煤矿管缝式锚杆拉力计的组成结构

泰安华纳机电

矿用管缝式锚杆拉力计是煤矿井下用于检测管缝式锚杆锚固力的关键设备，其结构设计需适配井下复杂工况（如狭小空间、潮湿环境、抗冲击等），同时确保拉力检测的准确性和操作安全性。其核心结构组成可分为动力驱动系统、拉力传递系统、受力夹持系统、读数显示系统及辅助防护系统五大模块，各模块功能协同，实现对锚杆锚固力的精准测量。以下是详细结构拆解：
一、动力驱动系统：提供拉力检测的核心动力
动力驱动系统是拉力计的 “动力源”，负责产生稳定、可控的拉力，推动后续系统对锚杆施加作用力。根据动力类型不同，常见分为手动驱动和液压驱动两种（煤矿井下以液压驱动为主，适配大锚固力检测需求），具体结构包括：
液压泵站（液压驱动型核心）
由手动液压泵（含泵体、活塞、压杆）、储油腔（储存液压油，需适配井下抗污染要求的专用液压油）、泄压阀（控制压力释放，防止超压损坏设备）组成。
工作时，操作人员反复按压压杆，通过液压泵将机械能转化为液压能，使液压油产生高压并输送至油缸。
手动螺杆机构（手动驱动型）
由旋转手柄、梯形螺杆、螺母套组成，通过旋转手柄带动螺杆直线运动，直接对锚杆施加拉力（仅适用于小锚固力的管缝式锚杆，井下应用较少）。
二、拉力传递系统：将动力转化为轴向拉力
拉力传递系统的作用是将动力驱动系统产生的力 “传递” 到锚杆上，确保力的方向稳定（轴向）、无损耗，核心部件为液压油缸和拉杆组件：
液压油缸
煤矿井下常用单作用活塞式油缸（结构简单、抗污染能力强），由缸体、活塞、活塞杆组成。
高压液压油进入油缸后，推动活塞带动活塞杆做直线运动，将液压能再次转化为机械能（轴向拉力），是拉力传递的核心执行部件。
拉杆 / 连接套
活塞杆末端通过高强度拉杆（材质多为 40Cr 合金钢，需满足井下抗腐蚀、抗疲劳要求）与后续夹持系统连接；
部分型号会设计可更换连接套，适配不同规格的管缝式锚杆（如 Φ20、Φ22mm 锚杆），提升设备通用性。
三、受力夹持系统：稳定固定锚杆，防止滑脱
管缝式锚杆的特点是靠管缝膨胀与孔壁摩擦锚固，因此夹持系统需确保在拉力检测中 “牢牢固定锚杆”，避免因夹持不稳导致检测误差或安全事故，核心部件包括：
锚杆夹持器（卡爪组件）
由夹持本体、楔形卡爪、弹簧组成，是直接与锚杆接触的部件。
工作时，锚杆插入夹持器后，拉力作用下楔形卡爪会因 “楔紧效应” 自动夹紧锚杆（拉力越大，夹紧力越强），防止锚杆滑脱；弹簧用于拉力释放后卡爪复位，便于取出锚杆。
卡爪内侧通常设计防滑齿纹（适配管缝式锚杆的外表面形态），进一步提升夹持稳定性。
底座 / 支撑架
由高强度钢板焊接而成，底部设计防滑纹路或固定孔，检测时需紧贴巷道顶板或支护面，为整个拉力计提供稳定支撑，避免检测过程中设备倾倒或位移。
部分底座可调节高度或角度（如带调节螺栓），适配井下不同倾角的顶板环境。
四、读数显示系统：精准反馈锚固力数值
读数显示系统是 “结果输出端”，需实时、准确显示锚杆所受拉力（即锚固力），确保操作人员能直观读取数据，核心部件包括：
压力仪表
多为耐震压力表（井下有冲击、振动，普通压力表易损坏），表盘量程需与拉力计最大检测力匹配（如 0-300kN），精度等级不低于 1.6 级（满足煤矿检测标准）。
压力表通过高压油管与液压油缸连通，其显示的 “压力值” 需通过预设的 “压力 - 拉力换算公式”（或设备附带的换算表）转化为 “锚固力值”（因油缸面积固定，拉力 = 压力 × 油缸有效面积）。
刻度标尺（辅助读数）
部分拉力计在活塞杆或拉杆上标注位移刻度，可辅助观察锚杆在拉力作用下的位移量（判断锚杆是否发生塑性变形），结合锚固力数值综合评估锚固质量。
五、辅助防护系统：适配井下安全工况
煤矿井下存在潮湿、粉尘、冲击、瓦斯等风险，辅助防护系统用于提升设备安全性和耐用性，核心部件包括：
高压油管及接头
油管采用钢丝编织高压胶管（耐压等级≥40MPa，远超工作压力），外层有耐磨、抗老化橡胶护套；
接头为快速自封接头（如液压快插接头），连接时自动密封，防止液压油泄漏；断开时避免油污污染井下环境，同时防止粉尘进入油路导致设备堵塞。
安全护罩
压力表、油缸活塞杆等关键部件外设有金属护罩，防止井下落石、工具碰撞损坏设备；部分护罩带透明观察窗，不影响读数。
防锈防腐处理
所有金属部件（如油缸、拉杆、底座）均做镀锌、镀铬或喷塑处理，抵抗井下潮湿环境导致的锈蚀，延长设备使用寿命。
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