[發(fā)明專利]一種液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)及其工作方法

有效

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• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106767364B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 高魁東;曾慶良;張鑫;萬麗榮;姜考
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01B7/31
• 代理公司: 37219 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 葉亞林

本發(fā)明涉及一種液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)及其工作方法。本發(fā)明所述裝置借助多個拉線式位移傳感器進行相鄰液壓支架相對全位姿的檢測，同時實現了對多個拉線式位移傳感器檢測信號的實時處理，將冗繁的位移信息轉換為簡單的位姿矩陣信息，大大減小了信息傳輸量，減少了每個液壓支架頂板位姿矩陣信息、底座位姿矩陣信息對位姿信號傳輸線纜的占用時間，降低了數以百計工作面液壓支架位姿檢測過程中信息傳輸對傳輸設備的性能需求，減少了信息傳輸過程中的等待時間，提高了位姿矩陣信息遠程傳輸能力，實現了液壓支架位姿遠程監(jiān)測。

技術領域

本發(fā)明涉及一種液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)及其工作方法，屬于液壓支架位姿檢測的技術領域。

背景技術

液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結構物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學系統(tǒng)中，若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線，則該液壓支架對此采面圍巖十分適應。

隨著煤炭開發(fā)技術的發(fā)展，對工作面液壓支架的穩(wěn)定性和安全性要求越來越高，液壓支架位姿及直線度檢測精度要求越來越高。相對位姿檢測技術是指，通過相對位姿的實時監(jiān)測確定兩獨立物體間的相對位置關系及相對姿態(tài)變化，以實現對物體未來位姿的控制。

傳統(tǒng)上的液壓支架位姿及直線度檢測多數是通過角度傳感器、位移傳感器判斷具有關聯性質物體各組成元件的相對位姿，也有一部分是借助激光、紅外線、電磁式傳感器通過判斷兩物體相對距離實現局部位姿信息監(jiān)測。例如，中國專利CN102661162B公開了一種采煤工作面直線度控制方法，該方法通過在液壓支架的頂梁上安裝測距儀和角度傳感器，測量液壓支架與煤壁之間的距離和檢測液壓支架頂梁的姿態(tài)。通過角度、位移傳感器或者激光、紅外線、電磁式傳感器的檢測方法，實施成本一般較高，且很難實現兩物體的全位姿檢測。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供一種上述液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)的工作方法。

本發(fā)明的技術方案為：

一種液壓支架位姿及直線度檢測系統(tǒng)，包括液壓支架位姿檢測系統(tǒng)、位姿信號傳輸線纜和計算機處理系統(tǒng)；液壓支架位姿檢測系統(tǒng)通過位姿信號傳輸線纜與計算機處理系統(tǒng)連接；液壓支架位姿檢測系統(tǒng)設置在采煤工作面相鄰的兩個液壓支架之間；所述液壓支架位姿檢測系統(tǒng)，包括相對位姿檢測裝置和安裝板，所述安裝板設置在相對位姿檢測裝置的兩端；兩個安裝板分別固定設置在相鄰的兩個液壓支架上；

所述相對位姿檢測裝置，包括彈性波紋管、拉線式傳感器固定箱和鋼絲繩末端固定箱；所述拉線式傳感器固定箱和鋼絲繩末端固定箱設置在彈性波紋管的兩端；所述拉線式傳感器固定箱和鋼絲繩末端固定箱的內側均設置有開口；所述拉線式傳感器固定箱內設置有防磨式集繩器固定板，防磨式集繩器固定板上設置有防磨式集繩器；鋼絲繩末端固定箱內設置有集繩器固定板，集繩器固定板上設置有集繩器；

拉線式傳感器固定箱的內側壁上設置有拉線式位移傳感器；鋼絲繩末端固定箱的內側壁上設置有鋼絲繩固定器；

拉線式位移傳感器引出的鋼絲繩依次穿過防磨式集繩器、集繩器后與鋼絲繩固定器固定連接。

拉線式位移傳感器在彈性波紋管內部伸縮運動，波紋管和兩箱體起到保護和防塵作用，防止其他物體碰撞、接觸鋼絲繩。波紋管采用柔性橡膠材或柔性塑材，厚度大于1mm(保證其具有一定的抗沖擊能力)，最大伸長量大于1m，同時具有較好的彎曲能力和橫截面形狀自保持能力(彎曲時，保證檢測過程中拉線式位移傳感器鋼絲繩不與彈性波形管接觸)。