、54惰轮轴定位螺杆、55盖板、56螺栓、57螺母、58链环槽、59张力检测装置、60刮板、61横梁、62扭摆振动检测装置、63检测挡板、64三轴加速度传感器、65充电孔、66数据传输口、67密封塞、68空槽、69加速度采集模块、70三向内应力传感器、71模拟煤壁、72压板、73液压缸、74右压板、75右液压缸、76左压板、77左液压缸、78左底板、79左滑座、80左支撑板、81右底板、82右滑座、83右支撑板、84右拉移油缸、85上支撑板、86左拉移油缸、87数据处理与显示单元。
【具体实施方式】
[0032]以下结合图1?21，通过具体实施例详细说明本发明的内容。该采煤机截齿力学特性在线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。
[0033]其中，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。
[0034]模拟煤壁数据采集平台包括煤壁冲击力检测系统、煤壁内应波传递检测系统、煤壁内应波传播速度检测系统、煤壁内应波传播范围检测系统。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]I)截割齿受力检测系统
[0038]该系统包括截割组件、A/D转换器、数据存储器、发射模块17、接收模块18、显示屏19等部件。其中，截割组件包括螺旋滚筒I以及沿周向固定在滚筒I上的截齿单元2，截齿单元包括硬质合金头4、卡环5、齿套6、齿座7、卡块14等部件，截齿单元通过卡块固定在滚筒I的螺旋叶片3上。硬质合金头末端插入齿座内，并通过外部套接卡环与齿套固定。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10，在正八边形柱的相同位置上分别间隔安装应变片9和应变花8。卡块15为带有内腔(图中角度未示出)的半封闭结构，卡块15上加工一对与内腔相通的卡块销孔13及导线孔14，圆柱结构底部加工安装块16，安装块16上设有一对与卡块销孔13相配合的安装块销孔11，齿座底部的安装块16插入卡块15内腔中，并通过固定销15限位，另一端通过圆盘结构限位将卡块内腔密封。应变片9与应变花8的导线沿导线槽10向下布线，汇总后由卡块14的导线孔16引出与位于滚筒内的A/D转换器相连。
[0039]电源模块20的正负极通过导线分别与A/D转换器21、数据存储器22、发射模块17的正负极相连，为A/D转换器21供电、数据存储器22供电、发射模块供电。电源模块20的正极通过导线与应变片9或应变花8 (图中未示出，其连接关系同应变片)的正极相连，应变片23或应变花的负极通过导线与A/D转换器21的信号输入端负极相连，A/D转换器21的信号输入端正极与电源模块20的负极相连，此回路构成了三向力检测的模拟量采集回路。A/D转换器21的信号输出端正极通过导线与数据存储器22的信号输入端正极相连，A/D转换器21的信号输出端负极通过导线与数据存储器22的信号输入端负极相连，此回路通过A/D转换器21得到的三向力测量值实时存储到数据存储器22中，数据存储器22的信号输出端正极通过导线与发射模块的信号输入端正极相连，数据存储器22的信号输出端负极通过导线与发射模块的信号输入端负极相连，此回路将数据存储器22中的三向力测量值实时传输至位于机房内的信号接收模块，实现远程接收数据。
[0040]由于应变片与应变花密封在卡块内，无需担心恶劣的工况环境对测量精度造成影响，提高了测量精确度，同时防止测力原件的损坏，将维护费用降到最低。在滚筒内安装的数据处理与发射模块对得到的信息进行加工。为了能够正确的测出截齿的力学特性，齿座连接部的圆柱面和与滚筒的卡块留有缝隙，不与卡块接触；连接部的尾端加工成方形并与卡块配合，并在尾端的方柱侧面加工有通孔，可以起到连接作用。此装置直接封装在滚筒的卡块内部，可以防止井下恶劣的环境对装置造成的破坏。无需改变截齿切削部分的结构，无需改变截齿与齿座之间的连接方式。与普通截齿的安装方式相同，也为提高采煤机的生产效率和保障采煤作业的安全提供了有力的保障。
[0041]工作时，滚筒随着采掘机安装在采煤机上随主轴转动，截齿截割煤岩时受力产生应变，带动截齿座圆柱结构产生应变，固定在正八边形柱形结构的应变片及应变花随之产生应变，应变片及应变花变形后电阻发生变化，产生相应的电信号，信号经A/D转换器将模拟量转换为对应的三向力数字量储到数据存储器中，存储在数据存储器中的信息通过发射模块发送至机房内的接收模块，经计算机数据处理后实时反映在显示屏上，可在不改变截齿实际工作条件的情况下测量出截齿实际工况下的力学特性，并能全部记录或实时传回到计算机上，在采煤机工作状态下实时精确地测量截齿在截割煤岩过程中三向受力情况，测量方法简便，结果可靠，适应性强，应用该测量方法的测量装置安装操作方便，结果真实可靠，测量成本低。
[0042]2)平滑靴受力检测系统
[0043]该系统包括支撑腿23、轴套24、平滑靴27、压板26、全桥电路、数据处理转换装置，平滑靴27通过销轴4铰接在支撑腿23上，并通过压板26将平滑靴销轴25限位，销轴与平滑靴之间设有轴套24，销轴4为筒状结构，销轴外壁上设有两个环形槽28，凹槽内各安装一应变片组29，应变片组的一部分安装在销轴截面的水平方向，应变片组的令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25在轴孔内移动或转动。数据处理转换装置包括用数据处理和转换的PLC装置以及显示屏。
[0044]该采煤机平滑靴力学特性的测试方法包括以下步骤:
[0045]I)使用全桥连接方式，在空载的情况下，记录各个应变片的初始应变大小；
[0046]2)分别对采煤机平滑靴的Y向和Z向施加10000N，20000N，30000N，40000N的固定载荷，并记录下相对应变值(即实际应变值减去初始应变值)
[0047]3)运用数学分析软件计算出加载值与应变值的关系式，最后将关系式输入到PLC中。
[0048]4)将标定好的销轴安装到平滑靴上，工况下，应变片经过全桥电路，将应变大小传输到PLC中，经PLC中程序处理成平滑靴Y向和Z向受力大小，并在屏幕上实时显示，Fy方向受力信号为Sy，Fz方向受力信号为Sz。
[0049]3)导向滑靴受力检测系统
[0050]该系统包括安装座30、导向板33、驱动齿轮31、与驱动齿轮啮合的销排，安装座30与导向板33通过导向滑靴销轴37铰接，导向滑靴销轴37为五级阶梯筒状结构(轴径最小端为一级)，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31通过