[發(fā)明專利]一種掘進(jìn)機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)角檢測方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811144880.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109163676A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田原;王傳武;秦國強(qiáng);趙永紅;梁萬吉;王帥;桑盛遠(yuǎn);白雪峰;王炳效;楊文杰;王瑤;王學(xué)成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司;山西天地煤機(jī)裝備有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明公開了一種掘進(jìn)機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)角檢測裝置和方法，在掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺上設(shè)置了螺旋柱面和位移傳感器，位移傳感器采集位移傳感器與螺旋柱面之間的距離，通過公式計(jì)算，轉(zhuǎn)換為掘進(jìn)機(jī)懸臂的相對回轉(zhuǎn)角和絕對回轉(zhuǎn)角。通過本發(fā)明，能夠克服掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)機(jī)身、回轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)烈震動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)編碼器難以進(jìn)行懸臂回轉(zhuǎn)角檢測的問題，提高了測量精度和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及掘進(jìn)機(jī)檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種掘進(jìn)機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)角檢測方法和裝置。

背景技術(shù)

檢測掘進(jìn)機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)角、俯仰角從而計(jì)算截割頭空間位置是實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)自動截割的必要前提。目前，懸臂俯仰角的檢測可以很方便的通過傾角傳感器實(shí)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)角的檢測則一直沒有可靠且高精度的解決辦法，由于掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)機(jī)身、回轉(zhuǎn)軸等的強(qiáng)烈震動無法采用軸端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器的方式測角，外置式拉線位移傳感器檢測回轉(zhuǎn)角則存在明顯的可靠性問題，目前較為認(rèn)可的方式是通過在回轉(zhuǎn)油缸內(nèi)安裝磁致伸縮傳感器測量活塞桿的位移，然后通過懸臂運(yùn)動模型(建立回轉(zhuǎn)油缸活塞桿位移量和懸臂回轉(zhuǎn)角度的關(guān)系)計(jì)算出懸臂的回轉(zhuǎn)角，這一方式的優(yōu)點(diǎn)是活塞桿位移檢測精度高、節(jié)約空間，存在的問題是屬于二次測量，檢測精度不僅受傳感器精度和可靠性的影響，更重要的是受懸臂運(yùn)動學(xué)模型的影響，而建立運(yùn)動學(xué)模型時(shí)必然存在各種簡化、忽略以及理想化等處理，這些處理會對通過模型進(jìn)行的參數(shù)測量精度造成不可避免的影響(這種影響往往遠(yuǎn)大于傳感器本身測量精度的影響)，其次，安裝磁致伸縮傳感器需要對回轉(zhuǎn)油缸進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和改造，很多時(shí)候涉及到改造后油缸安裝空間不足等問題，此外，磁致伸縮傳感器在振動工況下可靠性較差也影響其推廣應(yīng)用。因此，需要開發(fā)一種可靠性高、可直接檢測回轉(zhuǎn)角度的傳感技術(shù)。

申請?zhí)枮镃N201310546109的發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)角度測量機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)角度測量方法、裝置及系統(tǒng)，該測量機(jī)構(gòu)包括：與被測設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸固定連接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件；第一驅(qū)動桿和第二驅(qū)動桿，所述第一驅(qū)動桿與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件鉸接，所述第二驅(qū)動桿與所述第一驅(qū)動桿鉸接，所述第一驅(qū)動桿的長度大于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動件與所述第一驅(qū)動桿的鉸接點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)直徑；電壓檢測電路，所述電壓檢測電路包括滑動變阻器，所述滑動變阻器的電刷與所述第二驅(qū)動桿固定連接，所述電刷隨著所述第二驅(qū)動桿的運(yùn)動在所述滑動變阻器的電阻絲表面滑動。

申請?zhí)枮镃N103527620A的發(fā)明公開了一種可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)角度測量的球鉸鏈及測量方法，其特征是：由底座和端蓋構(gòu)成內(nèi)部具有球窩的球座，球頭置入在球窩中，并在端蓋的開口處露出球冠，在球頭的球冠頂面連接球鉸桿；球頭與球窩為同心，并且球頭可相對于球窩同心轉(zhuǎn)動；在球頭的下半球表面嵌裝有永磁體，各永磁體均勻分布在球頭的下半球表面；在球窩的表面嵌裝有磁效應(yīng)傳感器，各磁效應(yīng)傳感器均勻分布在球窩的表面；利用磁效應(yīng)傳感器的感應(yīng)輸出信號判斷球頭與球窩之間的相對位置及相對運(yùn)動的方向。

申請?zhí)枮镃N103499327A的發(fā)明公開了一種新型的角度測量系統(tǒng)，包括特定曲線實(shí)體、終端顯示器和監(jiān)測點(diǎn)，所述的特定曲線實(shí)體上的所有點(diǎn)在極坐標(biāo)系內(nèi)具有唯一值，監(jiān)測點(diǎn)上安裝有測距傳感器并與終端顯示器連接，監(jiān)測點(diǎn)設(shè)有規(guī)定的相對運(yùn)行軌跡，該運(yùn)行軌跡是一個(gè)與特定曲線實(shí)體基圓同心的圓周軌道。

上述公開發(fā)明均與本發(fā)明公開的解決方案不同，應(yīng)用場合不同，且無法很好地解決上文中提到的應(yīng)用問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種掘進(jìn)機(jī)懸臂回轉(zhuǎn)角檢測方法和裝置。