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专利号: 2021106962429
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于监测浅埋煤层采动应力的一体化装置,包括连接杆(1)、应力传感组件(4)、应变传感组件(6),其特征在于,所述连接杆(1)为空心圆管型杆,其内可转动地设有与其同心的调整螺杆(2),所述调整螺杆(2)的一端长于其端面,且固定有把手;

所述连接杆(1)外壁沿其轴向方向分布有一个或多个扩张组件(3),所述扩张组件(3)能够通过转动调整螺杆(2)而调整其的径向长度;所述扩张组件(3)沿周向分布有多个应力传感组件(4);

所述连接杆(1)外壁沿其长度方向还分布有一个或多个固定座(5),所述固定座(5)周向圆周均匀分布有多个沿径向延伸的应变传感组件(6);

所述扩张组件(3)包括固定铰接套(31)、活动铰接套(32)、剪叉连杆(33),所述固定铰接套(31)固定套设在连接杆(1)外围,所述活动铰接套(32)可滑动地套设在连接杆(1)外围;

所述固定铰接套(31)和活动铰接套(32)外壁圆周均匀分布地铰接有多组剪叉连杆(33),所述剪叉连杆(33)为“X”型可转动连杆,其一侧的两端分别铰接在固定铰接套(31)和活动铰接套(32)中,另一侧的两端中其中一端通过固定铰链(34)铰接在压力底座(36)的一侧,另一端通过滑槽(35)可滑动地铰接在压力底座(36)的另一侧,所述压力底座(36)为长条形板;

所述连接杆(1)的外壁对应活动铰接套(32)的活动范围在剪叉连杆(33)间的间隙中开设有贯通到其内部的通槽(11),所述活动铰接套(32)通过贯穿通槽(11)的连接筋(321)与连接杆(1)内部的调整螺母(322)固定连接,所述调整螺母(322)与调整螺杆(2)螺纹连接;

所述应力传感组件(4)包括压力传感器(42),多个所述压力传感器(42)分布在扩张组件(3)的压力底座(36)中,所述压力传感器(42)的另一面共同连接到压瓦(43)中,所述压瓦(43)为弧形瓦状板,所述压瓦(43)远离压力传感器(42)的一面中设有内壁填充组件(44);

所述内壁填充组件(44)包括后囊袋(441)和前囊袋(442),所述后囊袋(441)与压瓦(43)固定连接,所述后囊袋(441)远离压瓦(43)一面固定有前囊袋(442);

所述前囊袋(442)和后囊袋(441)为软质材料制成的囊袋,其内各装有混合膨胀剂的一种试剂;

所述后囊袋(441)与前囊袋(442)的边缘密封连接,其间隙为密闭的空腔,该空腔内固定有连接网(443),所述连接网(443)中分布有多个两头尖锐的刺针(444)。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测浅埋煤层采动应力的一体化装置,其特征在于,所述前囊袋(442)与压瓦(43)间通过连接层(45)固定连接,所述连接层(45)为聚苯乙烯层。

3.根据权利要求1所述的一种用于监测浅埋煤层采动应力的一体化装置,其特征在于,所述应变传感组件(6)包括外筒(61),所述外筒(61)与固定座(5)固定连接,且其轴向沿连接杆(1)的径向延伸,所述外筒(61)为空心筒,其远离固定座(5)的端面中贯穿有与其可伸缩连接的顶杆(62),所述外筒(61)内可滑动地设有活动套(64),所述活动套(64)与顶杆(62)固定连接;

所述顶杆(62)与外筒(61)靠近固定座(5)的一端间设有弹簧(66),所述弹簧(66)在自然状态下使得顶杆(62)贴合外筒(61)远离固定座(5)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于监测浅埋煤层采动应力的一体化装置,其特征在于,所述顶杆(62)与活动套(64)都为有内孔的空心结构,所述外筒(61)内固定有与其同心的电阻丝筒(63),所述电阻丝筒(63)的直径小于顶杆(62)与活动套(64)的内孔和弹簧(66)的内径;

所述电阻丝筒(63)为电阻丝绕制在绝缘筒上制成,靠近固定座(5)一端用引线引出,且电阻丝间涂有绝缘漆;

所述活动套(64)靠近固定座(5)一侧在电阻丝筒(63)与弹簧(66)间固定有导电针(65),所述导电针(65)与电阻丝筒(63)接触导通;

且,所述导电针(65)与电阻丝筒(63)的电阻丝靠近固定座(5)一端引出导线间设有电阻计。

5.根据权利要求4所述的一种用于监测浅埋煤层采动应力的一体化装置,其特征在于,所述外筒(61)靠近固定座(5)的一端内固定有电磁铁(67),且所述活动套(64)为导磁材料制成,当所述电磁铁(67)通电时能够提供使活动套(64)克服弹簧(66)的弹力而靠近电磁铁(67)的磁力。