矿用本安型矿压报警器 【技术领域】
本发明涉及一种液压支柱压力报警装置， 具体为一种矿用本安型矿压报警器。背景技术 矿用液压支护设备 （包括单体液压支柱， 悬移支架及各类千斤顶） 是当前矿井工作 面确保安全的重要设备。由于井下地质结构复杂， 矿压压力的自然变化及液压介质的渗漏 现象， 导致液压支护设备工作阻力 （失压和过压） 不均衡现象， 是造成顶板松动倒柱和超压 塌方等事故发生的主要根源。例 ： 根据煤炭行业标准 MT/T548 － 1996《单体液压支柱使用 规范》 中的 6.1.7 条款要求 ： 油缸直径为 Φ80mm 时， 其工作阻力不小于 60KN， 油缸直径为 Φ100mm 时， 其工作阻力不小于 90KN 工作阻力。
但是， 目前广泛使用的液压支护产品自身对工作阻力都不具备安全检测报警功 能， 经常因工作阻力过小或过大引起倒柱顶板坍塌或因过载引起断柱塌方等事故的不断发 生， 液压支护设备的失压或超压的现象的， 这会造成支柱因失去支撑力而倒塌， 或者因多个 单体或支架受力不均匀分布， 从而使得顶梁塌落， 极易造成人身伤亡事故和财产损失。目 前： 井下安检人员为防止事故的发生， 所采取的方法是 ： 频繁对液压设备 （例 ： 单体液压支 柱， 悬移支架等） 的支撑力进行巡回检查， 通过晃动或敲打等非常落后的手段对支柱的工作 阻力进行逐个检查， 不仅不能及时有效的发现和解决问题， 同时还浪费大量的时间和精力， 根本无法及时的了解液压支护设备当前的工作状态是否正常， 因此根本无法排除潜在的安 全隐患。
矿用液压支柱的液压压力比较大， 活塞受力也比较大， 大的应力需要配合使用大 的弹簧进行测定， 加之现有的活塞采用上下统一的均匀柱形形状， 因液压压力大即使采用 小径的活塞也得采用大弹簧配套使用， 所需要的大应力弹簧占用体积较大， 检测设备成本 高， 运输使用不方便。
发明内容
为解决上述问题， 本发明提供一种矿用本安型矿压报警器， 本发明采用利用小活 塞配套大弹簧， 使得报警指示器的应力减小， 降低了活塞受力， 具有加工方便， 测量准确， 使 用寿命得以延长的优点。
为达到上述目的， 本发明的采用以下技术手段 ： 一种矿用本安型矿压报警器， 包括一活塞腔， 活塞腔上设有与工作液相通的进油孔， 活 塞腔内设有一活塞， 所述活塞径向上设有一阻隔物 ； 活塞位于阻隔物一端的外部滑动配合 有并与阻隔物对应的轴套、 另一端外套设有弹簧 ； 所述轴套、 活塞与活塞腔密封形成充液空 间， 所述活塞至少一端设有触通开关， 与触通开关连接有报警电路。
上述的报警器， 所述的报警器包括筒状接头， 筒状接头的内套设有一阀筒， 所述阀 筒与接头在接头端部配合密封， 接头、 阀筒位于配合密封内侧部分形成上述活塞腔 ； 阀筒内 设有上述活塞， 所述活塞上阻隔物为高于活塞本体的凸台， 凸台远离接头一端套设有弹簧，其另一端位于活塞腔内且其外部滑动套有轴套， 所述轴套外限位套设有阀筒 ； 所述接头上 设有连通活塞腔的注油孔。
上述的报警器， 所述的触通开关为干簧管以及对应的永磁材料。
上述的报警器， 所述报警电路采用 LED 报警灯。
上述的报警器， 所述永磁材料与干簧管距离可调。
上述的报警器， 所述活塞套装有弹簧的一端螺纹连接有螺套， 永磁材料设于螺套 内。
上述的报警器， 所述干簧管外固定有调整弹簧， 所述调整弹簧与阀筒中心轴不共 线。
上述的报警器， 所述轴套与阀筒为一体化结构， 阀筒的弹簧靠近干簧管的一端设 有可拆卸的用于拆装弹簧的端口。
上述的报警器， 轴套与阀筒之间设有密封圈 ； 活塞与轴套之间设有密封圈。
上述的报警器， 所述的报警回路中与触通开关并联设有验电开关。
本发明的工作原理及有益效果表现在 ： 本发明利用接头和阀筒形成活塞腔， 在活塞腔内通过注油孔注工作液压油， 液压油对 活塞进行作用， 推动活塞从而触通报警电路中的触通开关， 达到报警的目的。
为实现整个装置体积小的目的， 需采用细活塞配合圈径小弹簧的形式， 但活塞受 力非常大， 为需要满足应力的要求还是需要使用粗弹簧， 但粗弹簧不能旋绕实现圈径小的 弹簧体， 因此现有技术中无法使用细活塞配合圈径小的弹簧。
本发明在活塞上设有阻隔物——凸台， 凸台的一侧套设有弹簧， 另一侧套设轴套， 在轴套的配合下， 一方面可设置截面小的活塞从而达到相对受力小的情况， 另一方面受力 小的活塞另一侧可配置个稍大的弹簧， 实现了小活塞能够配置弹簧， 并且达到配合效果更 佳的目的， 从而实现整个测量更精确、 成本体， 体积小的优点。 在滑动活塞的至少一端设置触通开关， 与触通开关对应有报警回路 ： 低压报警回 路或者高压报警回路 ； 当活塞滑动时， 回路本别对应液压支柱的三个状态 ： 欠压、 正常、 过 压， 当同时设有两个触通开关时， 在压力弹簧的作用下， 可分别对应欠压和过压两个状态。
采用 LED 灯作为报警使用， 在昏暗的巷道内， 一眼就可以看到 LED 灯闪烁， 并且 LED 灯体积小、 耗能低、 使用寿命长， 对本装置电源更换时间频率低， 使用寿命长， 尤其适用于煤 矿井下使用。
永磁材料与干簧管距离可调， 可准确调整触通距离， 从而保证报警器精度要求。
调整弹簧与阀筒中心线不共线， 将干簧管置于永磁材料的一侧， 从而节省空间， 从 而减小了整个装置的体积。
作为本发明创造的改进， 可将接头或者阀筒做成一个整体或者将轴套与阀筒做成 一个整体， 阀筒在轴套的另一侧设为可拆卸结构， 作为活塞和弹簧的装入口。
在滑动部件的之间设有密封圈， 起到密封防漏作用。
设有的验电开关可检测电路连接是否正常连接， 电源以及报警器是否能够正常工 作。
由此可见， 本报警器主要适用安装于矿用单体液压支柱， 悬移支架， 大型综采支架 等煤矿支护设备， 作为检测工作阻力的大小， 并且在工作阻力不足时， 输出光信号的报警指
示用， 在井下光线较暗的环境里， 此报警提示有为明显。 该装置内部采用差动式活塞传动方 式； 电源采用注液开启无触点开关电路 ； 报警指示采用高亮度双色 LED 灯闪烁报警， 具有智 能化无需人工操作、 元件少、 成本低、 结构简单、 安装方便、 低耗电和报警可靠直观等特点。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图 ； 图 1 为本发明的结构示意图 ； 图 2 为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案， 下面将结合本申请实 施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都应当属于本申请保护 的范围。
如图 1 所示， 一种矿用本安型矿压报警器， 包括筒状接头 1， 所述接头 1 一端开口、 另一端封闭， 筒状接头 1 的开口端内套设有阀筒 6， 阀筒 6 位于接头 1 内部分的外壁直径小 于接头 1 的内径， 阀筒 6 与接头 1 在接头 1 开口端螺纹配合密封， 接头 1、 阀筒 6 外壁位于 配合密封内侧部分形成一活塞腔 ； 阀筒 6 内设有活塞 5， 所述活塞 5 上设有高于活塞 7 的凸 台， 凸台远离接头 1 即靠近接头 1 开口端的一端套设有弹簧 7， 弹簧 7 外为筒状阀筒 6， 活塞 7 的另一端位于活塞腔内且其外部滑动套有轴套 3， 所述轴套 3 外限位并滑动配合阀筒 6 内 壁。
轴套 3 与阀筒 6 的限位方式如下， 阀筒 6 内壁为阶梯孔， 外大内小， 大的部位配合 有轴套 3。
所述接头 1 上设有连通活塞腔的注油孔 ； 所述的注油孔可设置多个， 其沿接头 1 环 形均匀设置。
所述活塞 5 的端部螺纹连接有螺套 11， 螺套 11 内固定有永磁材料， 与永磁材料配 合有两干簧管， 与两干簧管连接有报警电路 ； 所述报警电路采用 LED 报警灯 10。
两干簧管的位置可根据需要选择安装， 比如安装在活塞的弹簧端或者位于活塞的 两端， 只要满足 ： 欠压时， 仅有欠压报警电路的触通开关导通并报警 ； 正常工作时， 两者都 不触通 ； 过压时， 仅有过压报警电路的触通开关导通并报警。
所述干簧管安装在螺套 11 的一侧， 其通过调整螺栓 8 固定在阀筒 6 上， 螺套 11 所 在直线与调整螺栓 8 所在直线不共线， 便于缩小本装置的体积。
轴套 3 与阀筒 6 之间设有密封圈 4、 活塞 5 与轴套 3 之间设有密封圈 12。
接头 1 的外部设有 O 型密封圈 2， 阀筒 6 的另一侧设有橡胶堵 9。
如图 2 所示， 所述的报警回路中与干簧管并联设有验电开关， 验电开关采用验电按钮形式， 验电按钮是检验报警器电路器件及电池电量是否正常的按钮， 当按下按钮时指 示灯发光， 此时电路和电量应为正常状态， 反之则需要检查电路或更换电池。
使用时， 该报警器安装于液压设备柱头或活柱一侧， 形成了带有初撑阻 力和工作阻力区间压力显示报警的功能， 利用液体压力推动活塞， 连杆末端安装与永磁材 料 （永久磁铁） ， 磁簧开关受到磁场力的作用接通电源。当液压设备开始注液使用 （液压缸体 内有微小的正压力时， 一般设置的压力值大于 ： 0.01-0.5Mpa） ， 报警开关进入工作状态。
当液压设备的工作阻力从正常压力区间降至欠压 （因漏液或地质变化造成的工作 阻力不足） 区间时， 安装在活塞连接杆左端永久磁铁， 受到弹簧作用， 接近开关磁性开关， 使 低压报警开关闭合， 此时， 低压指示灯闪烁报警。
当液体工作介质压力高于设定的报警压力值 （正常工作阻力值） 时， 安装在活塞连 接杆末端的永久磁铁， 受到弹簧作用， 触通干簧管， 报警指示灯亮， 表示此时该设备处于正 常工作阻力状态。
以上所述仅是本申请的优选实施方式， 使本领域技术人员能够理解或实现本申 请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本申请 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。