[实用新型]一种液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置

说明书

本实用新型提供了一种液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置，包括预紧油缸装置、相似锚杆杆体、恒阻体，所述恒阻体设置在所述相似锚杆杆体的底端，所述预紧油缸装置设置在所述相似锚杆杆体的上端，所述预紧油缸装置用于实现相似锚杆杆体的预紧，并通过监测存储油压实时监测锚杆受力，所述恒阻体用于提供相似锚杆杆体恒阻力，及通过恒阻体内置拉绳式位移传感器监测恒阻体内滑体位移距离，进而测量存储相似锚杆杆体变形长度。本实用新型提供的液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置，结构简单、使用方便，可通过监控液压伺服控制器精确控制预紧力并实时监测锚杆受力，通过拉绳式位移传感器监测锚杆变形长度，提高了物理模型实验监测的精度。

技术领域

本实用新型涉及锚杆支护技术领域，特别是涉及一种液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置。

背景技术

锚杆是矿井的主要支护形式，随着煤炭资源的开采逐渐向深部发展，在高应力、软岩大变形等环境下，由于锚杆自身抗拉强度不够、抗剪能力差等因素，普通锚杆限于自身的特性已难以适应深部矿井支护的要求，常产生锚杆拉断、锚杆与围岩拉脱、注浆体破碎、托盘失效等，严重影响了矿井的安全，极大挑战了矿井的正常生产。目前，已有很多适应深部高应力、软岩大变形的新型锚杆，其中恒阻大变形锚杆以其高恒阻、变形大、结构简单等特点已经在深部矿井支护中得到了应用，然而恒阻大变形锚杆支护中锚杆受力与变形特点、锚杆围岩作用机理和工作性能尚有许多不甚明了之处,存在理论滞后于应用的现象，因此，设计一种用于模型实验的液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置，结构简单、使用方便，可通过监控液压伺服控制器精确控制预紧力并实时监测锚杆受力，通过拉绳式位移传感器监测锚杆变形长度，提高了物理模型实验监测的精度，为进行基于恒阻大变形锚杆支护的物理模型研究创造了条件。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种液压式恒阻大变形锚杆受力与变形监测装置，包括：预紧油缸装置、相似锚杆杆体、恒阻体，所述恒阻体设置在所述相似锚杆杆体的底端，所述预紧油缸装置设置在所述相似锚杆杆体的上端；

所述预紧油缸装置包括液压伺服控制器、油缸外套、活塞、油缸内套，所述油缸外套、活塞、油缸内套内部中空，所述油缸内套设置在所述油缸外套内部，所述活塞设置在所述油缸内套与所述油缸外套之间，所述活塞沿所述油缸内套及油缸外套竖直滑动，所述活塞将所述油缸内套与所述油缸外套之间的间隙分为两个油室，两个所述油室分别连接所述液压伺服控制器的两端，用于实现相似锚杆杆体的预紧，所述相似锚杆杆体沿所述预紧油缸装置的中心穿过所述预紧油缸装置连接所述恒阻体；

所述恒阻体包括恒阻体内套、恒阻体外套、滑体、拉绳式位移传感器及数据实时采集记录仪，所述恒阻体内套及恒阻体外套内部中空，所述恒阻体内套设置在所述恒阻体外套的内部靠近相似锚杆杆体的一端，所述拉绳式位移传感器设置在所述恒阻体外套的内部的另一端，所述滑体设置在所述恒阻体内套的内部，所述相似锚杆杆体穿过所述恒阻体外套及所述恒阻体内套连接所述滑体，通过所述滑体在所述恒阻体内套内滑动产生摩擦力，用于提供恒阻力，所述滑体连接所述抽绳式位移传感器，所述抽绳式位移传感器连接所述数据实时采集记录仪，用于监测及记录滑动长度。

可选的，所述油缸外套、活塞、油缸内套均为圆柱形，所述油缸外套上端设置有供所述活塞通过的圆孔，所述活塞通过所述圆孔套接在所述油缸内套上，所述活塞上端伸出所述恒阻体外套，所述活塞上端的外壁紧贴所述圆孔孔壁，用于防止所述活塞脱出，所述活塞底部的外壁紧贴所述油缸外套的内壁，所述活塞底部的内壁紧贴所述油缸内套的外壁，用于实现所述活塞在所述油缸内套与所述油缸外套间竖直滑动，两个所述油室分别为油缸工作油室及油缸预紧工作油室，所述活塞底部的上端为所述油缸工作油室，所述活塞底部的下端为所述油缸预紧工作油室，所述油缸工作油室连接所述液压伺服控制器的一端，所述油缸预紧工作油室连接所述液压伺服控制器的另一端，所述液压伺服控制器控制及监测所述油缸预紧工作油室与油缸工作油室的油压变化实现相似锚杆杆体的预紧及受力监测。