刨煤机综采成套力学特性的测试系统的制作方法_3

文档序号:8471446阅读:来源:国知局
侧外壁上安装应变片II (5、7),刀座中部设有与贯穿孔I 20相垂直的贯穿孔II 22 (或导线孔2)。贯穿孔II 22、贯穿孔I 20用于将应变片14的导线穿过通孔汇集在导线槽3—侧。方孔21前内壁上安装应变片III 4 (便于手工贴合应变片III 4),刀座9顶部安装温度传感器12,用于实时精确测量刨刀温度变化,贯穿孔I 20与刀座9顶部之间设置温度传感器导线孔19,用于将温度传感器导线引入导线槽3。导线槽3的设计极大方便了线路的布置,刀座9上的导线孔相互连通,也方便了线路的引出,避免了线路的凌乱及对刨刀检测装置的干扰,提高了测量准确度,降低了装配难度。各应变片以及传感器的导线汇总后沿导线槽3引出通到刀杆10的尾部。保护罩为带有钩形结构的U形壳体,通过刀座前部嵌于刀座外壁上,其钩形结构卡在刀座后部,并用沉头螺钉紧固,实现限位。通过保护罩将应变片与导线槽3全封闭。
[0047]检测单元11包括电源18、A/D转换器15、数据存储器16以及信号发射装置17。电源18的正负极分别通过导线与A/D转换器15、数据存储器16以及信号发射装置17的正负极相连,实现供电。电源18的正极通过导线分别与振动传感器13、应变片14、温度传感器12的正极相连,振动传感器13、应变片14 (应变片I?III)、温度传感器12的负极通过导线与A/D转换器15的信号输入正极相连,A/D转换器15的信号输入负极与电源18的负极相连,此回路构成了硬质合金刀头振动加速度、三向力以及温度检测的模拟量采集回路。A/D转换器15的信号输出正、负极通过导线与数据存储器16的信号输入正、负极相连,将得到的刀头振动加速度、三向力以及温度值实时存储到数据存储器16中,数据存储器16的信号输出正、负极通过导线分别与信号发射装置17的信号输入正、负极相连,将得到的刀头振动加速度、三向力以及温度值实时无线传输至信号接收装置(图中未示出)。
[0048]在刨煤机工作前打开数据接收模块电源,即可测量数据。该系统无需改变刨刀的安装方式直接替换现有的刨刀,可根据实际情况替换及拆卸各传感器,可在不影响刨刀运行的情况下检测刨刀工况下的受力情况,并实时记录。可为刨刀的相关研宄提供可靠数据,估算在刨刀在不同工作环境下的使用寿命,在刨刀临近损坏前更换,以提高采煤工作效率。
[0049]刨刀速度检测系统由变速箱、转速传感器、数据处理与显示单元组成,转速传感器安装在变速箱的输出轴上,数据处理与显示单元接收来至转速传感器的信号,并将转速信号转换为刨煤机的速度值进行显示;
[0050]刨煤机定位检测系统由中部槽、左感应板、左位置传感器、右感应板、右位置传感器刨头组成,左感应板安装在中部槽的左上侧,左位置传感器安装在刨头的左上侧,右感应板安装在中部槽的右上侧,右位置传感器安装在刨头的右上侧;
[0051]刨头振动检测系统由三向加速度传感器、刨头、数据处理与显示单元组成,三向加速度传感器安装在刨头的中上方,其测量刨头在空间三方向的振动量,数据处理与显示单元接收来至三向加速度传感器的信息,并对测量值的大小进行显示;
[0052]刨链拉力检测系统由刨头前侧链条张力传感器、刨头后侧链条张力传感器、松边链条张力传感器、松边链条张紧传感器1、数据处理与显示单元组成,刨头前侧链条张力传感器安装在刨头运行方向前侧的链条上,刨头前侧链条张力传感器安装在刨头运行方向后侧的链条上,松边链条张力传感器、松边链条张紧传感器I分别安装在刨头下侧松边链条的右侧和左侧。
[0053]还可在刨煤机滑轨上安装刨头速度传感器,用于监测刨头运行速度。将刨头运行速度历程与刨刀三向力载荷历程同步记录,便于分析刨头运行速度与刨刀三向力的关系。
[0054]2)刮板输送机振动检测系统
[0055]该系统包括刮板40、固定于刮板底部的检测挡板43、固定在刮板内的扭摆振动检测装置42、通过螺栓36和螺母37固定在刮板40上的横梁41,刮板内设有若干链环槽38,链环槽内设有张力检测装置39 (带有应变片的链环),刮板两端的底部分别设有凹槽。扭摆振动检测装置42包括壳体、固定在壳体上的检测挡板43,检测挡板内限位有三轴加速度传感器44,壳体内限位有与三轴加速度传感器44输出端相连的加速度采集模块49,检测挡板上设有与加速度采集模块49数据传输口 46、充电孔45相对应的空槽48,以便检测装置充电和数据传输下载,空槽48上设有铰接与检测底板上的密封塞47。当测试过程中或不使用时,用密封塞47将其塞住,当需要将数据进行传输时,将密封塞47打开,进行数据传输。通过螺栓固定检测挡板43将扭摆振动检测装置42固定在刮板40侧面的两端。无线加速度采集模块49外部留有一数据传输口 46,当测试过程中或不使用时,用防水防尘塞38将其塞住,当需要传输数据,将密封塞47打开,进行数据传输。刮板40、横梁41及链环(张力检测装置39)采用的均是型号为SGW-244型刮板输送机的刮板、横梁及链环。
[0056]该刮板输送机扭摆振动的检测方法包括以下步骤:
[0057]a)通过充电孔40为加速度采集模块49充电,将无线采集模块参数设置的数据通过数据传输口 46下载到加速度采集模块49中。
[0058]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49为三轴加速度传感器44提供电源,三轴加速度传感器44检测到刮板链产生振动加速度信号;
[0059]c)三轴加速度传感器44将检测到的加速度信号按规律变换成电信号输出;
[0060]d)无线加速度采集模块49采集到三轴加速度传感器44发出的信号后,存储数据;
[0061]e)无线加速度采集模块49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。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]3)模拟煤壁数据采集平台
[0065]该模拟平台包括压板52、液压缸53、呈矩阵式分布的三向内应力传感器50、右压板54、右液压缸55、左压板56、左液压缸57、左底板58、左滑座59、左支撑板60、右底板61、右滑座62、右支撑板63、右拉移油缸64、上支撑板65、左拉移油缸66。模拟煤壁51为根据煤矿井下煤岩硬度浇筑而成的煤岩混合物,左底板58、右底板61和上支撑板65固定在地面上,右压板54通过右液压缸55压在煤壁65的右侧,右液压缸55安装在右支撑板63上,右支撑板63安装在右滑座62上,右拉移油缸64连接于右支撑板63和右底板74之间,右滑座62与右底板74之间为滑动连接,左压板58通过左液压缸57压在煤壁65的左侧,左液压缸
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