[发明专利]一种采煤机模拟截割实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及采煤技术领域，尤其涉及一种采煤机模拟截割实验装置。

背景技术

采煤机截割滚筒自动调高技术是实现采煤工作面自动化的重要关键技术之一，然而现有的采煤机滚筒调高系统普遍采用开关阀控缸控制系统，这类系统的控制策略只能对手液动换向阀的开闭时间进行控制，而不能通过手液动换向阀直接对流量进行控制，也难以适应大功率大惯性负载的要求，故而现有的调高系统难以实现对滚筒高度的精确控制，系统的稳定性也较差。

因此，十分有必要对现有的采煤机调高液压系统进行电液比例改造，实现对调高油缸流量精确控制以及与之相适应的复杂控制策略，但现有的采煤机电液比例调高研究工作多集中在理论研究、控制方法和建模仿真的层面，相关的实验研究较为缺乏，尤其是将采煤机电液比例调高与采煤机滚筒截割煤岩相结合的实验研究尚未开展；专利申请号为201010160904.2的采煤机滚筒自动调高实验装置及控制方法，虽然提出了一种基于调高油缸、摇臂摆角、机身倾角的内反馈控制方法和相应实验装置方案，考虑了摇臂和滚筒自重、转动惯量对调高系统的影响，但是整个方案中缺少对采煤机滚筒截割煤岩和对采煤机牵引运动的模拟，忽略了采煤机滚筒截割负载和牵引速度对采煤机滚筒调高的影响。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种采煤机模拟截割实验装置。

本发明提出的一种采煤机模拟截割实验装置，包括：底座、机身、截割机构、模拟煤壁机构、第一驱动机构、第二驱动机构；

底座上设有轨道，机身安装在轨道上，第一驱动机构与机身连接用于驱动机身沿轨道移动，模拟煤壁机构安装在底座上方且位于轨道一侧，模拟煤壁机构朝向轨道一侧设有沿轨道延伸方向布置的人造煤壁；

截割机构安装在机身上且位于机身朝向模拟煤壁机构一侧，截割机构用于对人造煤壁进行截割，第二驱动机构与截割机构连接用于驱动截割机构在竖直方向上移动。

优选地，还包括动力机构，第一驱动机构采用第一驱动缸，第一驱动缸一端固定在底座上且另一端与机身连接，动力机构与第一驱动缸连接为第一驱动缸提供动力。

优选地，第一驱动机构采用第一液压缸，动力机构上设有第一动力输出端，第一动力输出端与第一液压缸输入端连接，第一动力输出端的输出口处设有第一电液比例换向阀。

优选地，还包括动力机构，机身朝向模拟煤壁机构一侧设有截割机构安装架，截割机构安装架靠近机身一侧设有水平设置的第一转轴和第二转轴，第一转轴位于第二转轴上方，截割机构安装架通过第一转轴铰接在机身上，截割机构安装在截割机构安装架上且位于轨道靠近模拟煤壁机构的一侧，第二驱动机构采用第二驱动缸，第二驱动缸一端通过第二转轴与截割机构安装架铰接，另一端通过第三转轴与机身铰接，动力机构与第二驱动缸连接为第二驱动缸提供动力。

优选地，第二驱动机构采用第二液压缸，动力机构上设有第二动力输出端，第二动力输出端与第二液压缸输入端连接，第二动力输出端的输出口处设有第二电液比例换向阀。

优选地，动力机构包括油箱、液压泵、电机、滤油器、第一电液比例换向阀、第二电液比例换向阀；

油箱、滤油器、液压泵依次通过管路连接，电机与液压泵驱动连接用于驱动液压泵从油箱内抽取液体，液压泵出口处设有溢流阀，第一电液比例换向阀的输入端与液压泵的出口通过管路连接，第一电液比例换向阀的输出端与第一驱动机构通过管路连接，第二电液比例换向阀的输入端与液压泵的出口通过管路连接，第二电液比例换向阀的输出端与第二驱动机构通过管路连接，第二电液比例换向阀与第二驱动机构之间的管路上设有双向液压锁和单向节流阀。

优选地，模拟煤壁机构包括人造煤壁、底部装煤板、煤壁扣板、固定板、推煤板、紧固件，底部装煤板水平安装在底座上，煤壁扣板和固定板竖直固定在底部装煤板上方，煤壁扣板和固定板平行设置且煤壁扣板位于固定板远离轨道一侧，固定板上设有固定孔，推煤板位于煤壁扣板和固定板之间且平行于固定板设置，人造煤壁位于推煤板和煤壁扣板之间且两侧分别抵靠推煤板和煤壁扣板，紧固件一端穿过固定板的固定孔抵靠推煤板靠近固定板的一侧。

优选地，模拟煤壁机构还包括第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板分别位于人造煤壁两端且垂直于人造煤壁设置用于对人造煤壁进行限位。

优选地，截割机构包括截割电机、减速箱、截割滚筒，截割电机通过联轴器与减速箱的输入轴连接，截割滚筒与减速箱输出轴连接，截割电机通过减速箱驱动截割滚筒转动。