采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿机械领域，具体地说是一种采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置。
【背景技术】
[0002]为保证滚筒采煤作业的顺利进行，常需要对采煤机各部件的受力情况进行实时监测与记录，并将记录结果分析后用于指导新型采煤机的生产制造，为此需要在采煤机的相应部位安装相应的监测装置。现有的采煤机参数检测系统主要用于截割齿、滚筒、导向滑靴、平滑靴、刮板输送机等主要部位的检测。
[0003]导向滑靴对采煤机起到了支撑和行走导向作用，实际工作过程中受滚筒截割载荷、刮板机线路弯曲的影响，会引起导向滑靴与安装在刮板机上的销排之间产生较大冲击载荷，加之两者处于干摩擦状态，常引起导向滑靴发生底钩部分断裂、导向侧壁全部断裂、耐磨层严重磨损等事故，此外，导向滑靴的损坏还会对销排造成一定程度破坏，通过对导向滑靴的受力进行检测，能够揭示导向滑靴的受力机理，为导向滑靴的结构优化、提高使用寿命提供研宄数据。
[0004]此外，井下采煤作业过程通常会涉及到煤壁垮落范围、采煤机与煤壁冲击力、应力波传播范围及传播速度的测量等参数，但由于井下环境复杂，根本不可能于开采前在煤壁中安装传感器，即使不考虑资金、施工安全、施工难度的问题，在原有煤壁内增设传感器，势必会影响原有的煤壁内结构，根本无法得到准确的测量结果。为此，亟需一种煤矿井下环境的煤壁模型。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置，从根本上解决了无法检测滚筒式采煤机工况下力学特性数据的问题，其具有结构简单、使用方便、易于操控、数据检测直观、检测结果可靠等优点。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:该采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置包括安装座、导向板、驱动齿轮、与驱动齿轮啮合的销排，其特征在于:安装座与导向板通过导向滑靴销轴铰接，导向滑靴销轴为五级阶梯筒状结构，销轴通过第一级和第五级限位在安装座上，通过第二级和第四级限位在导向板上，驱动齿轮通过两端的轴承限位在第三级上，各级阶梯筒状的连接处分别对应安装有位于销轴两端应变片组I?IV，应变片组I?IV的一部分安装在销轴截面的水平方向，应变片组的另一部分安装在销轴截面的竖直方向，，导向滑靴销轴内限位有测力螺栓，测力螺栓一端通过螺合在导向滑靴销轴内，另一端通过固定在安装座上的端板密封，导向滑靴销轴的内壁与测力螺栓的外壁之间、安装座内壁与导向板外壁之间、导向板内壁与驱动齿轮外壁之间刚好吻合，防止导向滑靴销轴在安装座的轴孔内移动或转动。
[0007]该检测装置可同时适用于滚筒式采煤机以及刨煤机，通过采煤机各部分传感单元的联动，准确测量了成套装备各测试设备的真实力学特性数据。该测试系统不但可用于工况下采煤机相关参数的实时监测，而且配合模拟煤壁数据采集平台可在井上模拟井下复杂的作业环境。为生产厂家在研发滚筒采煤机综采成套装备过程中，提供发数据参考和理论指导。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的系统结构框图；
[0009]图2为本实用新型滚筒的外观结构示意图；
[0010]图3为本实用新型截割组件的爆炸结构示意图；
[0011]图4为本实用新型截割头的信号传输原理示意图；
[0012]图5为本实用新型截割头部分信号传输电路的结构示意图；
[0013]图6为本实用新型平滑靴组件的剖视结构示意图；
[0014]图7为本实用新型平滑靴组件的主视结构示意图；
[0015]图8为本实用新型平滑靴销轴的受力方向示意图；
[0016]图9为本实用新型平滑靴销轴的主视结构示意图；
[0017]图10为本实用新型导向滑靴组件的剖视结构示意图；
[0018]图11为本实用新型导向滑靴组件的主视结构示意图；
[0019]图12为本实用新型导向滑靴销轴的受力方向示意图；
[0020]图13为本实用新型导向滑靴销轴的主视结构示意图；
[0021]图14为本实用新型导向滑靴销轴X方向标定时的支点及作用力位置示意图；
[0022]图15为本实用新型导向滑靴销轴实测时的作用力位置示意图；
[0023]图16为本实用新型截割传动系统的结构示意图；
[0024]图17为本实用新型惰轮轴传感器的受力示例图；
[0025]图18为本实用新型刮板组件的剖视结构示意图；
[0026]图19为本实用新型扭摆振动检测装置的装配结构示意图；
[0027]图20为模拟煤壁内的传感器分布位置示意图；
[0028]图21为模拟煤壁的主视结构示意图。
[0029]附图标记说明:1滚筒、2截齿单元、3螺旋叶片、4硬质合金头、5卡环、6齿套、7齿座、8应变花、9应变片、10导线槽、11安装块销孔、12固定销、13卡块销孔、14导线孔、15卡士夬、16安装块、17发射模块、18接收模块、19显示屏、20电源模块、21A/D转换器、22数据存储器、23支撑腿、24轴套、25平滑靴销轴、26压板、27平滑靴、28环形槽、29应变片组、30安装座、31驱动齿轮、32轴承、33导向板、34销排、35端板、36测力螺栓、37导向滑靴销轴、38应变片组1、39应变片组11、40应变片组111、41应变片组IV、42截割电机、43电机输出轴齿轮、44主动轮1、45主动轮11,46主动轮111,47惰轮1、48惰轮11,49惰轮111,50滚筒齿轮、51行星轮、52轴承、53销轴传感器、54惰轮轴定位螺杆、55盖板、56螺栓、57螺母、58链环槽、59张力检测装置、60刮板、61横梁、62扭摆振动检测装置、63检测挡板、64三轴加速度传感器、65充电孔、66数据传输口、67密封塞、68空槽、69加速度采集模块、70三向内应力传感器、71模拟煤壁、72压板、73液压缸、74右压板、75右液压缸、76左压板、77左液压缸、78左底板、79左滑座、80左支撑板、81右底板、82右滑座、83右支撑板、84右拉移油缸、85上支撑板、86左拉移油缸、87数据处理与显示单元。
【具体实施方式】
[0030]以下结合图1?21，通过具体实施例详细说明本实用新型的内容。该采煤机导向滑靴力学特性实时检测装置包括分别与数据采集终端相连的采煤机数据采集平台、模拟煤壁数据采集平台、液压支架数据采集平台、刮板输送机数据采集平台。
[0031]其中，采煤机数据采集平台包括截割齿受力检测系统、滚筒转速检测系统、采煤机振动检测系统、平滑靴受力检测系统、导向滑靴受力检测系统、采煤机定位检测系统、采煤机液压拉杆受力检测系统、滚筒扭矩检测系统。
[0032]模拟煤壁数据采集平台包括煤壁冲击力检测系统、煤壁内应波传递检测系统、煤壁内应波传播速度检测系统、煤壁内应波传播范围检测系统。
[0033]液压支架数据采集平台包括销轴/耳座应力检测系统、液压支架顶板载荷检测系统、推溜拉架位移检测系统、液压支架姿态监测系统、液压支架定位检测系统。
[0034]刮板输送机数据采集平台包括链条受力检测系统、刮板链条速度检测系统、刮板输送机电压/电流/功率检测系统、刮板输送机振动检测系统、刮板输送机中部槽受力检测系统、刮板输送机哑铃受力检测系统、刮板输送机定位检测系统。
[0035]I)截割齿受力检测系统
[0036]该系统包括截割组件、A/D转换器、数据存储器、发射模块17、接收模块18、显示屏19等部件。其中，截割组件包括螺旋滚筒I以及沿周向固定在滚筒I上的截齿单元2，截齿单元包括硬质合金头4、卡环5、齿套6、齿座7、卡块14等部件，截齿单元通过卡块固定在滚筒I的螺旋叶片3上。硬质合金头末端插入齿座内，并通过外部套接卡环的齿套固定。齿座底部设有圆盘结构，圆盘底部车出直径小于圆盘的圆柱结构，圆柱结构中部铣出内接在圆柱圆形截面内的正八边形柱结构，圆柱结构下部外壁上加工位于正八边形柱各侧面中线上的导线槽10，在正八边形柱的相同位置上分别间隔安装应变片9和应变花8。卡块15为带有内腔(图中角度未示出)的半封闭结构，卡块15上加工一对与内腔相通的卡块销孔13及导线孔14，圆柱结构底部加工安装块16，安装块16上设有一对与卡块销孔13相配合的安装块销孔11，齿座底部的安装块16插入卡块15内腔中，并通过固定销15限位，另一端通过圆盘结构限位将卡块内腔密封。应变片9与应变花8的导线沿导线槽10向下布线，汇总后由卡块14的导线孔16引出与位于滚筒内的A/D转换器相连。
[0037]电源模块20的正负极通过导线分别与A/D转换器21、数据存储器22、发射模块17的正负极相连，为A/D转换器21供电、数据存储器22供电、发射模块供电。电源模块20的正极通过导线与应变片9或应变花8 (图中未示出，其连接关