一种具有应力检测功能的液压支架用铰接结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，包括销轴、设置在顶板上的第一连接耳、设置在顶板上的第二连接耳和设置在液压顶杆上的连接头。第二连接耳与第一连接耳设置在顶板的同一侧，且第一连接耳与第二连接耳平行设置。第一连接耳上设有第一孔，第二连接耳上设有第二孔，且第一孔的轴线与第二孔的中心线位于同一直线上。连接头上设有第三孔，销轴的一端依次穿过第一孔、第三孔、第二孔将顶板与液压顶杆铰接。销轴包括销轴本体和测量层。测量层包覆在销轴本体的外周，测量层内安装有第一应变片和第二应变片，第一应变片和第二应变片均为两个。本发明能够检测液压支架铰接处的应力。
【专利说明】
-种具有应力检测功能的液压支架用絞接结构
技术领域
[0001] 本发明设及液压支架技术领域，尤其设及一种具有应力检测功能的液压支架用较 接结构。
【背景技术】
[0002] 液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管 理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。由于液压支架的顶板与 液压顶杆之间、液压缸与底座之间均为较接结构，且较接处所所能承受的应力值比其他部 位小，是液压支架中最为薄弱的部分，现有技术中没有对液压支架较接处直接进行应力检 测。
【发明内容】
[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种具有应力检测功能的液压支架 用较接结构。
[0004] 本发明提出的一种具有应力检测功能的液压支架用较接结构，包括销轴、设置在 顶板上的第一连接耳、设置在顶板上的第二连接耳和设置在液压顶杆上的连接头；
[0005] 第二连接耳与第一连接耳设置在顶板的同一侧，且第一连接耳与第二连接耳平行 设置;第一连接耳上设有第一孔，第二连接耳上设有第二孔，且第一孔的轴线与第二孔的中 屯、线位于同一直线上；
[0006] 连接头上设有第=孔，销轴的一端依次穿过第一孔、第=孔、第二孔将顶板与液压 顶杆较接；
[0007] 销轴包括销轴本体和测量层;测量层包覆在销轴本体的外周，测量层内安装有第 一应变片和第二应变片，第一应变片和第二应变片均为两个，第一应变片和第二应变片沿 圆周方向间隔且均匀分布。
[000引优选的，第二孔为矩形孔，且销轴穿过第二孔的一端截面形状与第二孔相匹配。
[0009] 优选的，销轴的一端设有挡块，挡块的直径大于第一孔的直径。
[0010] 优选的，还包括控制器，控制器与第一应变片、第二应变片电连接，控制器用于获 取两第一应变片、两第二应变片的电信号，并根据电信号的强度计算出较接处应力的大小。
[0011] 优选的，控制器根据从两个第一应变片获取的电信号，计算出沿两个第一应变片 连线方向的应力的大小Fi，根据从两个第二应变片获取的电信号，计算出沿两个第二应变 片连线方向的应力的大小F2;根据公式计算出较接处的合^
。
[0012] 优选的，测量层在圆周方向上的弹性强度均相等。
[001引优选的，两个第一应变片连线方向的合力Fi = K(h+l2)，其中K为测量层沿径向方 向上的弹性系数，h和b为两个第一应变片的长度变化值;两个第二应变片连线方向的合力 F2 = Ka3+l4)，l3和レ为两个第二应变片的长度变化值。
[0014]优选的，还包括弹性密封壳体，弹性密封壳体套设在所述的较接结构处。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0016] 本发明提出的一种具有应力检测功能的液压支架用较接结构，通过在销轴上设置 第一应变片和第二应变片，由于第一应变片和第二应变片均为两个且沿销轴的圆周方向间 隔分布，第一应变片与第二应变片之间对应的圆屯、角为90度，因此，通过第一应变片和第二 应变片的长度变化，能够分别得出两个第一应变片连线方向的力和两个第二应变片连线方 向的力，由于第一应变片和第二应变片之间的圆屯、角为90度，两个第一应变片连线与两个 第二应变片之间的连线垂直。因此，可W根据勾股定理计算出销轴处所受到的合力的大小。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明的结构示意图；
[0018] 图2为本发明提出的销轴的剖视图。
【具体实施方式】
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实 施例进行详细描述。
[0020] 如图1-2所示，图1为本发明的结构示意图，图2为本发明提出的销轴的剖视图，包 括销轴1、设置在顶板2上的第一连接耳3、设置在顶板2上的第二连接耳4、设置在液压顶杆5 上的连接头6、控制器、弹性密封壳体8。
[0021 ]第二连接耳4与第一连接耳3设置在顶板2的同一侧，且第一连接耳3与第二连接耳 4平行设置。第一连接耳3上设有第一孔，第二连接耳4上设有第二孔，且第一孔的轴线与第 二孔的中屯、线位于同一直线上。具体实施时，第二孔为矩形孔，且销轴1穿过第二孔的一端 截面形状与第二孔相匹配。如此，可防止销轴1在使用的过程中转动，使销轴1的相对第二连 接耳4保持不变，具体实施时，使两个第一应变片104连线的方向与顶板2垂直，能够计算出 合力与顶板2之间的夹美
[0022] 连接头6上设有第=孔，销轴1的一端依次穿过第一孔、第=孔、第二孔将顶板2与 液压顶杆5较接。
[0023] 销轴1包括销轴本体101和测量层102。测量层102包覆在销轴本体101的外周，测量 层102内安装有第一应变片103和第二应变片104,第一应变片103和第二应变片104均为两 个，第一应变片103和第二应变片104沿圆周方向间隔且均匀分布。具体实施时，销轴1的一 端设有挡块7,挡块7的直径大于第一孔的直径，另一端上设有孔，使用时该孔内插有销钉， 如此可防止销轴1沿其轴线方向窜动。
[0024] 本实施方式中，控制器与第一应变片103、第二应变片104电连接，控制器用于获取 两第一应变片103、两第二应变片104的电信号，并根据电信号的强度计算出较接处应力的 大小。具体实施时，控制器根据从两个第一应变片103获取的电信号，计算出沿两个第一应 变片103连线方向的应力的大小Fi，根据从两个第二应变片104获取的电信号，计算出沿两 个第二应变片104连线方向的应力的大小F2。根据公式计算出较接处的合力
。如此，通过控制器可获取第一应变片103和第二应变片104上的电信号，并 将电信号转化为相应的第一应变片103或第二应变片104所受到的压力，并根据各压力值计 算出销轴所受到的力的大小。具体实施时，测量层102在圆周方向上的弹性强度均相等。具 体实施时，两个第一应变片103连线方向的合力Fi = K(h+l2)，其中K为测量层沿径向方向上 的弹性系数，h和b为两个第一应变片的长度变化值。两个第二应变片104连线方向的合力 尸2=1((13+14)，13和以为两第二应变片的长度变化值。如此，可计算出销轴1所受到的合力的 大小。
[0025] 本实施方式中，弹性密封壳体8套设在所述的较接结构处。如此，可将销轴1密封起 来，能够防止销轴1发生诱蚀，此外，由于液压支架工作在矿道内，将销轴1密封起来，能够起 到防爆的作用。
[0026] W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掲露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加 W等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:包括销轴（1)、设置在 顶板(2)上的第一连接耳(3)、设置在顶板(2)上的第二连接耳(4)和设置在液压顶杆(5)上 的连接头(6); 第二连接耳(4)与第一连接耳(3)设置在顶板(2)的同一侧，且第一连接耳(3)与第二连 接耳(4)平行设置;第一连接耳(3)上设有第一孔，第二连接耳(4)上设有第二孔，且第一孔 的轴线与第二孔的中心线位于同一直线上； 连接头(6)上设有第三孔，销轴（1)的一端依次穿过第一孔、第三孔、第二孔将顶板(2) 与液压顶杆(5)铰接； 销轴（1)包括销轴本体（101)和测量层（102);测量层（102)包覆在销轴本体（101)的外 周，测量层（102)内安装有第一应变片（103)和第二应变片（104)，第一应变片（103)和第二 应变片（104)均为两个，第一应变片（103)和第二应变片（104)沿圆周方向间隔且均匀分布。2. 根据权利要求1所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:第二 孔为矩形孔，且销轴(1)穿过第二孔的一端截面形状与第二孔相匹配。3. 根据权利要求1所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:销轴 (1)的一端设有挡块(7)，挡块(7)的直径大于第一孔的直径。4. 根据权利要求1所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:还包 括控制器，控制器与第一应变片（103)、第二应变片（104)电连接，控制器用于获取两个第一 应变片（103)、两个第二应变片（104)的电信号，并根据电信号的强度计算出铰接处应力的 大小。5. 根据权利要求4所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:控制 器根据从两个第一应变片（103)获取的电信号，计算出沿两个第一应变片（103)连线方向的 应力的大小Fi，根据从两个第二应变片（104)获取的电信号，计算出沿两个第二应变片 (104)连线方向的应力的大小F2;根据公式计算出铰接处的合力6. 根据权利要求4所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:测量 层（102)在圆周方向上的弹性强度均相等。7. 根据权利要求6所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在于:两个 第一应变片（103)连线方向的合力& = 1((11+12)，其中K为测量层沿径向方向上的弹性系数， 1:和12为两个第一应变片的长度变化值;两个第二应变片（104)连线方向的合力F 2 = K(13+ 14)，h和14为两个第二应变片的长度变化值。8. 根据权利要求1-7任一所述的具有应力检测功能的液压支架用铰接结构，其特征在 于:还包括弹性密封壳体(8)，弹性密封壳体(8)套设在所述的铰接结构处。
【文档编号】G01L1/00GK106050285SQ201610362898
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】袁强国, 许洪山, 任乾坤, 周文瑛, 朱于刚
【申请人】巨隆液压设备(集团)有限公司