一种具有限位功能的矿用测量工具的制作方法

本发明属于煤矿井下巷道围岩变形量实测技术领域，具体为一种具有限位功能的矿用测量工具。

背景技术：

煤矿井下巷道围岩变形量实测是掌握采掘工作面顶板活动规律及评价巷道支护设计最直接、最简便的方法。目前，巷道变形量观测常采用“十字”布点法，即在巷道顶帮较完整处测面十字布点，钻孔，孔内打入木桩，桩头安设钩钉作为测量基点，且各基点处挂工程线确定交点，进行测量，其观测项目包括“十字”交点到左、右帮及顶底板距离，也就是中左读数、中右读数、中上读数、中下读数，进而计算出左帮变形量、右帮变形量、顶板下沉量、底板底鼓量，观测工具多采用钢尺、皮尺。但是，现场实际应用发现，采用钢尺、皮尺测量巷道表面位移时受到很大限制，主要表现在以下几个方面：

（1）测量工序较多，费时费力。分别测量两帮连线和顶底板连线的交点至四面巷道围岩距离，至少需要两人，读四次测量数据，且作业时间长，劳动量大，致使测量工序多，费时费力。

（2）巷道风速大时测量困难。风速较大时，两根工程线呈很大弧度，交点难于确定，同时在使用钢尺作为测量工具时，钢尺也无法拉直，致使观测误差增大，甚至无法测量。

（3）测线容易扯断。巷道空间较小，设备较多，工程线质轻强度低，当人员携带设备通行时容易扯断测线，或极易被风吹落。测点工程线往往需要多次补挂，增加了劳动量。

以上限制因素严重影响了巷道围岩变形量测量精度，为进一步提高矿压观测精度，更科学地分析巷道变形规律，在“十字”布点法基础上，应当研发一种具有限位功能的矿用测量工具，能够有效避免以上缺点，适应井下现场生产现状，大大提高巷道围岩变形量测量精度，为更准确地研究巷道围岩变形规律及评价巷道支护效果提供科学依据。

技术实现要素：

本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种具有限位功能的矿用测量工具。该种具有限位功能的矿用测量工具，一人就可完成测量工作，测量工序较少，省时省力省材料；该测量工具水平拉伸后既可替代水平工程线，节约材料，又可拉直测尺测量巷道变形量，提高测量精度。所以，该种具有限位功能的矿用测量工具既省时省力，又提高了巷道围岩变形量测量精度，对更准确地研究巷道围岩变形规律及评价巷道支护效果具有重大的指导意义。

本发明的一种具有限位功能的矿用测量工具技术方案为，包括长方体结构的外壳和位于外壳前侧面可转动连接的手柄，外壳右侧面设置有加长连杆，外壳左侧面上设置有皮卷尺出口，皮卷尺缠绕安装在外壳内部的卷轴上，卷轴贯穿外壳前后侧面且与外壳转动连接；

手柄位于外壳前侧面的外表面上，手柄一端与卷轴的一端固定连接，手柄的另一端在外壳前侧面的外表面上以卷轴为中心做圆周运动，手柄的另一端设置有一个限位孔，手柄转动到一定位置，手柄上的限位孔与外壳上的限位孔重合，外壳上的限位孔位于外壳前侧面上。

所述外壳可以为铝合金外壳。

外壳后侧面设置有与前侧面位置相对应的限位孔。

外壳表面的限位孔为四个以上，以卷轴为中心呈圆环分布。

通过摇动限位杆贯穿手柄上的限位孔与外壳上的限位孔来定位手柄位置以及皮卷尺长度。

摇动限位杆分为前端部、中间段以及后端部，定位状态下，前端部位于外壳前侧面的手柄前侧，中间段依次贯穿手柄、外壳前侧面、外壳后侧面，后端部位于外壳后侧面后方，摇动限位杆后端部四周设置有外螺纹。

尺寸由大到小依次为：前端部直径、手柄限位孔直径和外壳限位孔直径、后端部直径、中间段直径。

摇动限位杆中间段套有螺母，螺母位于手柄与外壳之间，螺母的内螺纹与后端部的外螺纹相配合。

测量时，摇动限位杆后端部外螺纹与螺母内螺纹相互配合拧紧，通过摇动摇动限位杆来使得手柄转动，手柄绕卷轴迅速做圆周转动，方便快捷伸缩皮卷尺长度。

加长连杆通过螺栓固定连接在外壳右侧面。

加长连杆与皮卷尺出口在同一水平面上。

该测量工具既能代替水平测线，又能测量巷道围岩变形量。通过摇动限位杆及限位孔的相互配合，结合现场巷道实际，伸缩皮卷尺长度，最大限度地保持皮卷尺水平拉紧状态，并精确读出“十字”交点处皮卷尺刻度a，外壳皮卷尺出口处皮卷尺刻度b，同时设置外壳与加长连杆长度之和为固定值c，则读数a为中左读数，读数b+c-a读数为中右读数，中上与中下读数根据“十字”交点由测尺正常量取。

本发明的有益效果为：本发明的一种具有限位功能的矿用测量工具，质量轻，便于携带，测量工序少，省时省力省材料；摇动限位杆与手柄上以及外壳前后侧面限位孔的相互配合，可最大限度地保持皮卷尺水平拉紧状态，提高了测量精度。

附图说明：

图1所示为本发明的轴测图；

图2所示为本发明的主视图。

图3所示为本发明的俯视图。

图4所示为本发明的左视图。

图5所示为摇动限位杆定位状态示意图；

图6所示为手柄转动状态示意图；

图7所示为本发明的应用示意图。

图中，1、皮卷尺，2、外壳，3、加长连杆，4、摇动限位杆，5、限位孔，6、手柄，7、卷轴，8、螺栓，9、螺母，10、前端部，11、中间段，12、后端部。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

实施例1

本发明的一种具有限位功能的矿用测量工具，包括长方体结构的外壳2和位于外壳2前侧面可转动连接的手柄6，外壳2选用铝合金材质。外壳2右侧面通过螺栓8固定连接有加长连杆3，外壳2左侧面上设置有皮卷尺1出口，加长连杆3与皮卷尺1出口在同一水平面上。皮卷尺1缠绕安装在外壳2内部的卷轴7上，卷轴7贯穿外壳2前后侧面且与外壳2转动连接；

手柄6位于外壳2前侧面的外表面上，手柄6一端与卷轴7的一端固定连接，手柄6另一端在外壳2前侧面的外表面上以卷轴7为中心做圆周运动，手柄6的另一端设置有一个限位孔5，手柄6转动到一定位置，手柄6上的限位孔5与外壳2前、后侧面上的限位孔5重合。外壳2前侧面和后侧面的限位孔5位置相对应。外壳2前侧面和后侧面的限位孔5分别为四个以上，以卷轴7为中心呈圆环分布。

通过摇动限位杆4贯穿手柄6上的限位孔5与外壳上的限位孔5来定位手柄6位置以及皮卷尺1长度。

摇动限位杆4分为前端部10、中间段11以及后端部12，定位状态下，前端部10位于外壳2前侧面的手柄6前侧，中间段11依次贯穿手柄6、外壳2前侧面、外壳2后侧面，后端部12位于外壳后侧面后方，摇动限位杆4后端部12四周设置有外螺纹。

尺寸由大到小依次为：前端部10直径、手柄6限位孔5直径和外壳2限位孔5直径、后端部12直径、中间段11直径。

摇动限位杆4中间段11套有螺母9，螺母9位于手柄6与外壳2之间，螺母9的内螺纹与后端部12的外螺纹相配合。手柄6限位孔5直径和外壳2限位孔5直径大小与后端部12的外螺纹相配合。

测量时，摇动限位杆4后端部12外螺纹与螺母9内螺纹相互配合拧紧，通过摇动摇动限位杆4来使得手柄6转动，手柄6绕卷轴7迅速做圆周转动，方便快捷伸缩皮卷尺1长度。

在用摇动限位杆4定位的时候，将摇动限位杆4同时穿过手柄6上的限位孔5以及外壳2前、后侧面对应位置的限位孔5，定位会更加稳定。

该测量工具既能代替水平测线，又能测量巷道围岩变形量。通过摇动限位杆4及限位孔5的相互配合，结合现场巷道实际，伸缩皮卷尺1长度，最大限度地保持皮卷尺1水平拉紧状态，并精确读出“十字”交点处皮卷尺1刻度a，外壳2皮卷尺1出口处皮卷尺1刻度b，同时设置外壳2与加长连杆长度3之和为固定值c，则读数a为中左读数，读数b+c-a读数为中右读数，中上与中下读数根据“十字”交点由测尺正常量取。

实施例2

本发明的一种具有限位功能的矿用测量工具，包括长方体结构的外壳2和位于外壳2前侧面可转动连接的手柄6，外壳2选用铝合金材质。外壳2右侧面通过螺栓8固定连接有加长连杆3，外壳2左侧面上设置有皮卷尺1出口，加长连杆3与皮卷尺1出口在同一水平面上。皮卷尺1缠绕安装在外壳2内部的卷轴7上，卷轴7贯穿外壳2前侧面且与外壳2转动连接；

手柄6位于外壳2前侧面的外表面上，手柄6一端与卷轴7的一端固定连接，手柄6另一端在外壳2前侧面的外表面上以卷轴7为中心做圆周运动，手柄6的另一端设置有一个限位孔5，手柄6转动到一定位置，手柄6上的限位孔5与外壳2前侧面上的限位孔5重合。外壳2前侧面的限位孔5分别为四个以上，以卷轴7为中心呈圆环分布。

通过摇动限位杆4贯穿手柄6上的限位孔5与外壳上的限位孔5来定位手柄6位置以及皮卷尺1长度。

摇动限位杆4分为前端部10、中间段11以及后端部12，定位状态下，前端部10位于外壳2前侧面的手柄6前侧，中间段11依次贯穿手柄6、外壳2前侧面，后端部12位于外壳内部，摇动限位杆4后端部12四周设置有外螺纹。

尺寸由大到小依次为：前端部10直径、手柄6限位孔5直径和外壳2限位孔5直径、后端部12直径、中间段11直径。

摇动限位杆4中间段11套有螺母9，螺母9位于手柄6与外壳2之间，螺母9的内螺纹与后端部12的外螺纹相配合。手柄6限位孔5直径和外壳2限位孔5直径大小与后端部12的外螺纹相配合。

在用摇动限位杆4定位的时候，将摇动限位杆4同时穿过手柄6上的限位孔5以及外壳2前侧面对应位置的限位孔5，稳定定位。

测量时，摇动限位杆4后端部12外螺纹与螺母9内螺纹相互配合拧紧，通过摇动摇动限位杆4来使得手柄6转动，手柄6绕卷轴7迅速做圆周转动，方便快捷伸缩皮卷尺1长度。

该测量工具既能代替水平测线，又能测量巷道围岩变形量。通过摇动限位杆4及限位孔5的相互配合，结合现场巷道实际，伸缩皮卷尺1长度，最大限度地保持皮卷尺1水平拉紧状态，并精确读出“十字”交点处皮卷尺1刻度a，外壳2皮卷尺1出口处皮卷尺1刻度b，同时设置外壳2与加长连杆长度3之和为固定值c，则读数a为中左读数，读数b+c-a读数为中右读数，中上与中下读数根据“十字”交点由测尺正常量取。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“前”、“后”、“左”、“右”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的位置。应该理解这样使用的位置描述在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的结构实施。