[發明專利]一種可在采掘機械截割煤巖過程中測量截割頭溫度的截齒

有效

• 申請號: 201410614270.1
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104358571A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 萬志軍;程曉磊;劉泗斐;張源;周長冰;程敬義
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C35/18
• 分類號: E21C35/18;G01K7/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種可測量截割頭溫度的截齒，尤其是一種適用于煤礦井下可在采掘機械截割煤巖過程中測量截割頭溫度的截齒。

背景技術

目前，采煤機和掘進機上普遍使用的截齒是鎬型截齒。采掘機械截割煤巖是兩種不同介質材料摩擦的過程，會生成大量的熱，在截齒上表現為溫度較高。截齒在截割不同煤巖時，被截割介質的硬度不同，產生的溫度信號會有較大差異?？蒲泻驮O計人員需要掌握和測量采掘機械截割煤巖過程中相關溫度信號，從而實現對截割工礦的實時控制和截割介質識別。但煤礦井下環境惡劣，工礦條件復雜，很難用常規方法精確、直接地測量截齒溫度。常用的截齒溫度測量方法多為測溫元件直接接觸式測量，如通過貼薄片式的熱電偶實現，這樣的測溫元件在使用過程中很容易破壞，無法保障溫度的準確測量和獲取，因此采掘機械截割煤巖過程中截齒溫度的獲取一直是相對困難的領域。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、操作方便、監測效果好的可直接在采掘機械截割煤巖過程中測量截割頭溫度的截齒。

技術方案：本發明的可在采掘機械截割煤巖過程中測量截割頭溫度的截齒，包括兩種不同材質的合金鋼齒頭和齒體，在所述的齒體下端開有一通向齒頭底部的中心孔，中心孔內插裝有頂在齒頭底部的導電桿，導電桿與中心孔等長，導電桿與中心孔內表面之間附著有絕緣層，導電桿的外露端嵌裝有內導電環，齒體的下端部嵌裝有外導電環，內導電環和外導電環分別經導線連接到溫度信號采集器上。

所述齒體的下端部設有蓋住內導電環和外導電環的端蓋，端蓋中部開有導線孔；所述的導電桿為銅質導電桿；所述的導電桿與齒體中心孔的配合為過盈配合。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發明與現有的技術相比，能夠通過截齒齒體和齒芯二者作為塞貝克效應的閉合回路中的兩條導線，人為的構成閉合回路后，可直接通過截齒測量截割頭的溫度。本截齒在實際生產使用中配合普通截齒使用，可有效地監測工人時截齒的溫度。對采掘裝備利用溫度信號來識別煤巖特性的自適應控制技術提供了必要的條件。通過溫度傳感裝置即可監測截割頭溫度，使截齒在承擔破壞煤巖功能的同時兼作為溫度傳感裝置，可在采掘機械截割煤巖過程中，不需專門設備即可實現對截割工礦的實時控制和截割介質識別，其結構簡單，使用方便，造價低，測量截齒溫度精確，

附圖說明：

圖1為本發明示意圖；

圖2為圖1正視剖面圖；

圖3為圖1俯視剖面圖；

圖4為圖1導線后蓋示意圖。

圖中：1齒頭、2齒體、3絕緣層、4導電桿、5導線后殼、6內導電環、7外導電環。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步描述：

如圖1，本發明的可在采掘機械截割煤巖過程中測量截割頭溫度的截齒，包括兩種不同材質的合金鋼齒頭1和齒體2，在所述的齒體2下端開有一通向齒頭1底部的中心孔，中心孔內設有頂在齒頭1底部的導電桿4，導電桿4為銅質導電桿，導電桿4的長度與中心孔的長度相同，導電桿4與齒體2中心孔的配合為過盈配合。導電桿4與中心孔內表面之間附著有絕緣層3，可以是在導電桿4通體包裹絕緣橡膠后，過盈配合嵌入到齒體2中心孔中，也可以先在中心孔內附著絕緣橡膠后，再插入導電桿4，導電桿4的外露端嵌裝有內導電環6，齒體2的下端部嵌裝有外導電環7，內導電環6和外導電環7分別經導線連接到信號采集器上。所述齒體2的下端部設有蓋住內導電環6和外導電環7的端蓋，端蓋中部開有穿過內導電環6和外導電環7的導線孔。

其工作原理：應用塞貝克效應，將兩種不同金屬材料的齒頭1和齒體2聯接成回路，當截割頭溫度升高時，在齒體2和導電桿4組成的閉合回路中會形成電流，此時截齒兩端就會存在熱電動勢，通過導線引出該電動勢，再通過二次儀表實現電信號到溫度信號的轉換，從而獲得截齒溫度。本截齒在實際生產使用配合普通截齒使用，可有效地監測和測量截齒溫度。當兩種金屬連接的接點溫度不同時，回路中便出現電流，形成溫差電動勢，從而把截齒的溫度信號轉換成熱電動勢信號，并通過在截齒齒體和導電桿以及導線圈組成的閉合回路中接入電氣儀表轉換成被測介質的溫度，再通過二次電氣儀表轉換成被測介質的溫度，從而實現采掘機械截割煤巖過程中對截齒溫度的測量。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征。需要說明的是，本發明并不局限于上述具體實施例，其僅僅作為例子對本發明的一種形態進行詳細、示范性的說明。在不背離本發明宗旨的范圍內，本發明還會有各種變化和改進，但是這些變化和改進均應該包含在本發明的權利要求的范圍及其等效物界定的范圍之內。