[發(fā)明專利]可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置及工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110006051.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN112815820B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉萬里;徐健斌;葛世榮;馬修澤;伊世學(xué);李港;王誠龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B7/06
• 分類號(hào): G01B7/06;G01S7/02;G01V3/12;B62B3/02;B62B5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：它包括探地雷達(dá)系統(tǒng)、液壓自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)、頂煤平面對(duì)正系統(tǒng)、雷達(dá)天線多點(diǎn)位平移系統(tǒng)和運(yùn)載小車；所述雷達(dá)天線多點(diǎn)位平移系統(tǒng)設(shè)置在運(yùn)載小車，頂煤平面對(duì)正系統(tǒng)設(shè)施在雷達(dá)天線多點(diǎn)位平移系統(tǒng)上，頂煤平面對(duì)正系統(tǒng)上通過液壓自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)與探地雷達(dá)系統(tǒng)相連接；

所述的運(yùn)載小車包括車身（17），車身（17）上設(shè)有伺服電機(jī)c（18）和電源（19），車身（17）底部通過四個(gè)減震器（8）連接有前后兩排共四個(gè)車輪，車輪上設(shè)有車輪電機(jī)（20），車輪電機(jī)（20）連接有控制其工作的驅(qū)動(dòng)遙控（21）；

所述雷達(dá)天線多點(diǎn)位平移系統(tǒng)包括設(shè)置在車身（17）上方的移動(dòng)平臺(tái)（16），移動(dòng)平臺(tái)（16）與車身（17）之間通過兩條橫置的滑軌連接，兩條橫置的滑軌之間設(shè)有一條橫置的絲杠（22），通過伺服電機(jī)c（18）驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）與車身（17）之間的絲杠（22）旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）在車身（17）上產(chǎn)生固定的橫向移動(dòng)；

所述頂煤平面對(duì)正系統(tǒng)為設(shè)置在驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）上的頂煤平行保持機(jī)構(gòu)，頂煤平行保持機(jī)構(gòu)始終與當(dāng)前所處位置的頂煤平行；

所述液壓自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)包括設(shè)置在頂煤平行保持機(jī)構(gòu)中心處的伸縮油缸（11），伸縮油缸（11）上垂直設(shè)有天線支架（10）；

所述探地雷達(dá)系統(tǒng)包括矩形結(jié)構(gòu)的雷達(dá)天線（2），雷達(dá)天線（2）設(shè)置在天線支架（10）頂部，雷達(dá)天線（2）上方的邊緣處分別設(shè)有四個(gè)測(cè)距傳感器（1），測(cè)距傳感器（1）和雷達(dá)天線（2）分別通過連接線纜（3）連接有主機(jī)（4）；通過調(diào)整頂煤平行保持機(jī)構(gòu)的角度，使雷達(dá)天線（2）始終與被測(cè)頂煤平行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：所述頂煤平行保持機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）內(nèi)的大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15），大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）內(nèi)設(shè)有小轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)（12），其中驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）和大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）均為框體結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）內(nèi)側(cè)與大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）的外側(cè)通過左右兩根對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）內(nèi)側(cè)與小轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)（12）的外側(cè)通過前后兩根對(duì)稱設(shè)置的轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，其中驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)（16）和大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）之間的轉(zhuǎn)軸處設(shè)有提供驅(qū)動(dòng)力的伺服電機(jī)b（14），大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）與小轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)（12）之間的轉(zhuǎn)軸處設(shè)有提供驅(qū)動(dòng)力的伺服電機(jī)a（13）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：所述頂煤平行保持機(jī)構(gòu)為萬向軸結(jié)構(gòu)，并通過在周圍設(shè)置多個(gè)拉繩電機(jī)或者多個(gè)伸縮油缸（11）控制萬向軸結(jié)構(gòu)調(diào)整水平角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：伸縮油缸（11）通過導(dǎo)管（7）連接設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)（16）上的電動(dòng)泵（6）提供油壓，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)天線的自動(dòng)調(diào)高，實(shí)際調(diào)高最大高度為4m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：所述車身（17）尾部設(shè)有推車用的扶手，扶手上設(shè)有托臺(tái)（5），主機(jī)（4）設(shè)置在托臺(tái)（5）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：位于車身（17）后方的兩個(gè)車輪電機(jī)（20）上設(shè)有鎖死機(jī)構(gòu)（9）。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：所述頂煤平面對(duì)正系統(tǒng)，依據(jù)四點(diǎn)測(cè)距傳感器（1）反饋的距離頂煤的數(shù)據(jù)，得到雷達(dá)天線（2）的平面與頂煤平面的夾角誤差，分別控制大旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（15）和小轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)（12）的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)天線與待測(cè)頂煤平面對(duì)正，實(shí)現(xiàn)與天線中心軸線0~±15°的誤差調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)高、對(duì)正的多點(diǎn)位頂煤厚度探測(cè)裝置，其特征在于：所述運(yùn)載小車的車輪電機(jī)（20）采用降壓?jiǎn)?dòng)并設(shè)置占空比逐漸變大的控制方法，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，減小啟動(dòng)時(shí)車身沖擊，可實(shí)現(xiàn)均勻緩速動(dòng)態(tài)測(cè)量。