[发明专利]采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置有效
申请号: | 201510209217.8 | 申请日: | 2015-04-29 |
公开(公告)号: | CN104776993B | 公开(公告)日: | 2017-09-26 |
发明(设计)人: | 张东升;陈洪月;师建国;卢进南;田立勇;毛君;宋秋爽;袁智;张强;李国平;赵永科;侯慧锦 | 申请(专利权)人: | 辽宁工程技术大学;中国煤矿机械装备有限责任公司 |
主分类号: | G01M13/00 | 分类号: | G01M13/00;G01M7/08 |
代理公司: | 沈阳科威专利代理有限责任公司21101 | 代理人: | 王勇 |
地址: | 123000*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采煤 导向 力学 特性 实时 检测 装置 | ||
技术领域
本发明涉及煤矿机械领域,具体地说是一种采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置。
背景技术
为保证滚筒采煤作业的顺利进行,常需要对采煤机各部件的受力情况进行实时监测与记录,并将记录结果分析后用于指导新型采煤机的生产制造,为此需要在采煤机的相应部位安装相应的监测装置。现有的采煤机参数检测系统主要用于截割齿、滚筒、导向滑靴、平滑靴、刮板输送机等主要部位的检测。
导向滑靴对采煤机起到了支撑和行走导向作用,实际工作过程中受滚筒截割载荷、刮板机线路弯曲的影响,会引起导向滑靴与安装在刮板机上的销排之间产生较大冲击载荷,加之两者处于干摩擦状态,常引起导向滑靴发生底钩部分断裂、导向侧壁全部断裂、耐磨层严重磨损等事故,此外,导向滑靴的损坏还会对销排造成一定程度破坏,通过对导向滑靴的受力进行检测,能够揭示导向滑靴的受力机理,为导向滑靴的结构优化、提高使用寿命提供研究数据。
此外,井下采煤作业过程通常会涉及到煤壁垮落范围、采煤机与煤壁冲击力、应力波传播范围及传播速度的测量等参数,但由于井下环境复杂,根本不可能于开采前在煤壁中安装传感器,即使不考虑资金、施工安全、施工难度的问题,在原有煤壁内增设传感器,势必会影响原有的煤壁内结构,根本无法得到准确的测量结果。为此,亟需一种煤矿井下环境的煤壁模型。
发明内容
本发明的目的是提供一种采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置,从根本上解决了无法检测滚筒式采煤机工况下力学特性数据的问题,其具有结构简单、使用方便、易于操控、数据检测直观、检测结果可靠等优点。
本发明的目的是这样实现的:该采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置包括安装座、导向板、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的销排,其特征在于:安装座与导向板通过导向滑靴销轴铰接,导向滑靴销轴为五级阶梯筒状结构,销轴通过第一级和第五级限位在安装座上,通过第二级和第四级限位在导向板上,驱动齿轮通过两端的轴承限位在第三级上,各级阶梯筒状的连接处分别对应安装有位于销轴两端应变片组I~IV,应变片组I~IV的一部分安装在销轴截面的水平方向,应变片组的令一部分安装在销轴截面的竖直方向,,导向滑靴销轴内限位有测力螺栓,测力螺栓一端通过螺合在导向滑靴销轴内,另一端通过固定在安装座上的端板密封,导向滑靴销轴的内壁与测力螺栓的外壁之间、安装座内壁与导向板外壁之间、导向板内壁与驱动齿轮外壁之间刚好吻合,防止导向滑靴销轴在安装座的轴孔内移动或转动。
所述模拟煤壁数据采集平台包括位于模拟煤壁顶部的压板、用于驱动压板的液压缸、呈矩阵式分布在模拟煤壁内的三向内应力传感器,模拟煤壁为根据煤矿井下煤岩硬度浇筑而成的煤岩混合物。
该检测装置可同时适用于滚筒式采煤机以及刨煤机,通过采煤机各部分传感单元的联动,准确测量了成套装备各测试设备的真实力学特性数据。该测试系统不但可用于工况下采煤机相关参数的实时监测,而且配合模拟煤壁数据采集平台可在井上模拟井下复杂的作业环境。为生产厂家在研发滚筒采煤机综采成套装备过程中,提供发数据参考和理论指导。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图;
图2为本发明滚筒的外观结构示意图;
图3为本发明截割组件的爆炸结构示意图;
图4为本发明截割头的信号传输原理示意图;
图5为本发明截割头部分信号传输电路的结构示意图;
图6为本发明平滑靴组件的剖视结构示意图;
图7为本发明平滑靴组件的主视结构示意图;
图8为本发明平滑靴销轴的受力方向示意图;
图9为本发明平滑靴销轴的主视结构示意图;
图10为本发明导向滑靴组件的剖视结构示意图;
图11为本发明导向滑靴组件的主视结构示意图;
图12为本发明导向滑靴销轴的受力方向示意图;
图13为本发明导向滑靴销轴的主视结构示意图;
图14为本发明导向滑靴销轴X方向标定时的支点及作用力位置示意图;
图15为本发明导向滑靴销轴实测时的作用力位置示意图;
图16为本发明截割传动系统的结构示意图;
图17为本发明惰轮轴传感器的受力示例图;
图18为本发明刮板组件的剖视结构示意图;
图19为本发明扭摆振动检测装置的装配结构示意图;
图20为模拟煤壁内的传感器分布位置示意图;
图21为模拟煤壁的主视结构示意图。
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