[發明專利]一種三支點油缸支撐的大型礦用鉆機重心的測試方法

在審

• 申請號: 201710537499.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107271107A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 盛冬平
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種大型礦用鉆機重心的測試方法，特別涉及一種三支點油缸支撐的大型礦用鉆機重心的測試方法。

背景技術

大型礦用鉆機常見于大型露天煤礦、鐵礦等礦產地區，是一種在礦區表層鉆進獲得爆破孔/探測孔的專用設備，通常孔的深度達到數米到數千米。此類鉆機利用履帶行走，在工作狀態時利用油缸支撐的方式使得整個鉆機處于水平狀態，并保持平衡。為了保證鉆機能在行走和工作狀態中的穩定性以及安全性，鉆機的重心就須得到準確測試。

對于此類大型鉆機，目前國內外采取的主要方法是利用兩臺龍門吊，在三個起吊點起吊鉆機，并在每個起吊點串聯一個拉力計，根據起吊的高度和拉力計的顯示數值來計算出鉆機整體的重心位置。但是這種測試方法耗時長、誤差大，并且通常需要3～4人參與整個測試過程，同時安全度較低。

發明內容

為了減少測試準備和測試時間，降低測試硬件成本，提高重心測試精度和測試安全度，并降低人力成本。本發明在鉆機自身具有三個液壓支撐油缸的特點基礎上，提出利用鉆機自身的液壓油缸，并結合稱重儀來完成重心測試的方法。

本發明的技術方案如下：

一種三支點油缸支撐的大型礦用鉆機重心的測試方法，包括如下步驟：

步驟1：設置測試系統的坐標系；

步驟2：將稱重儀放在油缸底部對應的地面上，伸長3個支撐油缸，使得油缸剛剛支撐在稱重儀上，并確保履帶離開地面，測量此時油缸缸桿的伸出長度e；

步驟3：讀取3個稱重儀的讀數，分別記為：f1₁,f2₁,f3₁；

步驟4：輪換3個稱重儀，分別放在不同的支撐油缸底部，并獲取相應的讀：f1₂,f2₂,f3₂,f1₃,f2₃,f3₃；

步驟5：計算每個支撐油缸所承受的平均重量f1,f2,f3；

步驟6：保持鉆機處于油缸支撐狀態，然后繼續伸長后部油缸直至極限位置，測量此時油缸的再次伸長量k，讀取此時的稱重儀的讀數：F1₁,F2₁,F3₁；

步驟7：輪換稱重儀，獲得鉆機在傾斜狀態下的稱重儀讀數：F1₂,F2₂,F3₂,F1₃,F2₃,F3₃；

步驟8：計算步驟7中每個支撐油缸所承擔的平均鉆機重量F1,F2,F3；

步驟9：計算鉆機的總重W＝f1+f2+f3＝F1+F2+F3；

步驟10：利用步驟1-9中的測試數據，計算三支點油缸支撐的大型礦用鉆機的重心。

進一步，步驟1中，鉆機前部兩個油缸的中間點O為系統的X和Y的坐標原點，鉆機主機架的底部平面為Z軸坐標零軸平面。

進一步，步驟10中，重心(X_cg,Y_cg,Z_cg)按照以下公式計算：

W＝f₁+f₂+f₃＝F₁+F₂+F₃

式中，a是前部支撐油缸距離中間軸線的距離；b：前部支撐油缸距離后部支撐油缸在Y軸上的距離；c是當支撐油缸的缸桿剛剛支撐起鉆機時，缸桿底部平面距離鉆機主機架下平面在Z軸上的距離；β是后部油缸支撐油缸伸出至極限位置時，鉆機的傾斜角度。

采用本發明提供的技術方案，具有如下有益效果：

(1)大幅減少測試準備和測試時間，并降低測試硬件成本；

(2)簡化了測試，可通過多次測量消除隨機誤差，提高重心測試精度；

(3)由于一個人即可完成整個重心測試，大幅降低人力成本投入，并且整個測試過程安全度高。

附圖說明

圖1是現有三支點油缸支撐的大型礦用鉆機的結構示意圖。

圖2是本發明測試方法的俯視圖。

圖3是本發明測試方法的側視圖。

圖4是在后部油缸支撐至極限狀態時本發明測試方法的側視圖。

圖5是本發明測試方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。