[其他]矿井支架动载荷发生器

说明书

本发明是有关岩层巷道内支撑顶板用支架的动载荷发生器。利用它可以在动载模拟试验台上来检验支架的设计质量。

现有各种动载模拟试验台，只是用来试验一组支架中的主支撑件液压支柱。它们是打桩机式的，其中支柱释放出的能量具有一种可引起土壤振动、有损基础的影响。经基础所传递的振动可能破坏建筑物，对周围自然环境甚至是一种公害。

该领域的技术人员可从1983年2月14日No.4/84专利公报上公布了的No.232584波兰专利申请书中了解到一种用于动态试验结构部件，尤其是用于机械化壁式支架内伺服发动机动载试验用的一种装置。在上述装置中，利用炸药实现动载，它还设计成可以阻止载荷传向周围环境。装置中的压力脉冲发生器包含一个一端封底的缸体和一个用作撞击件的活塞。缸体内装有炸药和雷管。炸药从试验装置外部放入缸内，然后利用一个升降装置把上述气缸放进试验装置并用活塞把它封闭起来。被试液压伺服发动机同活塞紧挨着。气缸和被试伺服发动机安装在同一轴线上，并且由两块平行板来限位，两块平行板相当于巷道的顶板和底板。气缸内的炸药起爆后，被试液压伺服发动机就被破坏。试验装置上的指示器可以记录下液压伺服发动机的某些参数。这些参数模拟了岩层顶板的冲击地压。

已知压力脉冲发生器的一个缺点，是在下次进行伺服发动机参数试验前，必须把发生器拆下以便装入炸药，并要再次把它安装到试验装置上。

本发明的目的是提供一种动载发生器，这种发生器可以多次起爆炸药，但每次起爆后都不用拆下和重新装上气缸，因此可在发生器和被试部件相对位置一样的情况下进行下次试验。

按本发明来解决上述问题的实质在于发生器气缸底部有供放炸药的爆炸室。在气缸侧面一个爆炸室的方向上开有两个园孔。当支架置于底板和贴近试验台顶板的发生器间在待试中受到初撑力时，这些位于气缸侧面的园孔能利用重力使炸药填满爆炸室。气缸由一个固定在气缸边缘的活塞行程限位器封闭。在活塞与其行程限位器间有一个吸震垫圈。此外，行程限位器上还有排放炮烟的孔。

在本发明的发生器型式中，气缸侧面开有斜向第二间爆炸室的两个孔。

按本发明设计的发生器，能使被试支架在一次初撑后多次加载，使动载荷愈来愈大直至被试支架损坏，因此，不仅可在试验台上，而且可在实际的地下巷道中应用这种发生器来试验支架，在后一情况下，理所当然的没有上述升降装置的地位。

本发明的一个典型实施例如图所示。图1表示一个置于试验台上待试支架的支撑顶樑顶板之间的发生器。图2表示该发生器的纵断面。

一架待试支架1置于试验台的底板2上。在待试支架1的顶樑上放有动载发生器3，它通过连接器4而紧贴于试验台的顶板5。待试支架1在底板2和紧贴于顶板5的发生器3之间支撑并达到支撑压力值。

用于支架动载的发生器3包含一个气缸6，其底部紧靠着待试支架1的顶樑。在气缸6内部有一个活塞7，它通过一个连接器4而紧靠着试验台的顶板5。待试支架1的初撑力通过气缸6，活塞7以及连接器4而传递到试验台的顶板5。在气缸6的侧面，有两个斜孔8和9，其中一个用于向气缸6底部的一个爆炸室10放入炸药，另一个则用于放入雷管。孔8和9利用丝堵11堵住。

爆炸室10内的炸药是用一个爆炸装置引爆的。爆炸时活塞7由于爆炸气体的压力而从气缸6射出。这就造成支架的载荷，其动态力因此超过了初撑力。当爆炸时待试支架被毁坏的情况下，活塞7并不能离开气缸6，由于气缸6是被行程限制器12封闭着的。由软材料制成的垫圈13位于活塞7和行程限制器12之间，限制了活塞7对限制器12的撞击。炮烟经气缸6和活塞7间的缝隙，也从限制器12上的孔14逸出。

为补偿炸药起爆时活塞的载荷，气缸6底部的爆炸室10是对称排列的，并由通道15把它们互相连通。在发生器的具体实施例中，两个斜孔8和9也通向第二间爆炸室10。当充满炸药的一间爆炸室10不起爆时，一个附加的起爆剂可被拧入第二间爆炸室，少量的起爆物就被倾倒进去而爆炸便再次开始。