本實(shí)用新型用于煤礦井下綜采工作面頂板液壓支護(hù)監(jiān)測(cè),具體為一種結(jié)合了液壓支架液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)的壓力儀表。
背景技術(shù):
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目前,頂板災(zāi)害仍然是煤礦開(kāi)采中必須預(yù)防的一種安全隱患。在采煤工作面,使用液壓支架來(lái)做頂板支護(hù),通過(guò)對(duì)頂板壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)預(yù)防頂板災(zāi)害是一種有效手段。無(wú)論是指針式壓力表還是數(shù)碼顯示壓力計(jì),他們都是測(cè)量支架液壓缸壓力的儀表,當(dāng)液壓支架有效支護(hù)時(shí),其能反映頂板的周期來(lái)壓及突然來(lái)壓。
當(dāng)液壓支架不能有效支護(hù)時(shí),傳統(tǒng)的壓力儀表無(wú)法判斷支架狀態(tài),僅能進(jìn)行失壓報(bào)警,需要工作人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查,增加了工作人員的工作量,還會(huì)給工作人員造成安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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針對(duì)上述問(wèn)題,本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)合了液壓支架液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)的壓力儀表。
本實(shí)用新型的一種結(jié)合了液壓支架液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)的壓力儀表,包括應(yīng)變片電阻、高壓油管、液壓支架、鋼絲繩、電位器及功能電路板,所述應(yīng)變片電阻連接高壓油管,所述高壓油管連接設(shè)于液壓支架內(nèi)的油缸,所述液壓支架頂端支撐頂板,所述鋼絲繩上端固定在頂板上,末端連接有機(jī)械傳動(dòng)部件,所述機(jī)械傳動(dòng)部件與電位器的旋轉(zhuǎn)軸連接,所述電位器及應(yīng)變片電阻均連接功能電路板,所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口,所述單片機(jī)分別與電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口連接。
優(yōu)選的,所述電位器通過(guò)通信電纜連接功能電路板。
本實(shí)用新型有益效果:本實(shí)用新型是在傳統(tǒng)的壓力儀表基礎(chǔ)上,增加了對(duì)液壓缸伸縮量的監(jiān)測(cè),將壓力監(jiān)測(cè)和液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)相結(jié)合,解決了單一監(jiān)測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確判斷的空白,通過(guò)壓力值和伸縮量結(jié)合來(lái)判斷支架工作狀態(tài),有效提高了準(zhǔn)確率和工作效率,降低了使用成本。
附圖說(shuō)明:
為了易于說(shuō)明,本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-應(yīng)變片電阻;2-高壓油管;3-液壓支架;4-油缸;5-鋼絲繩;6-電位器;7-通信電纜。
具體實(shí)施方式:
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了,下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外,在以下說(shuō)明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種結(jié)合了液壓支架液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)的壓力儀表,包括應(yīng)變片電阻1、高壓油管2、液壓支架3、鋼絲繩5、電位器6及功能電路板,所述應(yīng)變片電阻1連接高壓油管2,所述高壓油管2連接設(shè)于液壓支架3內(nèi)的油缸4,所述液壓支架3頂端支撐頂板,所述鋼絲繩5上端固定在頂板上,末端連接有機(jī)械傳動(dòng)部件,所述機(jī)械傳動(dòng)部件與電位器6的旋轉(zhuǎn)軸連接,所述電位器6及應(yīng)變片電阻1均連接功能電路板,所述功能電路板包括單片機(jī)、電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口。
具體地,單片機(jī)分別與電源模塊、RS485通訊接口、MAX487芯片和電位器接口連接。
具體地,電位器6通過(guò)通信電纜7連接功能電路板。
具體地,利用電位器6是線性元件這一特點(diǎn),利用分壓原理:供電3.3V,電位器6滿量程5k歐姆,旋轉(zhuǎn)后輸出2k歐姆,則對(duì)應(yīng)采集電壓1.32V,功能電路板上單片機(jī)采集該電壓后能分析電位器6的輸出,得出鋼絲繩5位移量,同時(shí)利用單片機(jī)的RS485通訊接口以及MAX487芯片實(shí)現(xiàn)RS485通訊。
其工作原理:傳感原件選用5k歐姆阻值的應(yīng)變片電阻1和電位器6,供電電壓3.3V,應(yīng)變片電阻1連接高壓油管2再與液壓支架3內(nèi)的油缸4相連,液壓支架3壓力增大,油缸4內(nèi)、高壓油管2內(nèi)壓力增大,最終應(yīng)變片電阻1因?yàn)閴毫ψ兓鹱柚底兓?;另一方面,鋼絲繩5的長(zhǎng)度引起電位器6的阻值變化,這些變化的值通過(guò)線性對(duì)應(yīng)關(guān)系反映出壓力的值和拉繩的長(zhǎng)度。
其實(shí)施方式:壓力范圍0-60MPa,設(shè)置超壓報(bào)警值45MPa,低壓報(bào)警值15MPa;液壓缸伸縮量監(jiān)測(cè)范圍0-2000mm,設(shè)置報(bào)警值500mm,每一次拉繩變長(zhǎng)則置零,收縮則顯示縮量值。液壓支架初撐力選擇25MPa,此時(shí)拉繩長(zhǎng)度置零。正常工作過(guò)程中,當(dāng)壓力顯示增大,縮量值不變,表明頂板有壓力;壓力顯示增大,縮量值也變大,表明頂板壓力使得頂板下移;壓力顯示減小,縮量值不變或輕微變化,表明液壓缸失壓,需要檢查是否有漏液;壓力顯示減小,縮量值變大,表明正在進(jìn)行收支架動(dòng)作。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。