一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置制造方法
【专利摘要】一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，包括伺服电机、电机外罩、横杆、转盘以及钻头，所述伺服电机设置在电机外罩内，所述电机外罩顶部和底部分别设有滑动槽，所述横杆设置在滑动槽内并通过紧固螺母固定在滑动槽内，所述转盘设置在电机外罩的一侧并通过连杆与伺服电机连接，所述电机外罩前面板上开有长方形槽口，所述钻头设置在伺服电机的转轴上并从槽口伸出电机外罩外部，所述槽口上覆盖有弹性层。该装置不仅能精确定量地采出任意高度、厚度和倾角的煤层，减小煤层开挖过程中对顶、底板产生的破坏，而且容易操作，采煤效率高。
【专利说明】一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种采煤装置，尤其是用于相似材料模拟试验中的采煤装置。
【背景技术】
[0002]相似材料模拟自1937年在前苏联全苏矿山测量科学研究院首次用于研究岩层与地表移动问题至今，作为室内研究的一种重要手段，己被广泛用于矿山开采沉陷规律研究中，与实地观测和理论研究相配合，对指导建筑物下、铁路下、水体下压煤开采实践，发挥了重要作用。相似材料模拟试验中煤层的开挖非常重要，尤其是工作面开切眼过程中，传统的开采方式极易造成围岩破坏，如果煤层开挖造成顶、底板破坏，那么很容易导致直接顶提前断裂或底板破坏深度增加。目前相似材料模拟试验中大都采用人工采煤，而人工采煤既耗费大量人力和时间，又无法精确地定量采煤，还可能出现一些破坏煤层顶、底板等人为现象，进而影响试验结果的精度。
实用新型内容
[0003]为解决相似材料模拟试验中人工采煤耗时费力、破坏煤层结构、影响试验结果的问题，本实用新型提供了一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，包括伺服电机、电机外罩、横杆、转盘以及钻头，所述伺服电机设置在电机外罩内，所述电机外罩顶部和底部分别设有滑动槽，所述横杆设置在滑动槽内并通过紧固螺母固定在滑动槽内，所述转盘设置在电机外罩的一侧并通过连杆与伺服电机连接，所述电机外罩前面板上开有长方形槽口，所述钻头设置在伺服电机的转轴上并从槽口伸出电机外罩外部，所述槽口上覆盖弹性层。
[0004]优选地，所述模拟采煤装置还包括清理杆，所述电机外罩的前、后面板上设有开孔，所述清理杆穿过前、后面板上的开孔并通过紧固螺母固定。
[0005]优选地，所述清理杆呈L型，其端部设有锯齿部。
[0006]优选地，所述转盘上设有指针以及-60°到60°的刻度盘，所述指针与连杆连接，所述刻度盘固定在电机外罩上。
[0007]优选地，所述弹性层为波浪状橡胶层。
[0008]本实用新型的有益效果是:该装置不仅能精确定量地采出任意高度、厚度和倾角的煤层，减小煤层开挖过程中对顶、底板产生的破坏，而且容易操作，采煤效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构示意图。
[0010]图2为本实用新型的钻头及转盘的示意图。
[0011]图3为清理杆的安装示意图。
[0012]图4为弹性层的结构示意图。【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型的技术方案举例说明。
[0014]如图1和图2所示，一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，包括伺服电机
1、电机外罩2、横杆3、转盘4以及钻头5。伺服电机I设置在电机外罩2内，电机外罩2顶部和底部分别设有滑动槽6，横杆3穿过滑动槽6，并通过紧固螺母7固定在滑动槽6中，伺服电机I和电机外罩2通过横杆3固定在试验台15上，由于试验台15有各种形式，因此图1中所示的试验台15只是局部示意图。转盘4设置在电机外罩2的一侧，并通过连杆8与伺服电机I连接，转盘4上设有指针41以及-60°到60°的刻度盘42，指针41与连杆8连接，刻度盘42固定在电机外罩2上。电机外罩2的前面板21上开有长方形槽口 9，钻头5设置在伺服电机I的转轴上，并从槽口 9伸出电机外罩2外部，槽口 9上覆盖弹性层10，电机外罩2的前面板21和后面板22上设有开孔11。
[0015]如图3所示，该装置还包括L型清理杆12，清理杆12穿过前面板21和后面板22上的开孔11，并通过紧固螺母14固定，清理杆12的端部设有锯齿部13。
[0016]如图4所示，弹性层10为波浪状橡胶层。
[0017]本实用新型的工作过程如下:将钻头5对准煤层开切眼，开动伺服电机I带动钻头5转动，来回拉动清理杆12将开采下的煤清理出去。伺服电机I和电机外罩2能够通过滑动槽6在横杆3上来回滑动，选好工作位置后，用紧固螺母7锁住伺服电机I的位置。当需要开采倾斜角度的煤层时，通过转盘4调节伺服电机I的角度以改变钻头5的角度，刻度盘42上设有-60°到60°的角度，指针41与连杆8连接，转动指针41能够带动伺服电机I以及钻头5进行120°的转动，通过刻度盘42上的读数就能实现钻头5角度的精确调节。此夕卜，槽口 9上设有弹性层10，钻头5在槽口 9中转动时会拉伸或压缩弹性层10，并不会阻碍钻头5的转动。
[0018]使用本实用新型模拟采煤的优点是，不仅能够精确定量地采出任意高度、厚度和倾角的煤层，减小煤层开挖过程中对顶、底板产生的破坏，而且容易操作，采煤效率高。
[0019]需要说明的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，都应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，其特征在于，包括伺服电机、电机外罩、横杆、转盘以及钻头，所述伺服电机设置在电机外罩内，所述电机外罩顶部和底部分别设有滑动槽，所述横杆设置在滑动槽内并通过紧固螺母固定在滑动槽内，所述转盘设置在电机外罩的一侧并通过连杆与伺服电机连接，所述电机外罩前面板上开有长方形槽口，所述钻头设置在伺服电机的转轴上并从槽口伸出电机外罩外部，所述槽口上覆盖有弹性层。
2.根据权利要求1所述的用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，其特征在于，还包括清理杆，所述电机外罩的前、后面板上设有开孔，所述清理杆穿过前、后面板上的开孔并通过紧固螺母固定。
3.根据权利要求2所述的用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，其特征在于，所述清理杆呈L型，其端部设有锯齿部。
4.根据权利要求1所述的用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，其特征在于，所述转盘上设有指针以及-60°到60°的刻度盘，所述指针与连杆连接，所述刻度盘固定在电机外罩上。
5.根据权利要求1所述的用于相似材料模拟试验中的模拟采煤装置，其特征在于，所述弹性层为波浪状橡胶层。
【文档编号】G09B25/02GK203631052SQ201320864862
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】毕成, 郭惟嘉, 李杨杨, 陈绍杰, 王雪, 江宁, 张浩强, 张士川, 王琪锋, 赵金海, 路畅, 王荣发, 尚晓龙, 张涛 申请人:山东科技大学