，进行数据传输。通过螺栓固定检测挡板63将扭摆振动检测装置62固定在刮板60侧面的两端。无线加速度采集模块69外部留有一数据传输口 66，当测试过程中或不使用时，用防水防尘塞44将其塞住，当需要传输数据，将密封塞67打开，进行数据传输。刮板60、横梁61及链环(张力检测装置59)采用的均是型号为SGW-250型刮板输送机的刮板、横梁及链环。
[0075]该刮板输送机扭摆振动的检测方法包括以下步骤:
[0076]a)通过充电孔46为加速度采集模块69充电，将无线采集模块参数设置的数据通过数据传输口 66下载到加速度采集模块69中。
[0077]b)当刮板输送机运行时刮板链产生扭摆振动，由无线加速度采集模块69为三轴加速度传感器64提供电源，三轴加速度传感器64检测到刮板链产生振动加速度信号；
[0078]c)三轴加速度传感器64将检测到的加速度信号按规律变换成电信号输出；
[0079]d)无线加速度采集模块69采集到三轴加速度传感器64发出的信号后，存储数据；
[0080]e)无线加速度采集模块69通过无线传输的方式，将数据传输至无线网关，并统一在采集终端接收信号与其他被测数据一同显示在显示屏上。
[0081]该刮板测试装置结构简单、使用安全可靠、并可实现实时检测，以便及时监测出刮板链发生扭摆振动时对刮板输送机的影响，三轴加速度传感器与无线加速度采集模块主要应用于有线传输信号距离远受干扰严重、布线繁琐等实验现场动态应变测量，在实验过程中实验人员可以远离实验现场，保证了实验的高效安全。
[0082]实时、精确地检测井下刮板输送机工作时刮板链扭摆振动特性的变化，并存储测试得到的数据。
[0083]6)模拟煤壁数据采集平台
[0084]该模拟平台包括压板72、液压缸73、呈矩阵式分布的三向内应力传感器70、右压板74、右液压缸75、左压板76、左液压缸77、左底板78、左滑座79、左支撑板80、右底板81、右滑座82、右支撑板83、右拉移油缸84、上支撑板85、左拉移油缸86。模拟煤壁71为根据煤矿井下煤岩硬度浇筑而成的煤岩混合物，左底板78、右底板81和上支撑板85固定在地面上，右压板74通过右液压缸75压在煤壁71的右侧，右液压缸75安装在右支撑板83上，右支撑板83安装在右滑座82上，右拉移油缸84连接于右支撑板83和右底板74之间，右滑座82与右底板74之间为滑动连接，左压板78通过左液压缸77压在煤壁71的左侧，左液压缸77安装在左支撑板80上，左支撑板80安装在左滑座79上，左拉移油缸86连接于左支撑板80和左底板78之间，左滑座79与左底板78之间为滑动连接，上支撑板85的下端连接液压缸73，液压缸73的下端连接压板72，压板72压在煤壁71的上端。浇筑采用由已经开采下的未进行筛分的煤岩混合物，通过逐层浇筑得到模拟煤壁。第一层浇筑完成，放置一段时间后(保证煤壁仍有一定柔软度)将传感器呈矩阵式安装在该层上方，待混合物形成坚硬的煤壁后，进行下一层浇筑，以此类推完成整个煤壁的制备。从而模拟煤矿所在地的井下煤层环境，进而减小误差，液压缸73作用于压板72上、右液压缸75作用于右压板74上、左液压缸76作用于左压板77上可对模拟煤壁进行加压，用以模拟煤层上方的土层负载，三向内应力传感器70呈矩阵式分布于模拟煤壁71内，各三向内应力传感器70均可检测三个方向受力情况，并在数据处理与显示单元87中显示，实现采煤装备采煤过程中的模拟煤壁内应力的检测，采煤机截割一个步距循环后，左、右拉移油缸缩回一个步距的位移，将煤壁两侧让开，使采煤机能够直接截割到煤岩的最左端和最右端。通过改变压力、流量设定，即可以低成本重复模拟不同井上土层与井下煤层的环境。
[0085]在实验台上即可建立不同硬度的模拟煤壁模型，三向内应力传感器可反映采煤机在截割煤的过程中对煤壁的冲击以及截割过程中应力波的传递情况，主要监测参数如应力波的传播范围、应力波的传播速度，既而模拟井下环境采煤机与煤壁之间的力学关系。为煤炭生产厂家在采煤过程中，提供数据参考和理论指导，根据数据选择最佳的截割头材质和采煤工艺参数，做好提前支护等保护工作，为采煤作业提供技术支持，进而提高采煤效率，降低采煤机的维护成本。
【主权项】
1.一种采煤机截齿力学特性在线测试系统，包括截割组件、A/D转换器、数据存储器、发射模块、接收模块、显示屏等部件，其特征在于:所述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、卡块等零件，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，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； 电源模块的正负极通过导线分别与A/D转换器、数据存储器、发射模块的正负极相连，电源模块的正极通过导线与应变片或应变花的正极相连，应变片或应变花的负极通过导线与A/D转换器的信号输入端负极相连，A/D转换器的信号输入端正极与电源模块的负极相连;A/D转换器的信号输出端正极通过导线与数据存储器的信号输入端正极相连，A/D转换器的信号输出端负极通过导线与数据存储器的信号输入端负极相连；数据存储器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。
2.根据权利要求1所述的采煤机截齿力学特性在线测试系统，其特征在于:所述模拟煤壁数据采集平台包括位于模拟煤壁顶部的压板、用于驱动压板的液压缸、呈矩阵式分布在模拟煤壁内的三向内应力传感器，模拟煤壁为根据煤矿井下煤岩硬度浇筑而成的煤岩混合物。
【专利摘要】一种采煤机截齿力学特性在线测试系统，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、显示屏等部件，其技术要点是：所述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、卡块等零件，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与齿套固定。
【IPC分类】E21C25-10, G01M13-00, E21C35-183, E21C35-19
【公开号】CN104806238
【申请号】CN201510213581
【发明人】郝志勇, 田立勇, 张东升, 毛君, 濮津, 宋秋爽, 张强, 陈洪月, 袁智, 卢进南, 宋振铎, 赵永科, 孙鹏亮
【申请人】辽宁工程技术大学, 中国煤矿机械装备有限责任公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月29日