[發(fā)明專利]柔性護(hù)幫裝置和護(hù)幫方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310326953.6
• 申請(qǐng)日: 2023-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN116291652A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于翔;劉培源;李明忠;劉成峰;張金虎;侯剛;李艷鵬;許永祥;張賽;李濟(jì)洋;歐陽敏;雷聲;吳昊陽;葉波;王倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工開采研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21D23/03
• 分類號(hào): E21D23/03;E21D23/06;E21D23/12;G01L1/24;G01B11/16
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 尉立

1.一種柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，包括：

梁本體；

護(hù)幫組件，所述護(hù)幫組件包括多個(gè)護(hù)幫板和多個(gè)驅(qū)動(dòng)件，多個(gè)所述護(hù)幫板沿豎直方向依次間隔分布且首尾相連，任意兩個(gè)相鄰的所述護(hù)幫板之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中位于頂層的所述護(hù)幫板還與所述梁本體可轉(zhuǎn)動(dòng)地相連，多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)件與多個(gè)所述護(hù)幫板一一對(duì)應(yīng)且相連，所述驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述護(hù)幫板轉(zhuǎn)動(dòng)；

多個(gè)檢測(cè)組件，多個(gè)所述檢測(cè)組件與多個(gè)所述護(hù)幫板一一對(duì)應(yīng)，所述檢測(cè)組件包括彈性件和光纖光柵傳感器，所述彈性件和與其對(duì)應(yīng)的所述護(hù)幫板相連，所述光纖光柵傳感器設(shè)在所述彈性件上，所述光纖光柵傳感器具有受力檢測(cè)部、溫度補(bǔ)償部和連接部，所述受力檢測(cè)部的至少部分位于所述彈性件和所述護(hù)幫板之間，所述受力檢測(cè)部用于采集所述護(hù)幫板與煤壁之間的受力信息，所述溫度補(bǔ)償部設(shè)在所述彈性件外，所述溫度補(bǔ)償部的采集信息用于作為測(cè)量基準(zhǔn)；

控制模組，所述控制模組分別與所述驅(qū)動(dòng)件和所述連接部相連，所述控制模組用于接收所述受力檢測(cè)端和所述溫度補(bǔ)償端的傳輸?shù)男畔ⅲ钥刂扑鲵?qū)動(dòng)件的啟停。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述梁本體包括支撐架、伸縮梁和伸縮梁驅(qū)動(dòng)件，所述伸縮梁沿水平方向可移動(dòng)地設(shè)在所述支撐架上，所述伸縮梁驅(qū)動(dòng)件設(shè)在所述支撐架上，且所述伸縮梁驅(qū)動(dòng)件與所述伸縮梁相連以驅(qū)動(dòng)所述伸縮梁移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，多個(gè)所述護(hù)幫板從上到下被依次定義為第一級(jí)護(hù)幫板、第二級(jí)護(hù)幫板……第N級(jí)護(hù)幫板，所述第一級(jí)護(hù)幫板的首端與所述伸縮梁可轉(zhuǎn)動(dòng)地相連，所述第一級(jí)護(hù)幫板的尾端與所述第二級(jí)護(hù)幫板的首端可轉(zhuǎn)動(dòng)地相連……所述第N-1級(jí)護(hù)幫板的尾端與所述第N級(jí)護(hù)幫板的首端可轉(zhuǎn)動(dòng)地相連；

多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)件從上到下被依次定義為第一級(jí)驅(qū)動(dòng)件、第二級(jí)驅(qū)動(dòng)件……第N級(jí)驅(qū)動(dòng)件，所述第一級(jí)驅(qū)動(dòng)件設(shè)在所述伸縮梁上且與所述第一級(jí)護(hù)幫板相連，所述第二級(jí)驅(qū)動(dòng)件設(shè)在所述第一級(jí)護(hù)幫板上且與所述第二級(jí)護(hù)幫板相連……所述第N級(jí)驅(qū)動(dòng)件設(shè)在第N-1級(jí)護(hù)幫板上且與所述第N級(jí)護(hù)幫板相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，任意兩個(gè)相鄰的所述護(hù)幫板之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍為5°-180°。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述第一級(jí)驅(qū)動(dòng)件、所述第二級(jí)驅(qū)動(dòng)件……所述第N級(jí)驅(qū)動(dòng)件以及所述伸縮梁驅(qū)動(dòng)件均為千斤頂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述檢測(cè)組件還包括板件，所述彈性件的靠近所述護(hù)幫板的端面上設(shè)有第一凹槽，所述板件設(shè)在所述第一凹槽內(nèi)，所述第一凹槽的槽底設(shè)有螺旋狀的第二凹槽，所述受力檢測(cè)部均勻布設(shè)在所述第二凹槽內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述護(hù)幫板和所述板件上均設(shè)有通孔，所述護(hù)幫板的通孔和所述板件的通孔相對(duì)應(yīng)，所述連接部依次貫穿所述板件的通孔和所述護(hù)幫板的通孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述檢測(cè)組件還包括保護(hù)殼，所述保護(hù)殼設(shè)在所述彈性件的外周壁上，所述溫度補(bǔ)償部位于所述保護(hù)殼內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性護(hù)幫裝置，其特征在于，所述控制模組包括相連的光纖光柵解調(diào)儀和驅(qū)動(dòng)主機(jī)，所述連接部與所述光纖光柵解調(diào)儀相連，所述驅(qū)動(dòng)主機(jī)與所述第一級(jí)驅(qū)動(dòng)件、所述第二級(jí)驅(qū)動(dòng)件……所述第N級(jí)驅(qū)動(dòng)件以及所述伸縮梁驅(qū)動(dòng)件相連。

10.一種護(hù)幫方法，其特征在于，所述護(hù)幫方法用于如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的柔性護(hù)幫裝置，所述護(hù)幫方法包括：

設(shè)定所述護(hù)幫板與煤壁接觸力的下限為Fmin，所述光纖光柵傳感器受到Fmin力時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)增益為εmin；

所述護(hù)幫板范圍內(nèi)的所述受力檢測(cè)部以分布測(cè)點(diǎn)的方式采集受力信息，當(dāng)半數(shù)以上的測(cè)點(diǎn)均未達(dá)到應(yīng)變信號(hào)增益εmin時(shí)，認(rèn)為所述護(hù)幫板與煤壁未緊密貼合，此時(shí)所述驅(qū)動(dòng)件達(dá)到啟動(dòng)工作閾值，所述驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述護(hù)幫板轉(zhuǎn)動(dòng)，直至半數(shù)以上的測(cè)點(diǎn)均達(dá)到應(yīng)變信號(hào)增益εmin時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)件停止運(yùn)行。