[發明專利]采煤機調高系統模擬加載試驗臺

有效

• 申請號: 201310232873.0
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103309362A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 蘇秀平
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01M99/00
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及一種采煤機調高系統模擬加載試驗臺，屬采煤機試驗臺領域。尤其適用于研究采煤機煤巖界面識別實驗和滾筒調高性能實驗。

背景技術

采煤機是綜采工作面的關鍵設備之一，其自動化控制是實現整個工作面自動化控制的關鍵，實現采煤機自動控制的瓶頸技術是滾筒自動調高及煤巖界面自動識別技術。現在，隨著科技的發展，出現了基于記憶截割控制技術的采煤機滾筒調高及煤巖界面自動識別技術。這種技術在很大程度上解決了煤巖界面自動識別的實時性問題，使得制約采煤機實現自動控制的滾筒自動調高技術有了突破性發展，是一種實用技術。基于記憶截割控制技術的采煤機煤巖截割界面自動識別和自動調高控制研究，一般均是利用拾取采煤機螺旋滾筒在截割不同煤巖介質時產生的截割力響應信號來進行。因此，當人們深入進行與采煤機有關的實驗研究時，對采煤機截割對象—煤巖介質機械力學性質的模擬，是一個非常重要的基礎性問題，實驗研究中也應該有能夠連續模擬各種煤巖介質性質隨機變化的負載加載條件，使模擬截割負載應能對實際煤巖介質的機械力學性質進行最大相似程度的模擬，以使模擬滾筒所受載荷變化規律盡可能與實際截割情況相同，確保相關實驗結果的準確性。

當前，模擬滾筒截割負載的方法主要有三種。一種是在工作面直接截割實際煤巖物理介質。這種實驗方法能夠真實反映實驗所用煤層截割載荷變化規律，但由于煤礦生產是一個高危行業，工作環境惡劣，對應用于采煤工作面設備，除要進行礦用化改造外，可靠性要求也極高。因此，井下工作面不適合進行一般的實驗研究。第二種方法是在地面制作實際煤巖介質。這種方法存在的主要問題是，介質的運輸和再制作過程存在一定的困難，而且運輸和制作過程破壞了煤巖介質原有特性，因此實驗結果的可靠性有待討論。且對一般條件的實驗室來說，這種實驗方法也難以進行。第三種方法是根據相似準則，制作煤巖介質的物理模型，即利用沙子、水泥等材料制作人造煤壁、人造巖石及人造煤巖介質混合體來模擬截割介質。這種方法是當前科研中模擬煤巖截割介質最常用的方法，在實驗研究中應用廣泛，而且一般是把煤層當作無夾矸、無堅硬礦物夾雜等均勻理想煤體來進行研究的。然而，由于實際煤層的機械力學性質本身在一定范圍內隨機變化，且含有隨機分布的夾矸層、堅硬礦物等，因此很難用一個單一實際的物理模型來對其進行理想模擬。理想均勻煤體物理模型很難全面真實反映采煤機實際截割介質的情況。因此，當前試驗研究中，采煤機滾筒截割負載的模擬方法還有待提高，且這些方法都不能實現各種截割介質間的隨機變化。

發明內容

本發明針對已有技術中存在的不足之處，針對采煤機調高系統試驗研究中滾筒加載方式，提供一種方法簡便，易于實現，能可編程動態連續模擬采煤機滾筒各種煤巖介質截割工況、并可以模擬實現截割介質機械性質隨機變化的采煤機滾筒調高系統模擬加載試驗臺。

本發明是以如下技術方案實現的：一種采煤機滾筒調高系統模擬加載試驗臺，包括左泵機組油路液壓系統和右泵機組油路液壓系統兩部分，試驗臺左、右兩部分通過連接裝置可拆卸式連接在一起；主要包括：控制器、比例溢流閥、油箱、過濾器、左泵機組、換向閥、加載缸、連接裝置、壓差傳感器、位移傳感器、模擬調高油缸、雙向液壓鎖、換向閥、右泵機組、溢流閥和過濾器；左泵機組所吸油液經油箱、過濾器和換向閥進入加載缸，對模擬調高油缸加載；右泵機組所吸油液經油箱、過濾器、換向閥和雙向液壓鎖入模擬調高油缸，驅動模擬調高油缸運動；所述的壓差傳感器安裝在模擬調高油缸的進油口上，用來測量模擬調高油缸有桿腔和無桿腔兩腔間的壓差；壓差傳感器的輸出與控制器相連；控制器中存儲有模擬調高油缸壓差設定值，根據油缸壓差設定值和壓差傳感器采集的實際壓差信號，由控制器自動調整比例溢流閥及加載缸的輸出壓力，使模擬調高油缸壓差按給定規律變化，實現模擬采煤機工作過程中調高油缸的壓差變化；所述的位移傳感器安裝在模擬調高油缸的缸體上，用來測量模擬調高油缸的位移，輸出與控制器相連，模擬實現采煤機滾筒高度的控制。