一种全自动锚护系统监测平台的制作方法

1.本发明涉及全自动锚护设备监控技术领域，具体是一种全自动锚护系统监测平台。


背景技术：

2.全自动锚护设备主要分为两种，全自动锚杆设备和全自动锚索设备，是当前建设智能化矿井提出的可实现自动钻孔、自动装药、上锚杆、上锚索、紧固锚杆、紧固锚索、锚杆连续供给，并具有锚钻参数设置、自动复位、本机/遥控操作、可视化监控等功能于一体的应用于煤矿巷道掘进过程中锚杆、锚索支护的智能化设备。用于掘进工作面，能将工人从繁重的体力劳动中解放出来，人员远离工作面确保安全，改善劳动环境充分保证员工健康。全自动锚护设备对于提高巷道掘进的自动化水平，降低支护工作强度、提高支护安全性与支护效率、减少锚护人员具有重要意义，同时也是市场的迫切需求，由于本身具有一定技术难度，十分有必要建立一种全自动锚护设备监测平台，用以测试全自动锚护设备全自动锚钻流程。


技术实现要素：

3.本发明为了解决上述问题，提供一种全自动锚护系统监测平台。
4.本发明采取以下技术方案：一种全自动锚护系统监测平台，包括：全自动钻架实验平台，包括全自动钻架帮锚试验平台和全自动钻架顶锚试验平台，全自动钻架帮锚试验平台和全自动钻架顶锚试验平台根据钻架试验要求安装不同硬度试验用石块；锚护台架监测移动平台，锚护台架监测移动平台设置在轨道上，并沿轨道前后移动；关键元件监测平台，关键元件监测平台对全自动锚护设备中钻箱、锚箱和各种油缸监测，关键元件监测平台由电控柜提供动力源。
5.锚护台架监测移动平台包括轨道式移动小车、左右移动导向机构、升降机构、液压控制系统以及平台支撑组件，左右移动导向机构固定在轨道式移动小车上，升降机构固定在左右移动导向机构上方，液压控制系统控制左右移动导向机构和升降机构的动作，平台支撑组件通过旋转轴安装在移动小车上，在小车行走时，平台支撑组件通过旋转轴转动到小车上方并通过锁紧机构锁住；当全自动钻架在试验打钻时，将平台支撑组件通过旋转轴旋转到下方，与地面锚栓连接固定。
6.左右移动导向机构包括横移底座、滑移平台、导向柱、铜套、压盖、挡板、油缸和法兰盘，横移底座为主体框架，滑移平台通过导向柱与横移底座连接，导向柱一端与横移底座连接，另一端与固定在横移底座上的挡板固定，油缸缸体通过法兰盘与滑移平台连接，当油缸左腔进油时，缸体带动滑移平台向右移动，油缸右腔进油，油缸带动滑移平台向左移动，油缸活塞杆两端通过压盖与底座连接。
7.升降机构包括内套筒、外套筒、旋转缸基座、旋转油缸、升降油缸和销轴，内套筒底部与左右导向机构连接，内套筒上套有外套筒升降油缸通过销轴连接在内套筒和外套筒之
间，外套筒外侧连接固定旋转缸基座，旋转缸基座上安装旋转油缸，旋转油缸通过不同连接机构与全自动锚钻设备连接。
8.关键元件监测平台包括液压系统以及电控系统，液压系统包括泵站、控制系统、进给油缸加载系统、钻锚箱马达加载系统，泵站包括变量泵组件和齿轮泵组件，其中变量泵组件用以给钻锚箱加载控制系统和进给油缸加载系统提供动力，齿轮泵一方面用以提供进给油缸加载系统中加载油缸和监测油缸低压侧油路油液补充；电控系统包括一组单联电液比例阀组和一组二联电液比例阀组，单联电液比例阀组根据电控系统的控制器输出信号控制钻锚箱马达加载系统中马达流量和压力，二联联电液比例阀组中其中一片阀根据电控系统的控制器输出信号控制进给油缸加载系统中油缸流量和压力，另外一片阀控制监测进给油缸压力和流量。
9.关键元件监测平台对全自动锚护设备中钻箱、锚箱和各种油缸监测，轨道用以提供小车行驶路线，控制监测移动平台前后方向移动，电控柜用以提供监测平台动力源，控制其液压控制系统的启停。移动小车与轨道配合实现前后移动，所述左右移动导向机构安装于移动小车平台上，控制全自动锚护设备左右移动，所述升降机构采用伸缩套筒结构，控制全自动锚护设备上下方向移动，平台支撑组件用以移动小车与地面连接，防止监测平台在工作时发生倾翻，试验平台包括顶锚测试平台和帮锚测试平台，用以监测全自动锚护设备顶锚性能和帮锚性能。
10.本发明能在地面上模拟在井下使用工况，并能够实时监测全自动锚护设备及其关键元件运行状态。
附图说明
11.图1为本发明提出一种全自动锚护钻架关键元件监测平台各系统布置图；图2为本发明提出一种锚护台架监测移动平台结构图；图3为本发明提出一种全自动锚护设备试验平台总体结构图；图4为全自动钻架顶锚试验平台结构图；图5为全自动钻架帮锚试验平台结构图；图6为本发明提出一种左右移动导向机构图；图7为图6的侧视图；图8为本发明提出一种全自动锚护钻架升降机构结构图；图9为本发明提出一种关键元件监测平台结构图。
具体实施方式
12.下面将结合示意图对其进行说明，如图1所示，所述全自动锚护设备监测平台包括全自动钻架试验平台a、锚护台架监测移动平台b、关键元件监测平台c、轨道e和电控柜d。
13.如图3所示，全自动钻架试验平台包括全自动钻架帮锚试验平台a1和全自动钻架顶锚试验平台a2，各平台根据钻架试验要求安装不同硬度试验用石块。全自动钻架帮锚试验平台a1包括侧向固定架a1-1、石块固定框架a1-2和安装座a1-3，侧向固定架a1-1用以限制自动钻架在自动侧锚时的侧向移动，石块固定框架a1-2用以限制石块水平移动，安装座a1-3用以调整石块高度；全自动钻架顶锚试验平台a2包括护栏a2-1、石块固定架a2-2和顶
架板a2-3。
14.如图2所示，锚护台架监测移动平台包括轨道式移动小车1、左右移动导向机构2、升降机构3、液压控制系统4、平台支撑组件5。左右移动导向机构2通过螺栓固定在轨道式移动小车1上，升降机构3通过螺栓固定在左右移动导向机构2上方，液压控制系统4控制左右移动导向机构2和升降机构3的动作，平台支撑组件5通过一旋转轴安装在移动小车上，在小车行走时，平台支撑组件通过旋转轴转动到小车上方并通过锁紧机构锁住；当全自动钻架在试验打钻时，将平台支撑组件通过旋转轴旋转到下方，与地面锚栓连接固定。
15.如图4所示，左右移动导向机构包括横移底座2.1、滑移平台2.2、导向柱2.3、铜套2.4、压盖2.5和挡板2.6、油缸2.7和法兰盘2.8，横移底座为导向机构主主体框架，滑移平台2.2通过导向柱2.3与滑移平台连接，导向柱2.3一端与底座通过螺纹连接，另一端通过挡板2.6固定，油缸2.7缸体通过法兰盘与滑移平台2.2连接，当油缸左腔进油时，缸体带动滑移平台2.2向右移动，相反，油缸右腔进油，油缸缸体带动滑移平台向左移动。油缸2.7活塞杆两端通过压盖2.5与底座连接。
16.图5所示，升降机构包括内套筒3.1、外套筒3.2、旋转缸基座3.3、旋转油缸3.4、升降油缸3.5和销轴3.6，升降机构采用倒立安装，内套筒3.1通过螺钉与左右导向机构连接，升降油缸3.5通过销轴3.6与内套筒3.1和外套筒3.2连接，旋转缸基座3.3通过螺钉与外套筒连接，旋转油缸3.4安装在旋转缸基座上，旋转缸通过不同连接机构与全自动锚钻设备连接。
17.轨道式移动小车用以实现全自动锚护台架在试验平台中前后方向移动，在安装大型钻架时通过移动小车来实现全自动锚护设备的安装；左右移动导向机构用以实现全自动锚护台架在试验平台中左右方向移动，在帮锚试验中通过调整左右移动导向机构来实现不同全自动锚护钻架在该试验台中试验，使得各种包括全自动锚杆钻架和全自动锚索钻架能够在该试验平台中满足试验要求，在帮锚试验时还可以通过左右移动导向机构来实现全自动锚钻设备与帮锚试验平台的接帮锁定，防止在试验时全自动锚钻设备出现偏离试验平台的问题，以免出现试验失效及安全问题；升降机构用以实现全自动锚护台架在试验平台中上下方向移动，在顶锚试验中通过调整升降机构来实现不同全自动锚护钻架在该试验台中试验，使得各种包括全自动锚杆钻架和全自动锚索钻架能够在该试验平台中满足试验要求，在顶锚试验时还可以通过升降机构来实现全自动锚钻设备与顶锚试验平台的接顶锁定，防止在试验时全自动锚钻设备由于打钻反作用力出现偏离试验平台的问题，以免出现试验失效及安全问题；液压控制系统用以提供左右移动导向机构和升降机构动力和方向控制，在系统中为了避免出现安全事故增加了安全压力保护；平台支撑组件通过将移动小车与地面锚固装置连接，避免在左右导向柱移动时全自动锚钻设备重心偏移而出现倾翻事故，增加了试验的稳定性能和安全性能。
18.如图6所示，关键元件监测平台包括液压系统c1以及电控系统c2，液压系统包括泵站以及控制系统、进给油缸加载系统、钻锚箱马达加载系统，泵站包括变量泵组件和齿轮泵组件，其中变量泵组件用以给钻锚箱加载控制系统和进给油缸加载系统提供动力，齿轮泵一方面用以提供进给油缸加载系统中加载油缸和监测油缸低压侧油路油液补充；电控系统包括一组单联电液比例阀组和一组二联电液比例阀组，单联电液比例阀组根据电控系统的控制器输出信号控制钻锚箱马达加载系统中马达流量和压力，二联联电液比例阀组中其中
一片阀根据电控系统的控制器输出信号控制进给油缸加载系统中油缸流量和压力，另外一片阀控制监测进给油缸压力和流量。
19.可根据全自动锚护钻架在井下实际工况在检测平台上模拟加载相应连续载荷，可提供包括钻箱、锚箱、进给油缸等关键元件在内测试平台，可以单独监测，也可以实现多组油缸或者进给油缸和钻锚箱联合监测，这在全自动锚护钻架中进给与钻箱同时动作是很有重要意义，可以输出油缸位移、行程和压力，输出钻锚箱实际工作压力、转速、扭矩，并根据实时监测数据进行相应匹配调整。
20.一种全自动锚护系统测试方法，主要包括进给油缸测试方法、钻锚箱测试方法以及钻锚箱和进给油缸联动测试方法。进给油缸为双出杆油缸，通过油缸加载试验台输入对应载荷，获得对应位移、压力及进给推力，通过钻锚箱加载控制系统可根据实际使用工况设定输入加载扭矩的变化曲线，可实现方波、三角波、正弦波加载，或者复合波形加载。进给油缸和钻锚箱加载控制系统也可根据实际使用工况设定输入加载力和加载扭矩的变化曲线，观察进给油缸输出速度、输出力与钻锚箱转速和输出扭矩是否匹配。