[发明专利]单体液压支柱安全显示装置

说明书

本发明涉及一种压力信号检测显示装置，适用于采矿工程和其它类似需要支撑的施工工程。

在采矿工程中，尤其是井下开采中，需要有大量的支撑设备以形成作业面，单体液压支柱为常用的支撑设备，如图1，其通过液压缸加压以支撑顶板，这种支撑设备由于没有支撑力的量值指示，承压情况全凭操作人员的直观感觉及简接手段来判断，因此很难得知加压是否达到额定值以及支撑后工作状态是否可靠，尤其在下列情况发生时，往往来不及采取有效措施，对矿工的人身安全构成了潜在威胁：1、支撑面破碎，2、底板松动，3、液压缸泄漏，4、液压缸加压不够;这些情况发生时，都会形成失压现象，使支撑达不到额定值，甚至完全失效，这是很危险的。

本发明的目的和任务是解决上述问题，提供一个压力信号检测显示装置，帮助操作者掌握加压情况及支撑后的工作状态，并及时采取有效措施，确保矿工的人身安全。

本装置的工作原理是将支撑压力的变化量转换为位移的变化量，即不同的支撑力由相应的位移反映出来，然后，驱动位置开关开启相应的颜色指示灯而达到显示的目的。如图2所示，装置由碟形弹簧[11]，压紧弹簧[12]，齿条顶杆[13]，齿轮[14]，摆杆[15]，磁性开关[16]，电路板及各种指示灯[17]等构成。碟形弹簧[11]用来感受压力变化上端与顶帽接触，其初始位置用来标定压力额定值，即使初始位置弹簧的弹力与额定支撑压力相等，齿条顶杆[13]的一端亦与顶帽接触，另一端则与压缩的压紧弹簧[12]相连，压紧弹簧[12]使得齿条顶杆[13]始终与顶帽接触，并可作往复运动，这样，齿条顶杆[13]既作为触杆又作为传动件，可将碟形弹簧[11]因外部压力变化而产生的形变量等值地反应并带动齿轮[14]转动，即实现了由位移变化量反应相应压力变化量的目的。当压力减小（失压）时，碟形弹簧[11]驱动顶帽上升，齿条顶杆[13]亦随之移动，并带动齿轮[14]转动，齿轮[14]上的摆杆[15]随之转动，摆杆[15]上带有驱动磁性开关[16]的磁体，在磁体的周围布有若干只磁性开关[16]，分别控制不同颜色的指示灯[17]，通过计算标定，将支撑力变化范围划为若干段（具体量值根据实际情况确定，可进行调节），通过位移对应于若干只磁性开关[16]，磁性开关[16]又控制对应的颜色指示灯[17]，因此，不同颜色的指示灯即显示了不同的压力情况。为直观简单起见，设计的颜色指示灯为五只，二只红灯，一只绿灯，一只工作状态校验灯（绿），一只黄灯，这样，支撑时的加压情况和支撑后的工作状态均可由指示灯的颜色显示，其分别表示如下：

支撑时状态信号及操作措施：

信号  状态  措施

红灯闪动  远不足额定压力值  注液升柱

黄灯亮  压力已加大，但未  继续注液

到额定值

绿灯亮  压力接近额定值  继续注液

灯灭  已达额定压力值  注液结束

支撑后的状态信号及操作措施：

信号  状态  措施

灯灭  支撑正常

绿灯亮  出现失压迹象  注意观察

黄灯亮  出现明显失压  应采取措施

红灯闪动  严重失压  立即采取措施

其中的校验绿灯作为装置的工作状态校验，即在支撑状态，处于灯灭情况下，开启此绿灯，如灯亮，则装置工作正常，否则，装置失灵。

本装置设计精巧，体积小，可直接加装在单体液压支柱顶帽的空腔中，基本上不改变原来结构，不改变原操作方法，使用本装置，操作人员可以准确及时地了解支柱工作状况，有发生危险预兆时，可及时地采取安全措施，从而最大限度地降低了因支撑失压发生的事故，建立一个有安全感的采矿工作环境，保证矿工的人身安全，提高劳动生产率。

附图说明：图1为本装置安装示意图，图2为本装置结构示意图;[1]为本装置，[2]为单体液压支柱顶帽，[3]为顶板，[4]为液压缸，[5]为底板，[11]为碟形弹簧，[12]为压紧弹簧，[13]为齿条顶杆，[14]为齿轮，[15]为摆杆，[16]为磁性开关，[17]为指示灯。