[实用新型]一种刨煤机刨削模拟实验装置

说明书

一种刨煤机刨削模拟实验装置，包括刨煤机组件和模拟煤壁装夹组件；刨煤机组件用于对模拟煤壁进行刨削实验，模拟煤壁装夹组件用于模拟煤壁进行装夹固定，模拟煤壁装夹组件可以实现模拟煤壁的左右夹持，可以实现模拟煤壁前后推移，可以实现模拟煤壁的下压固定；刨煤机组件的刨头可以沿刨头导轨往复移动，通过移动的刨头对模拟煤壁表面进行刨削；在模拟煤壁前侧设有喷雾降尘机构；在模拟煤壁侧方设有高清摄像头和粒子成像速度场仪；在刨头的牵引块上开设有凹槽，凹槽内贴装有应变片；在刨刀的刀座侧部和后部也开设有凹槽，刀座侧部凹槽内贴装有三个应变片，刀座后部凹槽内贴装有三向加速度传感器；链轮与链轮驱动电机的连接轴上安装有扭矩传感器。

技术领域

本实用新型属于刨煤机性能测试技术领域，特别是涉及一种刨煤机刨削模拟实验装置。

背景技术

我国煤炭资源丰富，而多数煤企为了追求效益，一直偏重于开采中厚煤层，而随着中厚煤层资源的日益匮乏，薄煤层才逐渐成为煤企关注的焦点，为了适应薄煤层和极薄煤层的开采，刨煤机逐渐成为薄煤层和极薄煤层的主力开采设备。

刨煤机在进行煤岩开采过程中，会受到煤岩硬度不均匀、节理发育非均质等特点的影响，导致刨刀所受到的瞬时载荷具有多变量、强耦合、复杂性等特征，同时刨煤机刨头和刨煤机刨链会在刨链预紧力、链轮多边形效应等因素影响下，导致其受到的摩擦阻力也会不断变化，而载荷变化将直接影响刨煤机的刨削能力、工作可靠性、使用寿命以及煤炭生产效率。

目前，由于刨煤机通常是在复杂煤层赋存条件下进行工作的，工况恶劣、载荷复杂是不可避免的，现阶段通常以物理样机直接在现场进行煤岩截割实验，导致数据扰动性较大，而且各种参数也难以准确识别，不但数据采集困难，而且实验过程存在较大的风险。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种刨煤机刨削模拟实验装置，可将煤岩截割实验移入实验室环境中，刨煤机在刨削模拟煤壁时能够具有较高的稳定性，可满足多次往复刨削实验，数据扰动性小，能够准确识别各种参数，数据采集更加容易，有效降低了实验风险。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种刨煤机刨削模拟实验装置，包括刨煤机组件和模拟煤壁装夹组件；所述刨煤机组件包括刨头、刨头导轨、刨链、链轮及链轮驱动电机，所述刨头设置在刨头导轨上，刨头可沿刨头导轨直线移动；在所述刨头导轨两端分别设置有一个链轮，两个链轮之间通过刨链进行传动连接，每个链轮均配置一台链轮驱动电机；所述刨头包括刨体和牵引块，刨体与刨头导轨滑动接触配合，牵引块固连在刨体上，牵引块与刨链固定连接；所述模拟煤壁装夹组件包括模拟煤壁水平夹紧板、模拟煤壁水平夹紧油缸、水平夹紧油缸支座、模拟煤壁水平推移板、模拟煤壁水平推移油缸、水平推移油缸支座、模拟煤壁压紧板、模拟煤壁压紧油缸及压紧油缸支架；所述模拟煤壁水平夹紧板数量为两个，两个模拟煤壁水平夹紧板对称分布在模拟煤壁左右两侧，在模拟煤壁下方设有水平夹紧板导向滑轨，水平夹紧板导向滑轨采用平行双轨结构，模拟煤壁水平夹紧板可沿水平夹紧板导向滑轨进行直线移动；所述水平夹紧油缸支座位于模拟煤壁水平夹紧板外侧，水平夹紧油缸支座固装在地面上，所述模拟煤壁水平夹紧油缸水平设置，模拟煤壁水平夹紧油缸的缸筒端部铰接在水平夹紧油缸支座上，模拟煤壁水平夹紧油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁水平夹紧板外表面；所述模拟煤壁水平推移板位于模拟煤壁后侧，所述水平推移油缸支座位于模拟煤壁水平推移板外侧，水平推移油缸支座固装在地面上，所述模拟煤壁水平推移油缸水平设置，模拟煤壁水平推移油缸的缸筒端部铰接在水平推移油缸支座上，模拟煤壁水平推移油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁水平推移板外表面；所述压紧油缸支架采用龙门结构，压紧油缸支架从模拟煤壁上方跨过且固装在地面上，所述模拟煤壁压紧板位于模拟煤壁上侧，所述模拟煤壁压紧油缸竖直设置，模拟煤壁压紧油缸的缸筒端部铰接在压紧油缸支架上，模拟煤壁压紧油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁压紧板上表面。

所述模拟煤壁水平夹紧板、模拟煤壁水平推移板及模拟煤壁压紧板与模拟煤壁相接触的表面均设为粗糙表面。