机械式煤矿锚索测力计

机械式煤矿锚索测力计是煤矿井下巷道锚索支护应力监测的基础型设备，依靠机械力学传导 + 指针刻度显示的原理，实现对锚索张拉应力与长期锚固力的直观监测，具有结构简单、无需电源、抗干扰能力强等特点，广泛应用于井下无电源、高粉尘、强振动的恶劣环境。

一、 核心结构组成

机械式锚索测力计主要由承压承载部件、力学转换机构、指针显示组件、安装基座四大部分构成：

承压承载部件：核心为环形或碟形测力垫圈，适配不同规格锚索（常见适配 Φ15.24mm、Φ17.8mm、Φ21.6mm 锚索），安装在锚索托盘与锚具之间，直接承受锚索张拉后的轴向拉力。

力学转换机构：内置多组高精度碟形弹簧或应变梁，当锚索拉力作用于垫圈时，弹簧或应变梁发生弹性变形，通过杠杆或齿轮传动系统，将轴向拉力转化为指针的旋转位移，实现 “力 - 位移” 的机械转换。

指针显示组件：配备双指针设计，主指针实时显示当前锚索拉力值，副指针可锁定峰值拉力，方便工作人员追溯锚索张拉时的最大应力；刻度盘标注量程范围（常见 0-300kN、0-500kN），最小分度值≤5kN，满足现场读数精度需求。

安装基座：采用高强度合金钢材质，表面经防腐防锈处理，确保在井下潮湿环境中不易损坏；基座预留定位孔，可与锚索托盘精准对接，安装后不易松动。

二、 工作原理

机械式锚索测力计的工作逻辑基于胡克定律，全程无电气元件参与：

安装受力：将测力计套入锚索，置于托盘与锚具之间，锚索张拉锁定后，轴向拉力通过锚具传递至测力计的承压垫圈，迫使内部碟形弹簧或应变梁产生弹性变形。

力学转换：弹簧或应变梁的变形量与所受拉力成正比，变形通过齿轮或杠杆机构放大，驱动指针在刻度盘上转动。

读数显示：指针指向的刻度值即为当前锚索的拉力值，工作人员可直接在井下现场读取数据，无需额外设备辅助；副指针可手动拨动至主指针位置，记录锚索受力的峰值，便于分析锚索应力变化趋势。

三、 核心优势与适用场景

（一） 核心优势

免维护、抗干扰能力强：无电源、无电路设计，彻底规避井下瓦斯爆炸风险，不受电磁干扰、电压波动影响；结构坚固，耐粉尘、耐振动、耐潮湿，在井下可稳定服役 3-5 年，无需频繁校准或更换零件。

安装便捷、操作简单：无需专业技术人员，井下工人通过扳手即可完成安装固定，读数时无需复杂操作，直接查看指针刻度即可，大幅降低现场使用门槛。

成本低廉、性价比高：相比智能电子式锚索测力计，机械式产品的采购成本仅为前者的 1/3-1/5，适合中小型煤矿大面积布设监测点，实现锚索支护应力的全面覆盖。

（二） 适用场景

井下掘进巷道、回采工作面两巷等无稳定电源供应的区域。

高瓦斯、强电磁干扰的危险监测点，需规避电气设备安全隐患的场景。

临时支护或小型硐室的锚索应力监测，以及作为智能监测系统的补充监测手段。

四、 局限性与使用注意事项

（二） 使用注意事项

安装时需保证测力计与锚索同轴，避免偏心受力导致指针卡滞或测量误差；夹紧力度适中，防止过度挤压损坏内部弹簧。

定期清理刻度盘与指针表面的煤尘，确保读数清晰；发现指针卡滞、弹簧失效时，及时更换测力计，严禁拆卸维修。

读数时避免敲击、振动测力计，防止指针移位影响数据准确性；记录数据时需标注锚索编号、监测位置、读数时间，建立台账便于后续分析。