[发明专利]一种用于锚杆锚固的试验台及检测方法

权利要求书

1.一种用于锚杆锚固的试验台，包括用于矿山支护的锚杆(5)，其特征在于，还包括推进装置(31)、搅拌装置(32)、安装检测台(1)、煤岩体物理模型(93)和动态扭矩转速传感器(101)，所述推进装置(31)用于带动搅拌装置(32)沿安装检测台(1)直线移动，且所述搅拌装置(32)驱动所述锚杆(5)绕其轴线转动，使锚杆(5)锚固于煤岩体物理模型(93)的钻孔内，所述动态扭矩转速传感器(101)分别安装于推进装置(31)和搅拌装置(32)上，通过所述动态扭矩转速传感器(101)检测锚杆(5)的推进力、推进速度、搅拌扭矩和搅拌转速，并将检测信息传输至计算机控制与数据采集系统以进行数据处理与控制。

2.根据权利要求1所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述推进装置(31)包括驱动机构(311)和滚珠丝杠(312)，所述驱动机构(311)固定于所述安装检测台(1)的端部，所述滚珠丝杠(312)与驱动机构(311)的输出轴固定连接，所述滚珠丝杠(312)的丝杠螺母固定连接于搅拌装置(32)上，所述动态扭矩转速传感器(101)安装于驱动机构(311)的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述搅拌装置(32)包括驱动机构(311)和推进平车(322)，所述推进平车(322)与滚珠丝杠(312)的丝杠螺母固定连接，并通过推进平车(322)底面滑块沿安装检测台(1)顶面滑轨直线滑动，推进平车(322)上固定安装有所述驱动机构(311)，所述驱动机构(311)的输出轴与锚杆(5)连接，所述动态扭矩转速传感器(101)安装于驱动机构(311)的输出轴上。

4.根据权利要求2或3所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述驱动机构(311)通过液压马达驱动控制其输出轴的扭矩和转速或者通过变频电机变频调速控制其输出轴的扭矩和转速或者通过伺服电机脉冲控制其输出轴的扭矩和转速。

5.根据权利要求2所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述安装检测台(1)上安装有轴承座，所述滚珠丝杠(312)穿设于所述轴承座上。

6.根据权利要求5所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述安装检测台(1)底部安装有底座(11)，所述底座(11)上设有滑轨，所述安装检测台(1)沿所述滑轨滑动。

7.根据权利要求1所述的用于锚杆锚固的试验台，其特征在于，所述煤岩体物理模型(93)钻孔内设有用于粘结固定锚杆(5)的锚固剂。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的用于锚杆锚固的试验台的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将安装检测台移动至靠近煤岩体物理模型位置；

S2、向煤岩体物理模型钻孔内加入锚固剂；

S3、将待测锚杆的一端安装于搅拌装置上；

S4、通过推进装置使锚杆沿轴向插入煤岩体物理模型钻孔内；

S5、通过搅拌装置使锚杆绕其轴线旋转，锚杆充分搅拌锚固剂；

S6、通过动态扭矩转速传感器检测锚杆的推进力、推进速度、搅拌扭矩和搅拌转速，并将其检测信息传输至计算机控制与数据采集系统，由计算机进行数据处理与控制。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，在步骤S6所述推进力根据推进装置驱动机构的输出扭矩、滚珠丝杠直径、滚珠丝杠螺旋升角、滚珠丝杠摩擦力及推进平车摩擦力计算所得；所述推进速度根据推进装置驱动机构的输出转速和滚珠丝杠螺旋升角计算所得。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，在步骤S6所述搅拌转速为搅拌装置驱动机构的输出轴转速；所述搅拌扭矩为搅拌装置驱动机构输出轴的扭矩。