一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构的制作方法

本实用新型属于采煤机技术领域，涉及采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构。

背景技术：

采煤机在综采作业过程中，一方面采煤机机身沿着工作面移动切割作业，另一方面采煤机的摇臂根据煤质和厚度的不同对滚筒进行自动调节高度，特别是针对大倾角煤层的作业，需要实时对机身自身的姿态以及摇臂相对机身的倾角进行实时检测，以便对采煤机自身重心安全进行监测，保障采煤过程中采煤机机身的稳定性。目前的采煤机摇臂倾角测量装置往往只提供摇臂相对机身的一维倾角信息，缺少摇臂的两维姿态信息，即俯仰角和横滚角信息，以及缺少采煤机机身的两维姿态信息，无法感知采煤机的重心及稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，能解决上述的问题，且可靠性高、稳定性好。

按照本实用新型提供的技术方案：一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，包括采煤机机身，所述采煤机机身前后两端转动安装前摇臂和后摇臂，所述采煤机机身中水平安装安装机身动态倾角传感器，所述前摇臂中安装水平安装前摇臂动态倾角传感器，所述后摇臂中安装水平安装后摇臂动态倾角传感器，所述采煤机机身中安装控制箱，所述控制箱内安装可编程逻辑控制器plc，所述可编程逻辑控制器plc通过串行总线与所述机身动态倾角传感器、前摇臂动态倾角传感器、后摇臂动态倾角传感器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述前摇臂动态倾角传感器与所述前摇臂的纵向平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述后摇臂动态倾角传感器与所述后摇臂的纵向平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述动态倾角传感器的型号为vru-100。

作为本实用新型的进一步改进，所述采煤机前摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机后摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机前摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；所述采煤机后摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；所述采煤机机身的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机机身的横滚角的检测范围为：-15°~+15°。

作为本实用新型的进一步改进，所述机身动态倾角传感器所测量的姿态角是所述采煤机机身中段相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

作为本实用新型的进一步改进，所述前摇臂动态倾角传感器和所述后摇臂动态倾角传感器所测量的姿态角分别是所述前摇臂和所述后摇臂相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的设计结构简单、可靠性高、稳定性好，为采煤机的重心安全监测以及自动调高提供可靠保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1-2中，包括可编程逻辑控制器plc100、前摇臂动态倾角传感器200、机身动态倾角传感器300、后摇臂动态倾角传感器400等。

如图1-2所示，本实用新型的一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，包括：用于对采煤机机身姿态角测量的机身动态倾角传感器300，安装在采煤机机身中段的控制箱内且与机身底座的纵向平行；用于对采煤机前后两个摇臂姿态角测量的前摇臂动态倾角传感器200和后摇臂动态倾角传感器400，分别安装在前后两个摇臂内且与摇臂的纵向平行；用于对采煤机机身姿态角与摇臂倾角解算的可编程逻辑控制器plc100，安装在采煤机机身中段的控制箱内，且通过串行总线与三个动态倾角传感器通信。

本实施例中，采煤机姿态角及摇臂倾角检测装置及方法对采煤机机身姿态角测量的机身动态倾角传感器300所测量的姿态角是采煤机机身中段相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

本实施例中，采煤机姿态角及摇臂倾角检测装置及方法对采煤机前后两个摇臂姿态角测量的前摇臂动态倾角传感器200和后摇臂动态倾角传感器400所测量的姿态角分别是采煤机前摇臂和后摇臂相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

本实施例中，采煤机摇臂倾角包括采煤机前摇臂的倾角和采煤机后摇臂的倾角。

采煤机前摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；采煤机后摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；采煤机前摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；采煤机后摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；采煤机机身的倾角的检测范围为：-30°~+30°；采煤机机身的横滚角的检测范围为：-15°~+15°。

优先地，动态倾角传感器的型号为vru-100。

本实施例中，采煤机前摇臂的倾角是指采煤机前摇臂的俯仰角与采煤机机身中段的俯仰角之差。采煤机后摇臂的倾角是指采煤机后摇臂的俯仰角与采煤机机身中段的俯仰角之差。

动态倾角传感器vru-100自带三轴mems陀螺传感器和三轴mems加速度计传感器，具有测量角速度和加速度范围大、动态响应快、精度较高、抗干扰强等特点。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，所述结构包括采煤机机身，所述采煤机机身前后两端转动安装前摇臂和后摇臂，其特征在于：所述采煤机机身中水平安装安装机身动态倾角传感器（300），所述前摇臂中安装水平安装前摇臂动态倾角传感器（200），所述后摇臂中安装水平安装后摇臂动态倾角传感器（400），所述采煤机机身中安装控制箱，所述控制箱内安装可编程逻辑控制器plc（100），所述可编程逻辑控制器plc（100）通过串行总线与所述机身动态倾角传感器（300）、前摇臂动态倾角传感器（200）、后摇臂动态倾角传感器（400）连接。

2.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述前摇臂动态倾角传感器（200）与所述前摇臂的纵向平行。

3.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述后摇臂动态倾角传感器（400）与所述后摇臂的纵向平行。

4.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述动态倾角传感器的型号为vru-100。

5.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述采煤机前摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机后摇臂的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机前摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；所述采煤机后摇臂的横滚角的检测范围为：-15°~+15°；所述采煤机机身的倾角的检测范围为：-30°~+30°；所述采煤机机身的横滚角的检测范围为：-15°~+15°。

6.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述机身动态倾角传感器（300）所测量的姿态角是所述采煤机机身中段相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

7.如权利要求1所述的采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，其特征在于：所述前摇臂动态倾角传感器（200）和所述后摇臂动态倾角传感器（400）所测量的姿态角分别是所述前摇臂和所述后摇臂相对于当地水平面的俯仰角和横滚角。

技术总结
本实用新型涉及一种采煤机姿态角及摇臂倾角检测结构，包括采煤机机身，采煤机机身前后两端转动安装前摇臂和后摇臂，采煤机机身中水平安装安装机身动态倾角传感器，前摇臂中安装水平安装前摇臂动态倾角传感器，后摇臂中安装水平安装后摇臂动态倾角传感器，采煤机机身中安装控制箱，控制箱内安装可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC通过串行总线与机身动态倾角传感器、前摇臂动态倾角传感器、后摇臂动态倾角传感器连接。本实用新型的设计结构简单、可靠性高、稳定性好，为采煤机的重心安全监测以及自动调高提供可靠保障。

技术研发人员：刘刚;朱景玉;赵忠华
受保护的技术使用者：无锡巨通矿山机械有限公司
技术研发日：2020.09.24
技术公布日：2021.04.02