置的制作方法

1.本发明涉及一种测压装置，具体涉及一种煤矿综采工作面测压装置，属于煤矿开采配套设备技术领域。


背景技术：

2.煤矿综采工作面是指煤炭的第一生产现场，具有作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高的特点，其安全事故频发，严重影响了整个煤矿的安全管理工作，是煤矿安全管理工作中的重点区域。作为煤炭的第一生产现场，具有作业空间狭小、机械设备多、视觉环境差、温度高的特点，是矿井事故的多发地点。在采煤工作面顶板事故中，有80％的原因是由管理不当引起的，由此可见：管理在采煤工作面顶板安全中占到很大的影响比重。煤矿井工开采过程中，工作面来压是影响煤矿安全高效生产的重要因素，提前预知工作面来压位置及来压强度对安全高效生产具有重要的指导意义。尽管周期来压具有一定的来压步距，但是受多种因素的影响，来压步距在一定范围内波动，来压强度亦存在差异。液压支架作为支撑工作面，对抗压力的承重件，直接受到来自顶板的荷载；而工作面中通常是通过多个液压直接进行支撑，液压直接为金属件，具有一定的弹性形变能力，但若载荷大将会发生断裂，若是实时检测每一个液压支架所受压力，确保其所受压力没有超出极限，对于矿内施工而言是极为重要的。但是在现有技术，煤矿上部来压一般只是通过计算获得其数据，然后选择相应参数的液压支架，无法获得顶板的实时压力情况，也就难以判断液压支架的情况。
3.因此，有待进一步的改进。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明为克服现有技术中的缺陷提供一种煤矿综采工作面测压装置，提高安全系数，实时动态检测，适用范围广，结构简单合理，具体方案如下：
5.一种煤矿综采工作面测压装置,包括用于支撑工作面的液压支架；所述的液压支架具有若干内外套设的伸缩立柱；所述的伸缩立柱与液压缸相接，其特征在于：每个所述伸缩立柱的顶部边沿开设有腔室；所述的腔室内设置有位移测距机构；所述的位移测距机构通过复位件连接于腔室内；所述的位移测距机构一侧连接有伸缩式导向机构；所述的位移测距机构与相对内侧的伸缩立柱滚动连接或分离；所述的位移测距机构与预警模块通信连接。
6.优选的，所述的位移测距机构包括编码器；所述的编码器外侧设置有安装壳体；所述的安装壳体表面设置有承压保护面；所述的预警模块包括控制器、报警器和储存单元。
7.优选的，所述的位移测距机构还包括与编码器轴体相接的从动轮；所述的从动轮与编码器轴体同轴设置；所述的编码器通过导线与控制器和储存单元相接；所述的承压保护面与所述液压支架的支撑面下底部接触或分离。
8.优选的，所述的腔室底部设置有至少两个导向通孔；所述的安装壳体底部相对导向通孔设置有导向杆；所述的复位件为套设在导向杆外侧的弹簧。
9.优选的，所述的导向杆外侧设置有凸沿；所述导向通孔的孔口处设置有内沿；所述的弹簧一端固定连接于导向通孔底部，另一端与凸沿相接；所述的凸沿与内沿相互抵靠。
10.优选的，所述的伸缩式导向机构包括设置在安装外壳侧部的限位支架；所述的限位支架上开设有通孔；所述的通孔内设置有弹簧。
11.优选的，所述的通孔内滑动连接有导杆；所述的导杆外侧设置有导块；所述通孔的内侧壁上开设有导槽；所述的弹簧一端与导块相接，另一端与导槽末端相接。
12.优选的，所述的伸缩式导向机构还包括设置在导杆端部的主动轮；所述的主动轮与从动轮的轴线处于同一水平面。
13.优选的，所述导杆相对主动轮的一端呈楔形设置；所述腔室的侧壁上部边缘相对导杆端部楔形设置。
14.优选的，所述的伸缩立柱包括自内而外分布的第一立柱、第二立柱和第三立柱；所述的腔室、位移测距机构和伸缩式导向机构分别设置在第二立柱和第三立柱上。
15.本发明具备以下有益效果：通过在伸缩立柱的上部边沿开设腔体，能够在腔体内设置位移测距机构；当伸缩立柱向上顶起之后，位移测距机构和伸缩导向机构能够向上凸起于伸缩立柱表面，而伸缩导向机构则能够与内侧的伸缩立柱(第一立柱、第二立柱)和位移检测机构接触，也就意味着当工作面顶板发生压力变化，立柱发生下缩时，能够通过伸缩导向机构带动从动轮转动，从动轮再将转动信号输入至编码器内，最后由编码器输出完整的从动轮转动信号，发送至控制器，从而测量出立柱的内缩量；若内缩量过大，证明承重即将超标，能够及时预警，实现实时、动态监测。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图。
17.图2为本发明的剖面结构示意图。
18.图3为本发明中位移检测机构的结构示意图。
19.图4为位移检测机构另一方位的结构示意图。
20.图5为伸缩导向机构的结构示意图。
21.图6为第二楔形端的示意图。
22.图中，1为腔室，2为复位件，3为编码器，4为安装壳体，5为从动轮，6为导向通孔，6.1为内沿，7为导向杆，7.1为凸沿，8为限位支架，9为导杆，10为导块，11为导槽，12为主动轮，13为第一楔形端，14为第二楔形端，15为抵靠块。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.包括技术和科学术语的在这里使用的术语具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义，只要不是不同地限定该术语。应当理解在通常使用的词典中限定的术语具有与现有技术中的术语的含义一致的含义。
25.参见图1-图5，一种煤矿综采工作面测压装置,包括用于支撑工作面的液压支架；所述的液压支架具有若干内外套设的伸缩立柱；所述的伸缩立柱与液压缸相接，其特征在于：每个所述伸缩立柱的顶部边沿开设有腔室1；所述的腔室1内设置有位移测距机构；所述的位移测距机构通过复位件2连接于腔室1内；所述的位移测距机构一侧连接有伸缩式导向机构；所述的位移测距机构与相对内侧的伸缩立柱滚动连接或分离；所述的位移测距机构与预警模块通信连接。
26.进一步的说，所述的位移测距机构包括编码器3；所述的编码器3外侧设置有安装壳体4；所述的安装壳体4表面设置有承压保护面；所述的预警模块包括控制器、报警器和储存单元。
27.具体的，在本实施例中，当液压支架工作时，伸缩立柱向上顶起，由于失去液压支架下底部的抵靠，使得位移测距机构能够在复位件的作用之下向上弹起，凸起于伸缩立柱的表面；而当液压支架关闭时，在液压支架的下压作用下，能够抵靠承压保护面，将位移测距机构压入至腔室1内，不会影响正常工作。
28.进一步的说，所述的位移测距机构还包括与编码器3轴体相接的从动轮5；所述的从动轮5与编码器3轴体同轴设置；所述的编码器3通过导线与控制器和储存单元相接；所述的承压保护面与所述液压支架的支撑面下底部接触或分离。
29.具体的，在本实施例中，通过从动轮带动编码器3的转动，从而输出信号，由控制器进行解码，即可计算出内侧伸缩立柱的内缩量。编码器的解码技术为常规技术手段，不再赘述。
30.进一步的说，所述的腔室1底部设置有至少两个导向通孔6；所述的安装壳体4底部相对导向通孔6设置有导向杆7；所述的复位件2为套设在导向杆7外侧的弹簧。
31.进一步的说，所述的导向杆7外侧设置有凸沿7.1；所述导向通孔6的孔口处设置有内沿6.1；所述的弹簧一端固定连接于导向通孔6底部，另一端与凸沿7.1相接；所述的凸沿7.1与内沿6.1相互抵靠。
32.具体的，在本实施例中，当液压支架工作时，在复位件(弹簧)的作用下，将安装外壳向上弹起，使得安装外壳凸出于伸缩立柱表面；关闭液压支架时，下压克服复位件的弹性，使得安装外壳回到腔体内。
33.进一步的说，所述的伸缩式导向机构包括设置在安装外壳侧部的限位支架8；所述的限位支架8上开设有通孔；所述的通孔内设置有弹簧。
34.进一步的说，所述的通孔内滑动连接有导杆9；所述的导杆9外侧设置有导块10；所述通孔的内侧壁上开设有导槽11；所述的弹簧一端与导块相接，另一端与导槽末端相接。
35.进一步的说，所述的伸缩式导向机构还包括设置在导杆9端部的主动轮12；所述的主动轮12与从动轮8的轴线处于同一水平面。
36.进一步的说，所述导杆9近主动轮的一端呈楔形设置；所述腔室的侧壁上部边缘相对导杆端部设置有第一楔形端13；所述腔室的侧壁上设置有第二楔形端14；所述的导杆相对主动轮的另一端设置有抵靠块15。
37.具体的，在本实施例中，当液压支架关闭时，由于导杆和腔室相接触部分楔形设置的原因，第一楔形端会抵靠导杆，使得导杆发生水平运动，使得从动轮和主动轮前后错位的分布在腔室内；同时，再由第二楔形端抵靠限位支架9，使得限位支架内缩于安装外壳内；需
要说的是，由于从动轮和主动轮的总宽度是大于腔室宽度的，所以若是并排状态，是无法进入腔室的，所以通过第一楔形端抵靠导杆移动，使得从动轮和主动轮错位，再通过第二楔形抵靠，使得限位支架9朝向安装外壳移动，即可使得从动轮和主动轮能够错位的分布于腔室内。
38.工作时，安装外壳上部所受压力消失，主动轮向上弹起，并水平移动至与伸缩立柱接触后，若是伸缩立柱发生内缩，可带动从主动轮同步转动，从而带动从动轮一同转动。
39.进一步的说，所述的伸缩立柱包括自内而外分布的第一立柱16、第二立柱17和第三立柱18；所述的腔室、位移测距机构和伸缩式导向机构分别设置在第二立柱和第三立柱上。
40.最后说明的是，以上实施例仅以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明新型的权利要求范围当中。