[发明专利]纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于掘进机截割头截割工况下测试的技术领域，具体涉及一种纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试装置及其方法，适用于纵轴掘进机截割头齿座力学状态测试。 

背景技术

近年来纵轴式掘进机在煤矿和非煤矿山的使用得到迅猛发展,使用范围和环境多样化,因此对截割头的要求也愈来愈高。现有的关于截割头理论和试验研究，包括由单刀试验、截割试验，但对于截割头在截割工况下齿座的实际受力方面的研究由于工况恶劣，至今涉及较少，仍然是行业内的一个技术空白。其主要原因是：截割头截割过程中，岩石顺着齿座间隙挤出，容易将应变传感器及其连线损伤，而且截割过程中需要喷水，普通应变传感器无法使用，再加上截割头的自转，应变传感器与数据采集仪的连接也很困难。基于上述原因使得对截割头截割工况下齿座应变的测试一直没有进展，从而对掘进机截割头设计理论的验证和改进造成一定程度的影响。 

发明内容

本发明的发明目的：现有技术中对于截割头在截割工况下齿座的实际受力方面的研究由于工况恶劣，涉及甚少，从而对掘进机截割头技术的发展造成一定程度的影响，为此本发明提供了一种纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试装置及其方法。 

本发明采用如下的技术方案实现： 

纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试装置，其特征在于包括截割头上位于同一条螺旋线的齿座上安装的应变片，每个齿座上按照垂直和平行齿座底部方向安装两个应变片，应变片通过应变片连接线连接无线数据采集发射装置，无线数据采集发射装置安装固定于截割头头体内侧，应变片连接线经过截割头头体的部位覆盖有铁皮，铁皮焊接在截割头头体上。

一种纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试方法，其特征在于步骤如下： 

1)、选择截割头上位于同一条螺旋线上的齿座，拆除截齿，应变片使用点焊机两侧交替均匀地焊接在齿座的根部，每个齿座上按照垂直和平行齿座底部方向安装两个应变片，

2)、理顺应变片连接线,使用厚度为1mm的铁皮沿应变片连接线走向覆盖在应变片连接线上，使用点焊机将铁皮焊在截割头头体上,

3)、将应变片连接线连接在无线数据采集发射装置上,并将无线数据采集发射装置固定在截割头头体内侧，

4)、重复上述步骤,安装其他齿座上的应变片，并通过应变片连接线连接到无线数据采集发射装置上,并同时用铁皮做好防护，

5)、将拆下的截齿安装到位,调试好开始截割试验，无线数据采集发射装置即可将试验数据存储在其内，待试验完毕读取，或者在试验过程中发射给接受装置实时分析。

本发明采集到每个齿座的垂直方向的两个应变数据，分析计算得到齿座的主应力和方向，可以用来指导调整齿座的空间三维坐标和角度。 

本发明解决了以下关键问题：1、使应变传感器在岩石挤压和存在除尘喷雾的恶劣工况下正常工作， 

2、使得应变传感器连接线不受岩石积压损毁，

3、使得应变信号在截割头自转过程中正常采集和传输。

本发明具有如下有益效果：实现了截割头截割过程中齿座应变的数据采集，为截割头设计理论和方法提供了真实的数据，也为其进一步深入研究提供了条件。本发明解决了截割过程中普通应变片怕水，数据线容易被截割的岩石块冲击损坏，截割头自传无法连接数据采集仪的问题，可以应用在同类恶劣测试环境中。 

附图说明

图1为本发明所述装置的结构示意图， 

图2为图1的局部放大图。

具体实施方式

纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试装置，其特征在于包括截割头上位于同一条螺旋线的齿座3上安装的应变片4，每个齿座3上按照垂直和平行齿座3底部方向安装两个应变片4，应变片4通过应变片连接线5连接无线数据采集发射装置7，无线数据采集发射装置7安装固定于截割头头体1内侧，应变片连接线5经过截割头头体1的部位覆盖有铁皮6，铁皮6焊接在截割头头体1上。 

一种纵轴式掘进机截割工况下截割头齿座应变测试方法，其特征在于步骤如下：