[发明专利]一种纵轴式掘进机截割模拟试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及掘进机截割性能测试技术领域，特别涉及一种纵轴式掘进机截割模拟试验系统。

背景技术

掘进和开采是煤炭生产的重要环节，其方针是：采掘并重，掘进先行。如何快速、安全的进行巷道掘进是保证煤矿高产的前提，掘进机的截割头是截割与破碎煤岩体的工作机构，其设计是否合理将直接影响到掘进机整机的可靠性、截割效率以及截齿消耗率，此外在复杂工况下，掘进机截割煤岩时，将产生剧烈的振动，过于强烈的振动和摆动不仅造成截齿的超前磨损和合金头的脱落，而且易造成关键零部件过度疲劳、液压系统失效、电气设备误动作及损坏等现象，影响掘进机的工作可靠性，降低其生产效率。

为提高掘进机的工作性能，煤机设计生产单位需要进行截割试验来对掘进机截割性能进行评估，根据试验结果对截割头及其他结构进行二次优化，但由于掘进工作面环境恶劣、工况复杂的特点，进行井下截割试验时测试数据易受环境干扰难以采集，多因素影响下的数据参数识别难度增大、当工作面来压时，井下安全难以保证。现有的掘进机截割试验主要有以下两种：一种是在整机上进行截割测试，但在整机上试验需要的配套设备较为复杂，需要大量的资金和时间来完成整套测试，使得测试成本较高；另一种是建立简单的传动系统，并配有简化的截割头进行截割，但该方法无法模拟掘进机悬臂纵向和横向摆动截割时的运动状态，且无法对截割时悬臂、回转台等结构件的受力及振动等信息的测试，影响测试结果，测试精度较差。

发明内容

为了解决现有技术存在的整机测试成本较高的问题，以及简单的传动系统无法模拟掘进机悬臂纵向和横向摆动截割时的运动状态，影响测试结果的问题，如图1所示，本发明提供了一种纵轴式掘进机截割模拟试验系统，所述纵轴式掘进机截割模拟试验系统包括掘进机截割部、纵向滑道、纵向推拉机构、模拟煤岩壁、支撑平台和控制系统；

掘进机截割部包括悬臂、截割头和转动机构，悬臂的一端与截割头连接，悬臂的另一端与转动机构转动连接，转动机构安装在支撑平台上且能够带动悬臂进行上下摆动和左右摆动，支撑平台安装在纵向滑道上，纵向推拉机构与支撑平台连接，纵向推拉机构能够带动掘进机截割部在纵向滑道上滑动使得掘进机截割部向模拟煤岩壁运动，控制系统与所述纵向推拉机构连接。

所述转动机构包括回转台、调高油缸、回转轴承和回转油缸；

回转台设有两个前上耳、两个前下耳和两个后上耳，所述悬臂的另一端与两个前上耳铰接，两个前下耳各连接一个调高油缸，两个调高油缸的输出端与所述悬臂的底部铰接；

回转台的回转中心安装有所述回转轴承，所述支撑平台上设有凸台，所述回转轴承安装在所述凸台上，每个所述后上耳均铰接一个回转油缸，每个所述回转油缸铰接在所述支撑平台上，调高油缸和回转油缸均与所述控制系统连接。

所述纵向滑道包括第一导轨、第二导轨和滑轨；

滑轨安装在所述支撑平台的底部两侧，位于所述支撑平台底部一侧的滑轨在第一导轨上滑动，位于所述支撑平台底部另一侧的滑轨在第二导轨上滑动，第一导轨和第二导轨平行布置。

所述悬臂的中部和所述回转台的前下耳处均安装有振动传感器，所述振动传感器与数据分析装置连接。

所述回转台上和所述支撑平台的后端均安装有粉尘检测仪，粉尘检测仪与数据分析装置连接。

所述回转油缸上安装有压力传感器，压力传感器与数据分析装置连接。

所述悬臂内部设有水路，悬臂的中部设有多个喷嘴，多个喷嘴与水路连通，水路与供水系统连接。

所述纵向推拉机构为推拉油缸。

所述纵轴式掘进机截割模拟试验系统还包括上挤压板、左侧挤压板、右侧挤压板和多个固定三脚架；

左侧挤压板和右侧挤压板分别位于所述模拟煤岩壁的两个侧面，上挤压板位于所述模拟煤岩壁的顶面，多个固定三脚架并列布置且抵压所述模拟煤岩壁的后面。

所述纵轴式掘进机截割模拟试验系统还包括脉冲锤和脉冲锤固定架；

所述脉冲锤固定架包括两个立柱和一个顶梁，两个立柱固定在所述模拟煤岩壁的两侧，顶梁固定在两个立柱的顶部，所述脉冲锤安装在所述顶梁接近所述模拟煤岩壁的一侧且能够沿着顶梁来回移动。