[發明專利]縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210423715.9
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103090841A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 張建廣;張夢奇;侯林;梁萬吉;田原;李海峰;閻志偉;于向東;馬健康;張國棟
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G08C17/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

技術領域

本發明屬于掘進機截割頭截割工況下測試的技術領域，具體涉及一種縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試裝置及其方法，適用于縱軸掘進機截割頭齒座力學狀態測試。?

背景技術

近年來縱軸式掘進機在煤礦和非煤礦山的使用得到迅猛發展,使用范圍和環境多樣化,因此對截割頭的要求也愈來愈高。現有的關于截割頭理論和試驗研究，包括由單刀試驗、截割試驗，但對于截割頭在截割工況下齒座的實際受力方面的研究由于工況惡劣，至今涉及較少，仍然是行業內的一個技術空白。其主要原因是：截割頭截割過程中，巖石順著齒座間隙擠出，容易將應變傳感器及其連線損傷，而且截割過程中需要噴水，普通應變傳感器無法使用，再加上截割頭的自轉，應變傳感器與數據采集儀的連接也很困難。基于上述原因使得對截割頭截割工況下齒座應變的測試一直沒有進展，從而對掘進機截割頭設計理論的驗證和改進造成一定程度的影響。?

發明內容

本發明的發明目的：現有技術中對于截割頭在截割工況下齒座的實際受力方面的研究由于工況惡劣，涉及甚少，從而對掘進機截割頭技術的發展造成一定程度的影響，為此本發明提供了一種縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試裝置及其方法。?

本發明采用如下的技術方案實現：?

縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試裝置，其特征在于包括截割頭上位于同一條螺旋線的齒座上安裝的應變片，每個齒座上按照垂直和平行齒座底部方向安裝兩個應變片，應變片通過應變片連接線連接無線數據采集發射裝置，無線數據采集發射裝置安裝固定于截割頭頭體內側，應變片連接線經過截割頭頭體的部位覆蓋有鐵皮，鐵皮焊接在截割頭頭體上。

一種縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試方法，其特征在于步驟如下：?

1)、選擇截割頭上位于同一條螺旋線上的齒座，拆除截齒，應變片使用點焊機兩側交替均勻地焊接在齒座的根部，每個齒座上按照垂直和平行齒座底部方向安裝兩個應變片，

2)、理順應變片連接線,使用厚度為1mm的鐵皮沿應變片連接線走向覆蓋在應變片連接線上，使用點焊機將鐵皮焊在截割頭頭體上,

3)、將應變片連接線連接在無線數據采集發射裝置上,并將無線數據采集發射裝置固定在截割頭頭體內側，

4)、重復上述步驟,安裝其他齒座上的應變片，并通過應變片連接線連接到無線數據采集發射裝置上,并同時用鐵皮做好防護，

5)、將拆下的截齒安裝到位,調試好開始截割試驗，無線數據采集發射裝置即可將試驗數據存儲在其內，待試驗完畢讀取，或者在試驗過程中發射給接受裝置實時分析。

本發明采集到每個齒座的垂直方向的兩個應變數據，分析計算得到齒座的主應力和方向，可以用來指導調整齒座的空間三維坐標和角度。?

本發明解決了以下關鍵問題：1、使應變傳感器在巖石擠壓和存在除塵噴霧的惡劣工況下正常工作，?

2、使得應變傳感器連接線不受巖石積壓損毀，

3、使得應變信號在截割頭自轉過程中正常采集和傳輸。

本發明具有如下有益效果：實現了截割頭截割過程中齒座應變的數據采集，為截割頭設計理論和方法提供了真實的數據，也為其進一步深入研究提供了條件。本發明解決了截割過程中普通應變片怕水，數據線容易被截割的巖石塊沖擊損壞，截割頭自傳無法連接數據采集儀的問題，可以應用在同類惡劣測試環境中。?

附圖說明

圖1為本發明所述裝置的結構示意圖，?

圖2為圖1的局部放大圖。

具體實施方式

縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試裝置，其特征在于包括截割頭上位于同一條螺旋線的齒座3上安裝的應變片4，每個齒座3上按照垂直和平行齒座3底部方向安裝兩個應變片4，應變片4通過應變片連接線5連接無線數據采集發射裝置7，無線數據采集發射裝置7安裝固定于截割頭頭體1內側，應變片連接線5經過截割頭頭體1的部位覆蓋有鐵皮6，鐵皮6焊接在截割頭頭體1上。?

一種縱軸式掘進機截割工況下截割頭齒座應變測試方法，其特征在于步驟如下：?