[發(fā)明專利]滾筒采煤機(jī)綜采成套裝備力學(xué)特性的測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510213425.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN104792563B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張東升;毛君;田立勇;郝志勇;張強(qiáng);盧進(jìn)南;陳洪月;濮津;李國(guó)平;宋秋爽;袁智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué);中國(guó)煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科威專利代理有限責(zé)任公司21101
• 代理人: 王勇

1.一種滾筒采煤機(jī)綜采成套裝備力學(xué)特性的測(cè)試系統(tǒng)，包括分別與數(shù)據(jù)采集終端相連的采煤機(jī)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、模擬煤壁數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、液壓支架數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、刮板輸送機(jī)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)；液壓支架數(shù)據(jù)采集平臺(tái)包括銷軸/耳座應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng)、液壓支架頂板載荷檢測(cè)系統(tǒng)、推溜拉架位移檢測(cè)系統(tǒng)、液壓支架姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、液壓支架定位檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：采煤機(jī)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)包括截割齒受力檢測(cè)系統(tǒng)、滾筒轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)、采煤機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、平滑靴受力檢測(cè)系統(tǒng)、導(dǎo)向滑靴受力檢測(cè)系統(tǒng)、采煤機(jī)定位檢測(cè)系統(tǒng)、采煤機(jī)液壓拉桿受力檢測(cè)系統(tǒng)、滾筒扭矩檢測(cè)系統(tǒng)；

截割齒受力檢測(cè)系統(tǒng)包括截割組件、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、發(fā)射模塊、接收模塊、顯示屏；其中，截割組件包括螺旋滾筒以及沿周向固定在滾筒上的截齒單元，截齒單元包括硬質(zhì)合金頭、卡環(huán)、齒套、齒座、卡塊，截齒單元通過(guò)卡塊固定在滾筒的螺旋葉片上；硬質(zhì)合金頭末端插入齒座內(nèi)，并通過(guò)外部套接卡環(huán)的齒套固定；齒座底部設(shè)有圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤底部車出直徑小于圓盤的圓柱結(jié)構(gòu)，圓柱結(jié)構(gòu)中部銑出內(nèi)接在圓柱圓形截面內(nèi)的正八邊形柱結(jié)構(gòu)，圓柱結(jié)構(gòu)下部外壁上加工位于正八邊形柱各側(cè)面中線上的導(dǎo)線槽，在正八邊形柱的相同位置上分別間隔安裝應(yīng)變片和應(yīng)變花；卡塊為帶有內(nèi)腔的半封閉結(jié)構(gòu)，卡塊上加工一對(duì)與內(nèi)腔相通的卡塊銷孔及導(dǎo)線孔，圓柱結(jié)構(gòu)底部加工安裝塊，安裝塊上設(shè)有一對(duì)與卡塊銷孔相配合的安裝塊銷孔，齒座底部的安裝塊插入卡塊內(nèi)腔中，并通過(guò)固定銷限位，另一端通過(guò)圓盤結(jié)構(gòu)限位將卡塊內(nèi)腔密封；應(yīng)變片與應(yīng)變花的導(dǎo)線沿導(dǎo)線槽向下布線，匯總后由卡塊的導(dǎo)線孔引出與位于滾筒內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器相連；

平滑靴受力檢測(cè)系統(tǒng)包括支撐腿、軸套、平滑靴、壓板、全橋電路、數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換裝置，平滑靴通過(guò)銷軸鉸接在支撐腿上，并通過(guò)壓板將平滑靴銷軸限位，銷軸與平滑靴之間設(shè)有軸套，銷軸為筒狀結(jié)構(gòu)，銷軸外壁上設(shè)有兩個(gè)環(huán)形槽，凹槽內(nèi)各安裝一應(yīng)變片組；應(yīng)變片組一部分安裝在銷軸截面的水平方向，應(yīng)變片組的另一部分安裝在銷軸截面的豎直方向；支撐腿內(nèi)壁與銷軸外壁之間、平滑靴內(nèi)壁與銷軸外壁之間剛好吻合，防止平滑靴銷軸在軸孔內(nèi)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換裝置包括用于數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換的PLC裝置以及顯示屏；

導(dǎo)向滑靴受力檢測(cè)系統(tǒng)包括安裝座、導(dǎo)向板、驅(qū)動(dòng)齒輪、與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合的銷排，安裝座與導(dǎo)向板通過(guò)導(dǎo)向滑靴銷軸鉸接，導(dǎo)向滑靴銷軸為五級(jí)階梯筒狀結(jié)構(gòu)，銷軸通過(guò)第一級(jí)和第五級(jí)限位在安裝座上，通過(guò)第二級(jí)和第四級(jí)限位在導(dǎo)向板上，驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)兩端的軸承限位在第三級(jí)上，各級(jí)階梯筒狀的連接處分別對(duì)應(yīng)安裝有位于銷軸兩端應(yīng)變片組I～I(xiàn)V，應(yīng)變片組I～I(xiàn)V的一部分安裝在銷軸截面的水平方向，應(yīng)變片組的另一部分安裝在銷軸截面的豎直方向，導(dǎo)向滑靴銷軸內(nèi)限位有測(cè)力螺栓，測(cè)力螺栓一端螺合在導(dǎo)向滑靴銷軸內(nèi)，另一端通過(guò)固定在安裝座上的端板密封，導(dǎo)向滑靴銷軸的內(nèi)壁與測(cè)力螺栓的外壁之間、安裝座內(nèi)壁與導(dǎo)向板外壁之間、導(dǎo)向板內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)齒輪外壁之間剛好吻合，防止導(dǎo)向滑靴銷軸在安裝座的軸孔內(nèi)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)；

滾筒扭矩檢測(cè)系統(tǒng)包括截割電機(jī)、電機(jī)輸出軸齒輪、與電機(jī)輸出軸齒輪順次嚙合的主動(dòng)輪I和主動(dòng)輪II、與主動(dòng)輪II同軸設(shè)置的主動(dòng)輪III、與主動(dòng)輪III順次嚙合的惰輪I～I(xiàn)II、與惰輪III嚙合的行星輪、與行星輪同軸設(shè)置的滾筒齒輪、由滾筒齒輪驅(qū)動(dòng)的滾筒；其中，惰輪III的轉(zhuǎn)軸為銷軸傳感器，銷軸傳感器外設(shè)有軸承，軸承限位在蓋板內(nèi)，銷軸傳感器的一端通過(guò)銷軸定位螺桿限位在蓋板上；

刮板輸送機(jī)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)包括鏈條受力檢測(cè)系統(tǒng)、刮板鏈條速度檢測(cè)系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)電壓/電流/功率檢測(cè)系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)中部槽受力檢測(cè)系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)啞鈴受力檢測(cè)系統(tǒng)、刮板輸送機(jī)定位檢測(cè)系統(tǒng)；刮板輸送機(jī)振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)包括刮板、固定于刮板底部的檢測(cè)擋板、固定在刮板內(nèi)的扭擺振動(dòng)檢測(cè)裝置、通過(guò)螺栓和螺母固定在刮板上的橫梁，刮板內(nèi)設(shè)有若干鏈環(huán)槽，鏈環(huán)槽內(nèi)設(shè)有張力檢測(cè)裝置，刮板兩端的底部分別設(shè)有凹槽；扭擺振動(dòng)檢測(cè)裝置包括殼體、固定在殼體上的檢測(cè)擋板，檢測(cè)擋板內(nèi)限位有三軸加速度傳感器，殼體內(nèi)限位有與三軸加速度傳感器輸出端相連的加速度采集模塊，檢測(cè)擋板上設(shè)有與加速度采集模塊數(shù)據(jù)傳輸口、充電孔相對(duì)應(yīng)的空槽，以便檢測(cè)裝置充電和數(shù)據(jù)傳輸下載，空槽上設(shè)有鉸接于檢測(cè)底板上的密封塞；通過(guò)螺栓固定檢測(cè)擋板將扭擺振動(dòng)檢測(cè)裝置固定在刮板側(cè)面的兩端；無(wú)線加速度采集模塊外部留有一數(shù)據(jù)傳輸口；

模擬煤壁數(shù)據(jù)采集平臺(tái)包括位于模擬煤壁頂部的壓板、用于驅(qū)動(dòng)壓板的液壓缸、呈矩陣式分布在模擬煤壁內(nèi)的三向內(nèi)應(yīng)力傳感器，模擬煤壁為根據(jù)煤礦井下煤巖硬度澆筑而成的煤巖混合物。