一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置的制作方法

1.本发明涉及煤矿施工技术领域，尤其涉及一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置。


背景技术：

2.在煤矿施工中，应力检测是非常重要的环节，其检测的目的是预测及控制煤层破坏的范围及对地表的影响。
3.目前的应力检测方式多通过在地下煤岩中进行钻孔，并测量钻孔内壁应力状态的变化，以了解地表下的应力分布情况。
4.在对钻孔应力进行检测的过程中，煤矿采掘施工、大型设备启、停及运行等多种情况都会使检测区域发生振动，长时间高频率振动会使钻孔内壁的应力检测装置不稳定，并且高频率的振动会对应力检测装置造成较大的冲击，会使检测处的数值不断发生变化，而影响到应力检测装置的正常使用，严重的则将应力检测装置损坏。


技术实现要素：

5.为了克服检测区域振动频率不稳定，会对检测区域造成干扰的缺点，提供了一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置。
6.本发明的技术实施方案为：一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，包括有第一保护壳，线路与远程控制终端电连接，第一保护壳固接有第二保护壳，第二保护壳滑动连接有周向等距分布的第一滑动件，第一保护壳内固接有固定架，固定架固接有周向等距分布的第一缸筒，第一缸筒靠近固定架的一侧设置有与远程控制终端电连接的应力传感器，第一缸筒内滑动连接有与第一滑动件配合的滑动架，滑动架靠近应力传感器的一端固接有活塞，第一缸筒通过固定块固接有第二缸筒，第二缸筒和第一缸筒内均存放有液压油，第二缸筒通过连通管与第一缸筒连通，第二缸筒内滑动连接有第一滑动板，第一缸筒靠近第一滑动件的一侧设置有第一流通孔，通过滑动架内的液压油带动第一滑动板滑动，减缓滑动架滑动的速度。
7.优选地，第一流通孔的直径小于第二缸筒的直径，用于减缓第一滑动板的移动速度。
8.优选地，第一缸筒内靠近应力传感器的一侧固接有固定板，固定板靠近固定架的一侧与应力传感器配合形成腔体，固定板远离固定架的一侧与滑动架配合形成腔体，固定板设置有通孔。
9.优选地，第一滑动件和滑动架之间设置有缓冲垫，用于防止第一滑动件和滑动架硬性碰撞。
10.优选地，第一滑动件和滑动架之间设置有第一弹性件，第一弹性件位于滑动架内，第一弹性件用于减缓第一滑动件的振动传递。
11.优选地，第一保护壳通过固定块固接有与远程控制终端电连接的驱动件，驱动件
固定板，12-缓冲垫，1201-第一弹性件，13-驱动件，14-第二滑动件，15-第三缸筒，16-第一连接管，1601-第二流通孔，17-第二连接管，18-第二滑动板，19-第二弹性件。
具体实施方式
29.以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
30.实施例1：一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，如图1-图3所示，包括有第一保护壳1，第一保护壳1设置有与远程控制终端电连接的线路2，第一保护壳1的上部固接有第二保护壳3，第二保护壳3滑动连接有第一滑动件4，以图3为例，第一保护壳1内的上部固接有固定架5，固定架5的右侧固接有第一缸筒6，第一缸筒6的左侧设置有应力传感器7，应力传感器7与远程控制终端电连接，第一缸筒6内滑动连接有与第一滑动件4配合的滑动架8，滑动架8的左侧固接有活塞，通过滑动架8的活塞向左侧移动挤压相邻的液压油，使液压油挤压应力传感器7，使第一缸筒6内的液压油和应力传感器7产生相对的作用力，进而检测出钻孔内壁形变产生的应力，第一缸筒6的上侧通过固定块固接有第二缸筒9，第二缸筒9和第一缸筒6内均存放有液压油，第二缸筒9通过连通管与第一缸筒6连通，第二缸筒9内的中部滑动连接有第一滑动板10，第一缸筒6内的液压油和第二缸筒9内的液压油互通，减缓滑动架8滑动的速度，进而使滑动架8在向左移动的过程中保持稳定。
31.如图4所示，第一缸筒6靠近第一滑动件4的一侧设置有第一流通孔601，第一流通孔601的直径小于第二缸筒9的直径，用于减缓第一滑动板10的移动速度，通过第一流通孔601减缓第一滑动件4和滑动架8移动的速度，避免第一滑动件4和滑动架8位移速度过快，导致应力传感器7损坏。
32.当需要对钻孔应力进行检测时，使用者先对检测区域钻孔，而后将本装置放入钻孔内，当将本装置放置工作所需位置之后，通过钻孔内壁形变产生的挤压力挤压第一滑动件4和滑动架8，以图3为例，第一滑动件4在被钻孔内壁挤压的过程中挤压滑动架8，滑动架8在被挤压的过程中向左侧移动，滑动架8向左侧移动的过程中逐渐增大第一缸筒6左侧的压力，第一滑动件4和滑动架8移动的过程中挤压左侧液压油，由于滑动架8左侧的活塞将第一缸筒6分隔为左右两个腔室，故而滑动架8在向左移动的过程中会挤压第一缸筒6左侧腔室内的液压油，从而使第一缸筒6左侧腔室内的液压油压力增大挤压应力传感器7，使应力传感器7与第一缸筒6左侧腔室内的液压油产生相对的作用力，以此检测出钻孔内壁形变产生的应力。
33.以图3为例，通过滑动架8向左移动的过程中带动第一滑动板10向右侧滑动，使第一缸筒6内的液压油和第二缸筒9内的液压油互通，进而使滑动架8在向左移动的过程中保持稳定。
34.以图4为例，滑动架8向左侧移动的过程中使第一滑动板10向右移动，通过第一流通孔601减缓第二缸筒9内液压油向第一缸筒6内流动的速度，以减缓第一滑动板10、第一滑动件4和滑动架8移动的速度，避免第一滑动件4和滑动架8位移速度过快，导致第一缸筒6左侧腔室内的液压油瞬间挤压应力传感器7，使应力传感器7的检测结果瞬间发生变化，进而影响到检测的精度。
35.以图4为例，当对钻孔内壁上一个检测高度检测结束后，使用者向上拉动本装置，使本装置脱离与上一个检测高度的接触，第一滑动件4在脱离与上一个检测高度的钻孔内
壁接触后，在滑动架8左侧液压油压力的作用下使滑动架8向右滑动复位，滑动架8向右移动的过程中将右侧液压油挤压至第二缸筒9内，伴随上侧液压油的流动使第一滑动板10移动至基础位置，第一滑动板10的基础位置位于第二缸筒9的中部，当对下一个检测高度进行检测，并需要调节检测方向时，使用者在上方旋转本装置，使第一滑动件4与下一个检测高度对齐，而后重复以上检测动作即可。
36.实施例2：在实施例1的基础之上，如图2-图4所示，第一滑动件4和第一缸筒6为周向等间距分布，用于周向检测钻孔，第二保护壳3与周向等间距分布的第一滑动件4滑动配合，第二保护壳3用于对周向等间距分布的第一滑动件4限位，第一缸筒6内的左侧固接有固定板11，固定板11的左侧应力传感器7配合形成腔体，固定板11的右侧与滑动架8配合形成腔体，固定板11设置有通孔，用于减缓第一缸筒6内液压油的流动速度，通过固定板11内的通孔，减缓固定板11和滑动架8之间的腔体内液压油流向固定板11左侧和第一缸筒6右侧的速度，以抵消部分滑动架8的振动传递。
37.如图4和图5所示，第一滑动件4和滑动架8之间设置有缓冲垫12，第一滑动件4和滑动架8之间设置有第一弹性件1201，第一弹性件1201为弹簧，第一弹性件1201位于滑动架8内，通过第一弹性件1201和缓冲垫12抵消部分第一滑动件4和滑动架8产生的振动力，缓冲部分钻孔内壁产生的轻微振动，避免钻孔内壁的轻微振动，导致滑动架8在移动的过程中发生晃动。
38.以图4为例，通过钻孔内壁形变产生的挤压力挤压第一滑动件4和滑动架8，使第一滑动件4和滑动架8向左移动，由于检测区域为地下，故而施工会使钻孔内壁发生振动，钻孔内壁轻微振动时会使第一滑动件4和滑动架8在移动的过程中发生小频率振动，此时通过弹性件1201和缓冲垫12的配合，抵消部分钻孔内产生的振动力，使第一滑动件4和滑动架8在移动过程中保持稳定。
39.在第一滑动件4和滑动架8向左移动的过程中，滑动架8左侧的活塞将滑动架8和固定板11腔体内的液压油推至左侧应力传感器7和固定板11的腔体内，通过固定板11圆心处的通孔，减缓流经固定板11通孔的液压油的流速，进而减缓滑动架8向左侧移动的速度，进一步隔绝滑动架8的振动传递。
40.当有四个第一滑动件4和第一缸筒6及其上零件的情况下，通过钻孔内壁形变产生的挤压力挤压四个第一滑动件4和滑动架8内的任意一组，使本装置同时对前后左右方向的钻孔内壁应力变化进行检测，进一步增强了本装置的适用性。
41.实施例3：在实施例2的基础之上，如图3、图6和图7所示，第一保护壳1通过固定块固接有驱动件13，驱动件13为电动推杆，驱动件13与远程控制终端电连接，驱动件13的伸缩端固接有第二滑动件14，第二滑动件14固接有对称分布的活塞，当第二滑动件14上侧的活塞位于相邻第三缸筒15的中部时，第二滑动件14下侧的活塞同样位于相邻第三缸筒15的中部，第二滑动件14的两个活塞均位于相邻第三缸筒15的中部，第一保护壳1内设置有上下对称分布的第三缸筒15，对称分布的第三缸筒15内均存放有液压油，对称分布的第三缸筒15均与第二滑动件14滑动配合，上侧的第三缸筒15固接于固定架5的下侧，下侧的第三缸筒15通过支架固接于第一保护壳1，上侧分布的第三缸筒15的上侧面通过第一连接管16和第二流通孔1601与左右分布的固定板11和滑动架8之间的腔体连通，上侧分布的第三缸筒15的下部通过第二连接管17与左右分布的第一缸筒6的背向侧连通，下侧分布的第三缸筒15的
下部通过第一连接管16和第二流通孔1601与前后分布的固定板11和滑动架8之间的腔体连通，第二流通孔1601大于固定板11的通孔，下侧分布的第三缸筒15的上侧面通过第二连接管17与前后分布的第一缸筒6的背向侧连通，第一连接管16的孔径和第二连接管17的孔径一致，用于使第一连接管16和第二连接管17内的液压油的流量保持一致，通过第二滑动件14向上移动，使左右分布的滑动架8和第一滑动件4背向移动，进而对钻孔内壁的左右两侧进行检测，第二滑动件14向上移动的过程中，使前后分布的滑动架8和第一滑动件4相向移动，对不同直径的钻孔内壁进行检测。
42.如图3、图6和图7所示，第二滑动件14滑动连接有第二滑动板18，第二滑动板18位于第三缸筒15内，第二滑动件14和第二滑动板18配合形成空腔，第二滑动件14与第二滑动板18之间设置有第二弹性件19，通过相邻的第二弹性件19对第二滑动板18进行缓冲，抵消第一滑动件4和滑动架8及其上零件移动过程中传递的高频率振动，避免第一滑动件4和滑动架8在移动过程中传递的高频率振动将应力传感器7损坏。
43.以图3和图4为例，通过钻孔内壁形变产生的挤压力挤压第一滑动件4和滑动架8及其上零件，使第一滑动件4和滑动架8及其上零件向左移动，当施工产生高频率振动时，高频率振动会使钻孔内壁同样产生高频率振动，钻孔内壁高频率振动会使第一滑动件4和滑动架8及其上零件向左移动的过程中传递高频率振动，滑动架8左侧的活塞挤压滑动架8和固定板11腔体内的液压油，在将滑动架8和固定板11腔体内的液压油挤向应力传感器7和固定板11腔体内时，滑动架8左侧的活塞将滑动架8和固定板11腔体内的液压油挤至第一连接管16内，由第一连接管16进入第三缸筒15内，并在第二流通孔1601大于固定板11的通孔的作用下，使滑动架8和固定板11腔体内的液压油向下第一连接管16内流动的量大于向固定板11左侧流动的量，通过第一连接管16将滑动架8和固定板11腔体内的液压油导至第三缸筒15内，使滑动架8和固定板11腔体内的液压油将第二滑动板18向下挤压，第二滑动板18向下移动的过程中，通过相邻的第二弹性件19和第二滑动板18对第一缸筒6内液压油的压力变化进行缓冲，抵消第一滑动件4和滑动架8及其上零件向左移动过程中传递的高频率振动，进而抵消部分钻孔内壁传递的高频率振动力。
44.本装置内前后方向的第一滑动件4和第一缸筒6及其上零件为一组，左右方向的第一滑动件4和第一缸筒6及其上零件为一组，以其中左右测量方向为例，通过远程控制终端控制驱动件13将第二滑动件14和活塞向上推动，第二滑动件14和活塞在向上移动的过程中将第二滑动件14上侧的液压油向上推动，向上推动的液压油由左右分布的两个第一连接管16进入左右分布的固定板11和滑动架8之间的腔体内，第二滑动件和活塞14在向上移动的过程中通过第三缸筒15下侧面左右分布的两个第二连接管17抽取滑动架8和第一缸筒6之间的液压油，使左右分布的滑动架8和第一滑动件4及其上零件同时背向移动，使左右分布的滑动架8和第一滑动件4及其上零件向外探出，进而使左右分布的滑动架8和第一滑动件4及其上零件对直径较大的钻孔内壁进行检测。
45.在第二滑动件14和活塞向上移动的过程中，将下侧的第三缸筒15内的液压油向上抽动的液压油由前后分布的第二连接管17进入前后分布的滑动架8和第一缸筒6之间，将前后分布的两个滑动架8同时顶向应力传感器7的位置，第二滑动件14和活塞在向上移动的过程中通过第三缸筒15下侧面左右分布的两个第一连接管16抽取固定板11和滑动架8之间的腔体内的液压油，使滑动架8第一滑动件4及其上零件同时相向移动，使前后分布的滑动架8
第一滑动件4及其上零件向内聚拢，使左右两侧滑动架8、第一滑动件4及其上零件的进行检测时，前后两侧的滑动架8、第一滑动件4及其上零件不会妨碍到左右两侧的检测，避免前后两侧的滑动架8、第一滑动件4及其上零件对钻孔内壁检测，导致检测出的数值混乱。
46.尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

技术特征：
1.一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，包括有第一保护壳(1)，线路(2)与远程控制终端电连接，第一保护壳(1)固接有第二保护壳(3)，第二保护壳(3)滑动连接有周向等距分布的第一滑动件(4)，第一保护壳(1)内固接有固定架(5)，固定架(5)固接有周向等距分布的第一缸筒(6)，第一缸筒(6)靠近固定架(5)的一侧设置有与远程控制终端电连接的应力传感器(7)，第一缸筒(6)内滑动连接有与第一滑动件(4)配合的滑动架(8)，滑动架(8)靠近应力传感器(7)的一端固接有活塞，第一缸筒(6)通过固定块固接有第二缸筒(9)，第二缸筒(9)和第一缸筒(6)内均存放有液压油，第二缸筒(9)通过连通管与第一缸筒(6)连通，第二缸筒(9)内滑动连接有第一滑动板(10)，第一缸筒(6)靠近第一滑动件(4)的一侧设置有第一流通孔(601)，通过滑动架(8)内的液压油带动第一滑动板(10)滑动，减缓滑动架(8)滑动的速度。2.按照权利要求1所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一流通孔(601)的直径小于第二缸筒(9)的直径，用于减缓第一滑动板(10)的移动速度。3.按照权利要求2所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一缸筒(6)内靠近应力传感器(7)的一侧固接有固定板(11)，固定板(11)靠近固定架(5)的一侧与应力传感器(7)配合形成腔体，固定板(11)远离固定架(5)的一侧与滑动架(8)配合形成腔体，固定板(11)设置有通孔。4.按照权利要求1所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一滑动件(4)和滑动架(8)之间设置有缓冲垫(12)，用于防止第一滑动件(4)和滑动架(8)硬性碰撞。5.按照权利要求4所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一滑动件(4)和滑动架(8)之间设置有第一弹性件(1201)，第一弹性件(1201)位于滑动架(8)内，第一弹性件(1201)用于减缓第一滑动件(4)的振动传递。6.按照权利要求1所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一保护壳(1)通过固定块固接有与远程控制终端电连接的驱动件(13)，驱动件(13)的伸缩端固接有第二滑动件(14)，第二滑动件(14)固接有对称分布的活塞，第一保护壳(1)内设置有对称分布的第三缸筒(15)，对称分布的第三缸筒(15)内均存放有液压油，对称分布的第三缸筒(15)均与第二滑动件(14)滑动配合，固定架(5)与相邻的第三缸筒(15)固接，下侧的第三缸筒(15)通过支架与第一保护壳(1)固接，上侧的第三缸筒(15)的上侧面通过第一连接管(16)与左右分布的固定板(11)和滑动架(8)之间的腔体连通，上侧分布的第三缸筒(15)的下部通过第二连接管(17)与左右分布的第一缸筒(6)靠近第一滑动件(4)的一侧连通，下侧分布的第三缸筒(15)的下部通过第一连接管(16)和第二流通孔(1601)与前后分布的固定板(11)和滑动架(8)之间的腔体连通，下侧分布的第三缸筒(15)的上侧面通过第二连接管(17)与前后分布的第一缸筒(6)靠近第一滑动件(4)的一侧连通。7.按照权利要求6所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第二流通孔(1601)的直径大于固定板(11)通孔的直径。8.按照权利要求6所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，当第二滑动件(14)上侧的活塞位于相邻第三缸筒(15)的中部时，第二滑动件(14)下侧的活塞同样位于相邻第三缸筒(15)的中部。
9.按照权利要求6所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第一连接管(16)的孔径和第二连接管(17)的孔径一致。10.按照权利要求6所述的一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置，其特征是，第二滑动件(14)位于对称分布的第三缸筒(15)内的一端滑动连接有第二滑动板(18)，第二滑动件(14)和第二滑动板(18)配合形成气体空腔，第二滑动件(14)与第二滑动板(18)之间设置有第二弹性件(19)。

技术总结
本发明涉及煤矿施工技术领域，尤其涉及一种煤矿施工用防振动干扰的应力检测装置。包括有第一保护壳，第一保护壳固接有第二保护壳，第二保护壳滑动连接有第一滑动件，第一保护壳内固接有固定架，固定架固接有第一缸筒，第一缸筒靠近固定架的一侧设置有与远程控制终端电连接的应力传感器，第一缸筒通过固定块固接有第二缸筒。本发明通过钻孔内壁发生形变时挤压相邻的第一滑动件和滑动架，通过滑动架带动第一滑动板移动，使第一缸筒内的液压油和第二缸筒内的液压油互通，避免滑动架被钻孔内壁挤压时产生的振动力影响到滑动架的移动，导致滑动架在移动过程产生振动，进而影响到检测的精度。度。度。


技术研发人员：梁旭 张慧峰 席义苗 常毛毛 司建锋 张震 刘前进 郭佳毫 李成东
受保护的技术使用者：天地科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/15