[發明專利]采煤刮板機上中部槽直線度實時檢測方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202110255783.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113050448A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 孫紅雨;楊勇;袁興國;郭瑞樅;王傳林;譚飛
• 申請（專利權）人: 威世諾智能科技（青島）有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;B65G43/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

本發明屬于礦用儀器儀表技術領域，公開了一種采煤刮板機上中部槽直線度實時檢測方法、裝置及系統，在智能化采煤工作面框架下，將礦用防爆防塵防水檢測裝置固定在相鄰兩個中部槽上，通過姿態反饋式原理，上電后實時感知中部槽彼此之間的布置姿態角、二維/三維相對方位角及距離，周期性地采集轉換成電信號、傳輸及分析。本發明采用直接測量刮板機自身布置姿態方式，減少推算復雜度和誤差，設計基于多維的唯一校準標識器和參數測量及等效計算方法，全面、實時、快速檢測中部槽之間傾斜角微動和距離變化微動等參數，滿足特定范圍內動態移動、移動過程中拉伸、錯位和壓縮需要。對啞鈴銷失效和丟失進行及時報警。

技術領域

本發明屬于礦用儀器儀表技術領域，尤其涉及一種采煤刮板機上中部槽直線度實時檢測方法、裝置及系統。

背景技術

目前：在構建智能化礦山過程中，無人化智能采煤工作面需要實現割煤機、刮板機和液壓支架群之間按需聯動，前提是必須實時地掌握“三機”(割煤機、刮板機和液壓支架)的相對位置及其動態變化過程。

刮板機為割煤機提供往復運行軌道，同時刮板機又是液壓支架群移動支點和推移對象。刮板機是連接割煤機和液壓支架群的橋梁，割煤機在刮板機上做橫向往復移動，刮板機和液壓支架群經過推溜和移架過程，完成二者縱向向前移動。刮板機由多節中部槽串聯組成，相鄰中部槽之間靠兩個啞鈴銷可靠地鏈接，既保證了彼此向多個方向移動，又有利于減少采煤機運行阻力和減少卡鏈、斷鏈甚至割煤機脫離刮板機等事故的發生。

然而，在目前的“三機”聯動作業過程中，工作人員不能實時動態地精準了解液壓支架推溜后的刮板機各中部槽的相對位置狀態及其變化過程；不能實時動態地精準了解割煤機經過后的中部槽的相對位置狀態及其變化過程；不能實時動態地精準了解液壓支架移動后所關聯中部槽相對位置狀態及其變化過程；不能實時動態地精準了解割煤機相對位置；不能實時動態地精準了解刮板機彎曲程度。

目前最普遍的是人工檢測直線度的方法：在工作面沿刮板機橫向通過繩子拉線或者使用激光器打出一束激光，以上述拉線或光線作為參照，通過人工判別刮板機是否彎曲(前后方向)，若存在彎曲，則通過人工操作支架推移液壓缸對刮板機進行校正。但是這種方法效率較低，無法滿足綜采工作面自動化、多方位、實時性和精確性的要求。

公開號：CN106595557A，名稱為“一種刮板輸送直線度的檢測裝置及檢測方法”的中國發明專利，公開了采用數據采集單元采集刮板機在被推移過程中每節中部槽的三軸加速度、角速度和磁感應強度；數據處理單元獲取到各節中部槽上MEMS傳感器中三軸角速度和加速度數據，進行積分后得到三軸角度和三軸位移，識別出刮板機的S彎；然后采用差分法減少位移測量誤差；采用AHRS算法和平均法減少角度測量誤差；通過曲線擬合，得到刮板機的曲線。目前市面未見該方法產品，計算繁瑣，所采用三軸加速度、角速度和磁感應強度等傳感器，經過多次積分計算之后累計誤差增大，導致測量值和實際值嚴重偏離，缺乏實際動態準確校準參考點，不能適應煤礦綜采工作面長時間可靠工作的實際需要。

公開號:CN102102512A，名稱為“綜采工作面彎曲檢測和矯直方法及其系統”的中國發明專利，公開了利用慣性敏感元件與角度傳感器組合、信號處理電路，對割煤機沿刮板機運行軌跡和姿態實時檢測，解析出工作面檢測數據，由電液控制系統控制推移千斤頂推溜，使刮板機達到直線要求。也可將檢測數據傳遞給割煤機控制系統，控制調高千斤頂調節滾筒割底高度；割煤機再次截割煤壁使彎曲得以矯直。該方法利用的慣性敏感元件也存在累積誤差和同時該裝置中沒有消除累積誤差的裝置，檢測出采煤機的位姿精確度不高，因此會增大刮板機直線度誤差。