本实用新型涉及一种矿用锚杆预紧扭矩检测装置，属于机械领域。
背景技术：
锚杆支护施工过程中，预紧力矩通常控制在一定范围。过小则达不到相应预紧力，难以起到支护效果；过大可能使得锚杆过度张拉，甚至杆体已达屈服极限，杆体严重受损，影响锚杆后期的正常支护。
锚杆在预紧过程中，通常采用气动马达驱动行星减速倍增器增大扭矩后驱动锚杆螺母。如图1所示，锚杆2预紧通过利用气动马达4提供动力扭矩，动力扭矩通过倍增器1放大扭矩后驱动螺母3转动，从而实现锚杆预紧。
目前，通过控制气动马达入口压力的方法控制扭矩，但由于倍增器在使用过程中维护程度不同造成传动效率发生大范围的波动，从而导致倍增器输出扭矩大范围波动，难以达到控制扭矩的目的；也可以采用摩擦限矩器控制其扭矩上限，但摩擦限矩器由于温升较大，不适合在煤矿具有爆炸性氛围中使用；市场上还有采用滚珠式限矩器的方式，但寿命短，无法满足煤矿锚杆施工要求。
通用的扭矩传感器也可以检测到扭矩，但是，由于扭矩传感器采用电信号输出，矿用过程中需要相应的安全措施，存在结构复杂、可靠性低的问题。
技术实现要素：
本实用新型提供一种简单可靠的矿用锚杆预紧扭矩检测装置，借助此装置操作人员可以随时观测到扭矩值，从而控制锚杆预紧扭矩。
本实用新型采用的技术方案是：
一种矿用锚杆预紧扭矩检测装置，包括倍增器、测力装置、夹紧装置、固定链条，测力装置通过夹紧装置固定在倍增器的力臂上，测力装置包括杠杆、充液波纹管、拉力杆、直线轴承、压力表、基座、立板，在杠杆下方设有充液波纹管，充液波纹管底部连接压力表；杠杆一端连接拉力杆，拉力杆从直线轴承中心穿过，直线轴承两端通过卡簧固定于基座上，直线轴承控制拉力杆沿力的方向移动，直线轴承底部连接固定链条；杠杆另一端通过销轴连接于测力装置的基座立板上，基座通过夹紧装置固定在力臂上，夹紧装置包括V型块与内六角螺钉。
拉力杆通过螺纹与杠杆连接，杠杆与基座立板通过销轴连接，基座通过螺钉夹紧于力臂上。
固定链条的端部设有钩子，钩子与锚网连接以固定检测装置。
所述夹紧装置共设置两组，分别与基座两端连接，夹紧装置的两个V型块内侧抱紧圆柱形力臂，通过内六角螺钉进行固定。每组夹紧装置由两个V型块与四个内六角螺钉构成。V型块为固定圆柱形工件的常规标准件，并且在其前后两个平面分别开有螺纹孔，通过螺钉施加夹紧力，可使整套装置可靠固定于圆柱形力臂上。
当倍增器输入扭矩后，齿圈上也会产生一定的扭矩，该扭矩经测力装置中的拉力杆通过力臂提供反向平衡扭矩，拉力杆的力又通过杠杆由充液波纹管提供平衡力，最终形成波纹管内液体压力。该压力通过压力表显示出来，该压力与倍增器输出扭矩成一定的比例关系，所以压力表读数就可检测到倍增器输出的扭矩。
由于倍增器采用行星减速，太阳轮作输入，行星架作输出，齿圈固定，由机械原理可知，齿圈力矩M1与输出扭矩M满足
M＝n/(n-1)·M1 (1)
其中，n为倍增器的扭矩放大倍数。
由图2可以看出：
M1＝F1·L (2)
其中，L为拉力杆到锚杆回转中心的距离，F1是指预紧螺母过程中固定倍增器力臂的平衡反力。
力F1的检测由图可以看出，杠杆两端距离m相同，波纹管上的力F满足：
F＝2·F1 (3)
又：波纹管在轴向的低刚度，所以波纹管上的力F由内部液压压力p来承受，因此：
F＝S·p (4)
其中：S为波纹管的承压面积。
综上(1)～(4)，得出：
因此，通过检测压力p的大小可以检测到倍增器输出扭矩M，也即锚杆预紧扭矩。压力p由压力表显示出。
本实用新型提供的矿用锚杆预紧扭矩检测装置，为机械装置，适合在煤矿等具有爆炸性气体环境中使用，采用充液波纹管检测，无任何机械运动，无磨损，简单可靠。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为现有技术中实现锚杆预紧的示意图。
图2为本实用新型矿用锚杆预紧扭矩检测装置的示意图。
图3为沿图2中A-A线的剖视图。
图中：1-倍增器；2-锚杆；3-螺母；4-气动马达；5-力臂；6-螺钉；7-杠杆；8-充液波纹管；9-拉力杆；10-直线轴承；11-压力表；12-固定链条；13-基座，14-立板，15-夹紧装置。
具体实施方式
实施例：
如图2～3所示，一种矿用锚杆预紧扭矩检测装置，包括倍增器1、测力装置、夹紧装置、固定链条，测力装置通过夹紧装置固定在倍增器的力臂5上，测力装置包括杠杆7、充液波纹管8、拉力杆9、直线轴承10、压力表11、固定链条12、基座13、立板14，在杠杆7下方设有充液波纹管8，充液波纹管8底部连接压力表11；杠杆7一端连接拉力杆9，拉力杆9从直线轴承10中心穿过，直线轴承10两端通过卡簧固定于基座13上，直线轴承10控制拉力杆9沿力的方向移动，直线轴承10底部连接固定链条12；杠杆7另一端通过销轴连接于测力装置的基座立板14上，基座13通过夹紧装置15固定在力臂5上，夹紧装置15包括V型块与内六角螺钉。
拉力杆9通过螺纹与杠杆7连接，杠杆7与基座立板14通过销轴连接，基座13通过夹紧装置的螺钉6夹紧于力臂5上。
固定链条12的端部设有钩子，钩子与锚网连接以固定检测装置。
所述夹紧装置15共设置两组，分别与基座13两端连接，夹紧装置15的两个V型块内侧抱紧圆柱形力臂，通过内六角螺钉进行固定。每组夹紧装置由两个V型块与四个内六角螺钉构成。V型块为固定圆柱形工件的常规标准件，并且在其前后两个平面分别开有螺纹孔，通过螺钉施加夹紧力，可使整套装置可靠固定于圆柱形力臂上。
固定链条12的作用是将力臂5和测力装置固定住，直线轴承10的作用是拉力杆9只能沿力的方向移动，因此拉力杆9的力与固定链条15方向无关，固定链条15可以往任意点固定挂钩。夹紧装置15由两个V形装置通过螺钉6夹紧力臂5。
当倍增器输入扭矩后，齿圈上也会产生一定的扭矩，该扭矩经测力装置中的拉力杆9通过力臂5提供反向平衡扭矩，拉力杆9的力又通过杠杆7由充液波纹管8提供平衡力，最终形成波纹管内液体压力。该压力通过压力表显示出来，该压力与倍增器1输出扭矩成一定的比例关系，所以压力表11读数就可检测到倍增器输出的扭矩。