一种单体液压支柱工作阻力检测装置
阅读说明：本技术 一种单体液压支柱工作阻力检测装置 (Working resistance detection device for single hydraulic prop ) 是由 宋成祥 张航 潘心栋 孟凡龙 蒋绪军 徐庆清 胡兆新 辛会玲 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：一种单体液压支柱工作阻力检测装置,包括固定部和检测部,所述固定部自下而上依次为紧固套夹、第一外壳和调节单元,所述紧固套夹与单体液压支柱连接,所述第一外壳内部贯通有第一液压通道,所述第一外壳侧壁设有连接孔,并与检测部连接,所述检测部包括第二外壳、接头和内筒,所述内筒介于接头与第二外壳之间,其内设有反应室,所述接头内部设有第二液压通道,所述第二液压通道一端与连接孔连接,另一端与反应室连接,所述内筒外壁远离接头一端分别设有应变光纤放置槽和温度光纤放置槽,所述第二外壳远离接头一端设有出纤口。本检测装置,采用光纤光栅无源监测手段,可对煤矿下的单体液压支柱进行远程监测。(The utility model provides a hydraulic prop working resistance detection device, includes fixed part and detection portion, the fixed part is fastening collet, first shell and regulating unit from bottom to top in proper order, fastening collet is connected with hydraulic prop, first shell is inside to be link up there is first hydraulic passage, first shell lateral wall is equipped with the connecting hole to be connected with the detection portion, the detection portion includes second shell, joint and inner tube, the inner tube is between connecting and second shell, is equipped with the reacting chamber in it, connect inside second hydraulic passage that is equipped with, second hydraulic passage one end is connected with the connecting hole, and the other end is connected with the reacting chamber, the inner tube outer wall is kept away from to connect one end and is equipped with the optic fibre standing groove of meeting an emergency and temperature optic fibre standing groove respectively, the second shell is kept away from to connect one end and is equipped with out fine mouthful. The detection device adopts a passive fiber grating monitoring means, and can remotely monitor the single hydraulic prop under a coal mine.)
技术领域
本发明涉及光纤传感器检测技术领域，具体涉及一种单体液压支柱工作阻力检测装置。
背景技术
单体液压支柱是我国目前煤矿回采工作的主要支护用品,具有性能优良,承载力大,支护效果理想,使用周期长和回柱安全等特点。然而,由于存在煤矿管理水平低，职工的整体素质不高等问题，单体液压支柱使用与维修随意性很大，严重影响了单体液压支柱正常使用寿命，也给煤矿安全生产带来很大的安全隐患，严重者会造成煤矿生产事故。因此，在单体液压支柱的实际使用过程中,需对单体液压支柱进行实时监测，以防止液压支柱出现卸(降)压现象。
现在的单体液压支柱检测装置一般为随身携带的测压仪器，包括压力表、锁紧套、储液筒等，需要工人巡检来查看每一个单体液压支柱的实时状况，例如专利号为CN1030589C中提供的单体液压支柱压力检测方法及装置。使用此类测压仪器需要使用大量的人工，人力成本巨大。因此，本申请开发设计了一种可远程实时查看单体液压支柱压力状况的监测装置。
发明内容
为解决上述单体液压支柱监测需大量人工手动检测，浪费人力的问题，本发明提供一种单体液压支柱工作阻力检测装置，采用光纤光栅无源监测手段，可对煤矿下的单体液压支柱进行远程监测。
本发明的技术方案如下：
一种单体液压支柱工作阻力检测装置，包括固定部和检测部，所述固定部用于与单体液压支柱连接，具体包括第一外壳、紧固套夹和调节单元，所述紧固套夹一端与第一外壳下部连接，另一端与单体液压支柱连接，所述第一外壳内部贯通有第一液压通道，所述调节单元装配在第一外壳远离紧固套夹一端，其内设有顶杆，所述顶杆穿过第一外壳的第一液压通道后伸入紧固套夹内，所述顶杆的长度设计为能够顶开单体液压支柱的进液阀，通过转动或推动调节单元，可实现顶杆的前进或后退，进而使单体液压支柱中内的液体进入固定部的第一液压通道内。
所述第一外壳侧壁设有连接孔，并与检测部连接，所述检测部包括第二外壳、接头和内筒，所述内筒一端与接头连接，另一端与第二外壳连接，其内设有反应室，所述接头内部设有第二液压通道，所述第二液压通道一端与第一外壳侧壁的连接孔连接，另一端与第二外壳的反应室连接，将第一液压通道内的液体经第二液压通道引入反应室内。所述内筒外壁远离接头一端分别设有应变光纤放置槽和温度光纤放置槽，所述应变光纤放置槽和温度光纤放置槽内分别放置有应变光纤和温度光纤，通过远程服务器解调光纤信号可获得对应单体液压支柱内的压力状况。所述第二外壳内部空间大于内筒光纤放置槽最大尺寸，所述第二外壳远离接头一端设有出纤口。
如上所述的检测装置，所述第一外壳包括上连接筒、下连接筒和环形台，所述环形台直径大于上连接筒和下连接筒直径，其侧壁开有检测部连接孔，用于连接检测部。所述上连接筒和下连接筒分别位于环形台上下两端，所述上连接筒、下连接筒和环形台中心贯通有第一液压通道。
如上所述的检测装置，所述调节单元包括调节部、顶杆和紧固部，所述顶杆一端与调节部固定连接，另一端穿过紧固部后插入上连接筒内的第一液压通道中，所述紧固部将顶杆与上连接筒紧固在一起。
进一步的，所述顶杆上设有限位台和一道或多道密封槽，所述第一外壳的上连接筒内部设有限位腔，所述限位台尺寸与限位腔尺寸配合，能够限制顶杆的下移距离。所述密封槽位于限位台下部，其上套有密封件，用于阻止单体液压支柱中的液压向上流动。优选的，在限位台与限位腔底部接触后，所述密封槽最底部位于第一外壳侧壁检测部连接孔的上方，使液体顺利流入检测部中。
如上所述的检测装置，所述检测部的接头包括前接头、后接头和第一紧固台，所述前接头尺寸小于后接头尺寸，所述前接头与第一外壳侧壁的检测部连接孔连接，在前接头和后接头之间固接有第一紧固台，可通过固定工具将接头与第一外壳固定在一起。
如上所述的检测装置，所述内筒前端开口，后端封闭，内部为反应室，所述反应室外为反应筒，所述内筒外壁环绕有第二紧固台，所述第二紧固台夹在后接头与第二外壳之间，可通过固定工具将接头、内筒和第二外壳固定在一起。
优选的，所述第一紧固台和第二紧固台的横截面形状包括正多边形形状，便于固定工具夹紧施力。
如上所述的检测装置，所述应变光纤放置槽的位置位于所述反应室后部径向平面内的反应筒外壁上，以检测反应室、反应筒受压后的变形情况。
如上所述的检测装置，所述温度光纤放置槽的位置位于所述反应筒远离反应室一端的外壁上，并沿轴向方向开设，如此，可减小反应室变形对温度光纤的影响。
如上所述的检测装置，还包括压力表，所述压力表装配在第一外壳环形台的外侧壁上，在巡查人员下井检查时也可实时看到单体液压支柱的压力情况。
本发明相对于现有技术所取得的有益效果在于：
1、本发明单体液压支柱工作阻力检测装置，采用光纤光栅无源监测手段，可对煤矿下的单体液压支柱进行远程监测，节省了大量的劳动力成本，并且降低了检测风险。
2、本发明单体液压支柱工作阻力检测装置，可通过调节单元控制顶杆顶开或退出单体液压支柱的进液阀，第一外壳外侧壁也可根据需要加装外视压力表，使用方式多样化，便于工人根据工作内容进行随时调整。
3、本发明单体液压支柱工作阻力检测装置，检测部中应变光纤和温度光纤的一个沿反应筒径向，另一个沿反应筒轴向的位置设计，可最大程度上使应变光纤检测到反应筒的变形情况，并减少对温度光纤的影响。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
在附图中：
图1为实施例1中单体液压支柱工作阻力检测装置的正面结构示意图；
图2为实施例1中单体液压支柱工作阻力检测装置的反面结构示意图；
图3为实施例1中固定部的侧视图；
图4为实施例1中第一外壳的结构示意图；
图5为实施例1中顶杆的结构示意图；
图6为实施例1中检测部的结构示意图；
图7为实施例1中检测部的剖视图；
图8为实施例1中检测部的结构示意图；
图9为实施例1中接头的结构示意图；
图10为实施例1中内筒的结构示意图；
图中各附图标记所代表的组件为：
1、第一外壳，101、上连接筒，102、下连接筒，103、环形台，104、第一液压通道，105、检测部连接孔，106、压力表连接孔，2、紧固套夹，3、连接台，4、进给杆，5、顶杆，501、限位台，502、密封槽，503、上顶杆，504、中顶杆，505、下顶杆，6、紧固螺母，7、压力表，8、单体液压支柱连接头，9、第二外壳，901、外筒，902、出纤口，10、接头，1001、前接头，1002、后接头，1003、第一紧固台，1004、第二液压通道，11、内筒，1101、第二紧固台，1102、反应筒，1103、应变光纤放置槽，1104、温度光纤放置槽，1105、反应室。
具体实施方式
下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
本发明中提及的方位“前后”、“左右”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。
实施例1
参见图1和图2，图1和图2是本实施例1单体液压支柱工作阻力检测装置的结构示意图，包括固定部和检测部，所述固定部用于与单体液压支柱连接，所述检测部用于检测单体液压支柱的工作阻力情况，并将结果反馈至远程服务器中。
下面结合图3，所述固定部具体包括第一外壳1、紧固套夹2和调节单元，所述紧固套夹2一端与第一外壳1下部连接，另一端与单体液压支柱连接头8连接，所述第一外壳1内部贯通有第一液压通道104，所述调节单元装配在第一外壳1远离紧固套夹2一端，其内设有顶杆5，所述顶杆5穿过第一外壳1的第一液压通道104后伸入紧固套夹2内，所述顶杆5的长度设计为能够顶开单体液压支柱的进液阀，通过转动或推动调节单元，可实现顶杆5的前进或后退，进而使单体液压支柱中内的液体进入固定部的第一液压通道104内。
参见图4，所述第一外壳1包括上连接筒101、下连接筒102和环形台103，所述上连接筒101和下连接筒102分别位于环形台103上下两端，所述上连接筒101、下连接筒102和环形台103中心贯通有第一液压通道104。所述环形台103直径大于上连接筒101和下连接筒102直径，其侧壁开有检测部连接孔105和压力表连接孔106，且检测部连接孔105和压力表连接孔106均与第一液压通道104连通，所述检测部连接孔105用于连接检测部，所述压力表连接孔106用于连接压力表7。优选的，所述检测部连接孔105和压力表连接孔106间隔角度大于90度，以避免检测部和压力表7干涉。
在本实施例中，所述调节单元包括调节部、顶杆5和紧固螺母6，所述顶杆5一端与调节部固定连接，另一端穿过紧固螺母6后插入上连接筒101内的第一液压通道104中，所述顶杆5与紧固螺母6连接部设有螺纹，所述紧固螺母6与上连接筒101上部螺纹连接。
进一步的，所述调节部包括连接台3和进给杆4，所述连接台3与顶杆5顶部固定连接，其上沿垂直于顶杆5方向穿有进给杆4，通过转动进给杆4，带动顶杆5转动，进而在紧固螺母6的导向作用下，可上下运动。由于顶杆5底部与单体液压支柱连接头8连接，在顶杆5前进时，可推开单体液压支柱的进液阀，使液体流入第一液压通道104内，在顶杆5后退时，可关闭单体液压支柱的进液阀。
下面结合图5，所述顶杆5上设有限位台501和多道密封槽502，所述第一外壳1的上连接筒101内部设有限位腔，所述限位台501尺寸与限位腔尺寸配合，能够限制顶杆5的下移距离。所述顶杆5下部杆身直径小于第一液压通道104直径尺寸，使单体液压支柱中的液体能够沿第一液压通道104向上流动。所述密封槽502位于限位台501下部，其上套有O型圈，所述O型圈尺寸与第一液压通道104直径尺寸配合，用于阻止单体液压支柱中的液压继续向上流动。优选的，在限位台501与限位腔底部接触后，所述密封槽502最底部位于第一外壳1侧壁检测部连接孔105的上方，使液体顺利流入检测部中。
参见图6和图7，所述检测部包括第二外壳9、接头10和内筒11，所述内筒11一端与接头10连接，另一端与第二外壳9连接，其内设有反应室1105，所述接头10内部中心位置设有第二液压通道1004，所述第二液压通道1004一端与第一外壳1侧壁的检测部连接孔105连接，另一端与第二外壳9的反应室1105连接，将第一液压通道104内的液体经第二液压通道1004引入反应室1105内。所述内筒11外壁远离接头10一端分别设有应变光纤放置槽1103和温度光纤放置槽1104，所述应变光纤放置槽1103和温度光纤放置槽1104内分别放置有应变光纤和温度光纤，通过远程服务器解调光纤信号可获得对应单体液压支柱内的压力状况。
下面结合图8，所述第二外壳9包括外筒901和出纤口902，所述外筒901内部空间大于内筒11光纤放置槽最大尺寸，以避免内筒11向第二外壳9内放置时，误碰光纤光栅。所述外筒901远离接头10一端向内收缩，并在收口处设有出纤口902，便于光纤光栅引出。
下面结合图9，所述检测部的接头10包括前接头1001、后接头1002和第一紧固台1003，所述前接头1001尺寸小于后接头1002尺寸，所述前接头1001与第一外壳1侧壁的检测部连接孔105螺纹连接，在前接头1001和后接头1002之间固接有第一紧固台1003，可通过固定工具将接头10与第一外壳1固定在一起。
下面结合图10，所述内筒11位置介于接头10和第二外壳9之间，其前端开口，后端封闭，内部为反应室1105，所述反应室1105外为反应筒1102，所述内筒11外壁环绕有第二紧固台1101，所述第二紧固台1101夹在后接头1002与第二外壳9之间，其前后端均设有螺纹，对应的，所述后接头1002内部和外筒901前端内部也均设有螺纹。可通过固定工具转动第二紧固台1101将接头10、内筒11和第二外壳9固定在一起。
优选的，所述第一紧固台1003和第二紧固台1101的横截面形状包括正多边形形状，例如四边形或六边形，便于固定工具夹紧施力。
在本实施例中，所述应变光纤放置槽1103的位置位于所述反应室1105后部径向平面内的反应筒1102外壁上，以检测反应室1105、反应筒1102受压后的变形情况。所述温度光纤放置槽1104的位置位于所述反应筒1102远离反应室1105一端的外壁上，并沿轴向方向开设，如此，可减小反应室1105变形对温度光纤的影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。