一种液压支架直线度检测装置及检测方法与流程

本发明涉及液压支架相对位置检测技术领域，尤其涉及一种液压支架直线度检测装置及检测方法。

背景技术：

液压支架时矿井掘进过程中重要的超前支护设备，在综采工作面上通常将多个液压支架并排设置对巷道顶部进行支护，在生产过程中液压支架需要随着综采工作面不断前移，在液压支架分别移动后会导致其相对位置出现偏差，为了保证采煤机和刮板运输机的正常工作，液压支架在推进后需要保持一定的直线度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够用于确定相邻液压支架之间的纵向位置关系的检测装置及检测方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种液压支架直线度检测装置，包括立方体结构的箱体，所述箱体前表面开设有与前表面中心同心的通孔，箱体后表面中心固定有一穿过通孔的拉线绳，所述拉线绳伸出箱体的长度能够改变；所述箱体的一组相邻的侧面上分别固定有光源，另一组相邻的侧面上分别设置有能够识别拉线绳在光源下的投影线的感光元件。

优选地，所述光源为垂直于其所在的侧面的平行光源。

优选地，所述光源为点光源，光源朝向箱体的一侧设置有将点光源的光线转换为平行光线的透镜。

优选地，所述拉线绳为弹性绳。

优选地，所述箱体的后表面固定有一自动卷绳器，所述拉线绳卷收于自动卷绳器内。

优选地，所述后表面沿其所在的平面向外延伸设置有多个带有固定孔的凸耳。

优选地，所述后表面与箱体可拆卸的固定连接，所述后表面的四角处分别设置有与后表面垂直的定位角，每个定位角分别具有与箱体相邻的两个侧面紧贴的定位板。

优选地，所述箱体前表面之前还设置有不透光的柔性波纹纸，所述拉线绳能够穿过波纹纸，拉线绳偏转后表面的法线运动时，波纹纸能够跟随拉线绳位置改变形状。

本发明还提供了使用所述液压支架直线度检测装置检测平面相对直线度的方法，将检测装置固定在基准平面上的o点，将拉线绳自由端固定在待测平面上的p点，且在基准平面与待测平面沿法向重合时，op垂直于基准平面和待测平面；定义待测平面相对于基准平面的直线度δ为：

其中，α是拉线绳与基准平面法向的夹角，δ越接近1，表明待测平面相对于基准平面的偏离程度越大。

优选地，角度α满足以下关系：

即

其中，θ和分别是拉线绳在箱体侧面上的投影与该平面上垂直于后表面的直线的夹角。

本发明提供的液压支架直线度检测装置及检测方法的优点在于：结构简单，使用方便，能够快速确定两个平面的直线度，便于确定调整方式，具有良好的推广前景。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的液压支架直线度检测装置的示意图；

图2是本发明的实施例所提供的液压支架直线度检测装置的剖视图；

图3是本发明的实施例所提供的液压支架直线度检测装置的后表面示意图；

图4是本发明的实施例所提供的平面直线度检测方法的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

结合图1和图2，一种液压支架直线度检测装置，包括立方体结构的箱体1，所述箱体1前表面2上开设有以前表面2中心为圆心的通孔21，箱体1的后表面3中心固定有一穿过通孔21的拉线绳4，所述拉线绳4伸出箱体1的长度能够改变，箱体1的一组相邻的侧面上分别固定有光源5，另一组相邻的侧面上分别设置有能够识别拉线绳4在光源5下的投影线的感光元件6。通过识别拉线绳4在两个侧面上的投影偏离中轴线的角度，即可确定拉线绳4偏离后表面法向的角度，通过特定的固定方式，即可确定两个平面是否存在相对位移。

所述光源5选用垂直于其所在侧面的平行光源，也可以通过透镜将点光源转换成平行光源，从而确保拉线绳4在侧面上的投影为正投影。

所述拉线绳4采用可伸长的弹性绳，优选实施例中，在箱体1后表面3固定一个自动卷绳器(图未示)，拉线绳4收到拉力时从自动卷绳器内伸出，拉力消失后，拉线绳4卷收回自动卷绳器内。

为了防止外界光线对拉线绳4的投影产生干扰，前表面2之前还设置有不透光的柔性波纹纸(图未示)，拉线绳4能够穿过波纹纸，拉线绳4相对于后表面3的法向偏转时，波纹纸不会阻止拉线绳4的运动。

参考图3，所述后表面3与箱体1可拆卸的固定连接，所述后表面3的四角处分别设置有与后表面3垂直的定位角31，每个定位角31分别具有与箱体1的相邻两个侧面紧贴的定位板32，优选实施例汇总将定位板32设置于箱体1的内部，且每个定位角31的两个定位板32端部互相连接成一体结构。为了便于固定整个检测装置，所述后表面3沿其所在平面向外延伸设置有多个带有固定孔33的凸耳34，通过凸耳34可以方便的将检测装置固定在平面上。

本实施例还提供了利用上述检测装置检测两个平面相对直线度的方法，参考图4，将检测装置固定在基准平面a上的o点，将拉线绳4的自由端固定在待测平面b上的p点，且在基准平面a与待测平面b沿法向重合时，op垂直于基准平面a和待测平面b，定义待测平面b相对于基准平面a的直线度δ为：

其中，α是拉线绳与基准平面法向的夹角，δ越接近1，表明待测平面相对于基准平面的偏离程度越大。

角度α满足以下关系：

即

其中，θ和分别是拉线绳在箱体侧面上的投影与该平面上垂直于后表面的直线的夹角。角度θ和可以通过感光元件6识别拉线绳4的投影后直接测量其相对于中轴线的角度即可。

根据上述方法将在相邻的液压支架顶梁的侧面上分别固定检测装置和拉线绳4的自由端即可方便的检测两个相邻的液压支架之间的直线度，从而确定两个相邻的液压支架之间是否满足直线度要求，而在需要降低两个液压支架之间的直线度的时候，通过调整让角度θ和趋近于0即可。

需要注意的是，通过上述方法仅能确定两个平面之间存在偏转，但无法确定两个平面的夹角，而在固定弹力绳的平面相对弹力绳的固定点发生偏转时也无法测出存在偏转，但是对于液压支架的使用场景来说，可以忽略这一问题，因此本实施例提供的方法能够对液压支架的直线度进行有效的检测判断；在有其他要求时，可以考虑在两个平面上分别设置本实施例提供的检测装置或在其中一个平面上设置多个检测装置。