[实用新型]滚筒采煤机综采成套装备力学特性的测试系统

摘要

一种滚筒采煤机综采成套装备力学特性的测试系统，从根本上解决了现有滚筒式采煤机力学特性检测误差大、检测参数数量少、检测结果无法应用于实际生产等问题，其包括分别与数据采集终端相连的采煤机数据采集平台、模拟煤壁数据采集平台、刮板输送机数据采集平台，其技术要点是：采煤机数据采集平台包括截割齿受力检测系统、滚筒转速检测系统、采煤机振动检测系统、平滑靴受力检测系统、导向滑靴受力检测系统、采煤机液压拉杆受力检测系统、滚筒扭矩检测系统；刮板输送机数据采集平台包括刮板输送机电压/电流/功率检测系统、刮板输送机振动检测系统、刮板输送机中部槽受力检测系统、刮板输送机哑铃受力检测系统、刮板输送机定位检测系统。

主权项

一种滚筒采煤机综采成套装备力学特性的测试系统，包括分别与数据采集终端相连的采煤机数据采集平台、模拟煤壁数据采集平台、液压支架数据采集平台、刮板输送机数据采集平台；液压支架数据采集平台包括销轴/耳座应力检测系统、液压支架顶板载荷检测系统、推溜拉架位移检测系统、液压支架姿态监测系统、液压支架定位检测系统，其特征在于：采煤机数据采集平台包括截割齿受力检测系统、滚筒转速检测系统、采煤机振动检测系统、平滑靴受力检测系统、导向滑靴受力检测系统、采煤机定位检测系统、采煤机液压拉杆受力检测系统、滚筒扭矩检测系统；截割齿受力检测系统包括截割组件、A/D转换器、数据存储器、发射模块、接收模块、显示屏；其中，截割组件包括螺旋滚筒以及沿周向固定在滚筒上的截齿单元，截齿单元包括硬质合金头、卡环、齿套、齿座、卡块，截齿单元通过卡块固定在滚筒的螺旋叶片上；硬质合金头末端插入齿座内，并通过外部套接卡环的齿套固定；齿座底部设有圆盘结构，圆盘底部车出直径小于圆盘的圆柱结构，圆柱结构中部铣出内接在圆柱圆形截面内的正八边形柱结构，圆柱结构下部外壁上加工位于正八边形柱各侧面中线上的导线槽，在正八边形柱的相同位置上分别间隔安装应变片和应变花；卡块为带有内腔的半封闭结构，卡块上加工一对与内腔相通的卡块销孔及导线孔，圆柱结构底部加工安装块，安装块上设有一对与卡块销孔相配合的安装块销孔，齿座底部的安装块插入卡块内腔中，并通过固定销限位，另一端通过圆盘结构限位将卡块内腔密封；应变片与应变花的导线沿导线槽向下布线，汇总后由卡块的导线孔引出与位于滚筒内的A/D转换器相连；平滑靴受力检测系统包括支撑腿、轴套、平滑靴、压板、全桥电路、数据处理转换装置，平滑靴通过销轴铰接在支撑腿上，并通过压板将平滑靴销轴限位，销轴与平滑靴之间设有轴套，销轴为筒状结构，销轴外壁上设有两个环形槽，凹槽内各安装一应变片组；应变片组一部分安装在销轴截面的水平方向，应变片组的另一部分安装在销轴截面的竖直方向；支撑腿内壁与销轴外壁之间、平滑靴内壁与销轴外壁之间刚好吻合，防止平滑靴销轴在轴孔内移动或转动；数据处理转换装置包括用于数据处理和转换的PLC装置以及显示屏；导向滑靴受力检测系统包括安装座、导向板、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的销排，安装座与导向板通过导向滑靴销轴铰接，导向滑靴销轴为五级阶梯筒状结构，销轴通过第一级和第五级限位在安装座上，通过第二级和第四级限位在导向板上，驱动齿轮通过两端的轴承限位在第三级上，各级阶梯筒状的连接处分别对应安装有位于销轴两端应变片组I～IV，应变片组I～IV的一部分安装在销轴截面的水平方向，应变片组的另一部分安装在 销轴截面的竖直方向，导向滑靴销轴内限位有测力螺栓，测力螺栓一端螺合在导向滑靴销轴内，另一端通过固定在安装座上的端板密封，导向滑靴销轴的内壁与测力螺栓的外壁之间、安装座内壁与导向板外壁之间、导向板内壁与驱动齿轮外壁之间刚好吻合，防止导向滑靴销轴在安装座的轴孔内移动或转动；滚筒扭矩检测系统包括截割电机、电机输出轴齿轮、与电机输出轴齿轮顺次啮合的主动轮I和主动轮II、与主动轮II同轴设置的主动轮III、与主动轮III顺次啮合的惰轮I～III、与惰轮III啮合的行星轮、与行星轮同轴设置的滚筒齿轮、由滚筒齿轮驱动的滚筒；其中，惰轮III的转轴为销轴传感器，销轴传感器外设有轴承，轴承限位在盖板内，销轴传感器的一端通过销轴定位螺杆限位在盖板上；刮板输送机数据采集平台包括链条受力检测系统、刮板链条速度检测系统、刮板输送机电压/电流/功率检测系统、刮板输送机振动检测系统、刮板输送机中部槽受力检测系统、刮板输送机哑铃受力检测系统、刮板输送机定位检测系统；刮板输送机振动检测系统包括刮板、固定于刮板底部的检测挡板、固定在刮板内的扭摆振动检测装置、通过螺栓和螺母固定在刮板上的横梁，刮板内设有若干链环槽，链环槽内设有张力检测装置，刮板两端的底部分别设有凹槽；扭摆振动检测装置包括壳体、固定在壳体上的检测挡板，检测挡板内限位有三轴加速度传感器，壳体内限位有与三轴加速度传感器输出端相连的加速度采集模块，检测挡板上设有与加速度采集模块数据传输口、充电孔相对应的空槽，以便检测装置充电和数据传输下载，空槽上设有铰接于检测底板上的密封塞；通过螺栓固定检测挡板将扭摆振动检测装置固定在刮板侧面的两端；无线加速度采集模块外部留有一数据传输口。