[科普中國]-液壓枕

簡介

液壓枕是量測壓力的一種儀器，在礦山可用來測定巷道支架，工作面支架等的承載大小。液壓枕也可以作為巖體試驗(yàn)的加壓設(shè)備。液壓枕可根據(jù)不同用途進(jìn)行設(shè)計(jì)。過去曾設(shè)計(jì)和使用過測定巷道支架載荷用的液壓枕。根據(jù)測定液壓自移支架的外載分布而設(shè)計(jì)的。結(jié)構(gòu)與其他形式的液壓枕基本相同，只是增加一個(gè)壓力傳感器。

液壓枕的結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，加工容易，使用一般材料，重量較輕。其穩(wěn)定性和靈敏度能滿足礦山量測的一般要求，是適用于礦山的一種輕便的測壓儀器1。

液壓枕的構(gòu)造液壓枕的構(gòu)造如圖1所示。傳力板，直接承受頂板巖層壓力。壓力傳遞給枕體壓力盒3，并使其內(nèi)液壓逐漸升高。液壓大小通過壓力傳感器4測讀。壓力傳感器通過彈性膜片形變變化，由導(dǎo)線5接入電阻應(yīng)變儀測定。壓力盒3內(nèi)油液由灌油孔2注滿。壓力盒3由上蓋板和下蓋板壓模成型對(duì)焊而成。壓力傳感器安裝孔和灌油孔具有可靠的密封性能，正確地傳遞巖層壓力2。

液壓枕的用途液體的流動(dòng)性和不可壓縮性成為傳遞壓力的理想介質(zhì)。通常它可以直接從壓力表上根據(jù)標(biāo)定曲線直接讀出被測的壓力值，讀數(shù)不易受外界因素的影響。液壓枕按用途分為兩類:

(1)加載液壓枕是一個(gè)扁平的鐵盒子，也稱油壓枕或扁千斤頂，用高壓油泵向液壓枕注油，而加載于被測對(duì)象。

(2)測力液壓枕又稱壓力盒。它與加載壓力枕的區(qū)別在于它有一個(gè)壓力平衡室。當(dāng)液壓枕承受外界壓力時(shí)，該壓力將推動(dòng)金屬薄膜，使之緊緊堵塞進(jìn)油口和出油口在測試時(shí)，用微型油泵向進(jìn)油管泵油，當(dāng)油壓達(dá)到被測壓力值時(shí)，金屬薄膜處于平衡狀態(tài)。此時(shí)，壓力表的讀數(shù)即為外力值2。

壓力傳感器的設(shè)計(jì)與計(jì)算液壓枕要求鋪設(shè)在液壓支架背面，而且鋪設(shè)的數(shù)量較多，為此設(shè)計(jì)了壓力傳感器。如果液壓枕在使用時(shí)，若有空間位置允許，可直接按裝壓力表測讀，將可使液壓枕的結(jié)構(gòu)更簡單些。

壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與安裝如圖3所示。壓力傳感器由圓形彈性膜片1和密封蓋2組成。傳感器安裝在連接套6內(nèi)，連接套焊接在壓力盒上。當(dāng)液壓枕承載時(shí)，液壓P升高，膜片1即產(chǎn)生形變。在膜片一側(cè)貼有電阻應(yīng)變片，由導(dǎo)線4接入電阻應(yīng)變儀測讀壓力的變化量。膜片，與密封蓋2緊密配合，用膠合劑固接。并在密封蓋引出導(dǎo)線后，用環(huán)氧樹脂密封，滿足防潮的要求。

應(yīng)用彈性膜片作為傳感器的轉(zhuǎn)換另件，是較為普遍。通常測定膜片的徑向應(yīng)變、縱向位移以及轉(zhuǎn)角變化。傳感器的工作可靠性，完全決定膜片的機(jī)械特性，需要進(jìn)行較精確計(jì)算3。