專利名稱：鎬形截齒試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及采煤機或掘進機的煤巖截割試驗領域，具體為一種鎬形截齒試驗
直O(jiān)
背景技術：
目前，掘機進和采煤機的鎬形截齒具有拆裝方便、形狀簡單、加工容易、能點擊刨 煤巖、進刀深度大，且在使用過程中能自行磨利等特點，已經在煤巖巷道掘進和開采中實現 了普及應用，但因其在巷道內工作情況復雜，工作環(huán)境惡劣，截割頭上鎬形截齒在截割時會 在煤巖上留有溝槽，使得鎬形截齒的齒體部分容易與沒有被截落的煤巖發(fā)生干涉，從而導 致鎬形截齒齒體參與截割而出現偏磨，使用壽命較低。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種鎬形截齒試驗裝置，解決現有技術中無法利用鎬 形截齒對巖壁進行截割的模擬試驗等問題。本實用新型采用的技術方案是一種鎬形截齒試驗裝置，該試驗裝置設有鎬形截齒的固定和轉動機構、鎬形截齒 的巖壁模擬運動機構，鎬形截齒的固定和轉動機構包括裝配平臺、調速電機、聯(lián)軸器、固定 架、截齒固定座，調速電機、聯(lián)軸器、固定架、截齒固定座設置于裝配平臺上，調速電機通過 聯(lián)軸器與固定架相連，鎬形截齒安裝于固定架一端的截齒固定座上；鎬形截齒的巖壁模擬 運動機構包括巖壁、巖壁運動機構，巖壁與鎬形截齒相對設置，巖壁安裝于巖壁運動機構 上。所述的鎬形截齒試驗裝置，巖壁安裝于巖壁運動機構一端的巖壁固定環(huán)上，巖壁 運動機構上分別安裝橫向油缸、縱向油缸。所述的鎬形截齒試驗裝置，橫向油缸和縱向油缸分別通過位移傳感器連接可編程 控制器。所述的鎬形截齒試驗裝置，還包括鎬形截齒的感應傳感系統(tǒng)，鎬形截齒的感應傳 感系統(tǒng)設有環(huán)式壓力傳感器、溫度傳感器和加速度傳感器，鎬形截齒外部安裝環(huán)式壓力傳 感器，鎬形截齒內部安裝溫度傳感器和加速度傳感器；環(huán)式壓力傳感器的輸出端連接應力 測量儀，溫度傳感器和加速度傳感器的輸出端經A/D轉換器連至計算機系統(tǒng)。所述的鎬形截齒試驗裝置，鎬形截齒的感應傳感系統(tǒng)還包括頂絲、減震橡膠、隔離 橡膠、合金頭，鎬形截齒內部依次接觸設置頂絲、減震橡膠、溫度傳感器、隔離橡膠、加速度 傳感器、合金頭，合金頭的尖端伸至鎬形截齒外，頂絲與鎬形截齒通過螺紋連接。所述的鎬形截齒試驗裝置，還包括截齒角度調節(jié)機構，截齒角度調節(jié)機構設有底 座、固定螺栓、關節(jié)球體、調節(jié)螺栓、截齒座、壓蓋，與底座通過螺紋連接的調節(jié)螺栓，伸至關 節(jié)球體底部，關節(jié)球體與壓蓋通過球面配合，壓蓋通過固定螺栓安裝于底座上，鎬形截齒通 過截齒座安裝于關節(jié)球體上。[0011]本實用新型的有益效果是1、本實用新型鎬形截齒試驗裝置為一種鎬形截齒機構，該機構能實現對巖壁進行 截割的綜合檢測和模擬試驗，并進行實時數據采集，通過傳感器把壓力和溫度傳輸到儀器 上，該裝置通過對巖壁進行截割的模擬試驗，測定不同形狀和材料的鎬形截齒的磨損程度 和磨偏現象及截齒使用壽命，為鎬形截齒形狀、尺寸及結構的改進設計以及材料的選擇提 供了試驗數據。2、本實用新型鎬形截齒試驗裝置，該試驗裝置在鎬形截齒內部分別安裝壓力傳感 器和溫度傳感器，當試驗壓力超過預設的壓力和溫度時，傳感器采集的信號數據經A/D轉 換器轉化為數字信號傳輸至計算機系統(tǒng)發(fā)出聲光報警、實現自動停機保護。3、本實用新型鎬形截齒試驗裝置的控制系統(tǒng)包括壓力傳感器和溫度傳感器、自 動保護裝置，聲光報警裝置等，計算機系統(tǒng)參與全程控制并可以進行數據記錄、數據處理和 報表、繪圖。4、本實用新型由裝配平臺、調速電機、聯(lián)軸器、支撐座、截齒固定座、巖壁運動機 構、角度調節(jié)球等組成，通過壓力傳感器和溫度傳感器把采集的數據傳輸到測量儀及計算 機系統(tǒng)完成應力和溫度測試，實現了在同一試驗平臺上完成不同型號鎬形截齒性能進行測 試禾口試驗。5、本實用新型鎬形截齒巖壁模擬試驗裝置恰恰滿足了對鎬形截齒的綜合檢測和 試驗的要求，因此該鎬形截齒試驗裝置通過對巖壁進行截割的模擬試驗，測定不同形狀和 材料的鎬形截齒的磨損程度和磨偏現象及截齒使用壽命，為鎬形截齒形狀、尺寸及結構的 改進設計以及材料的選擇提供了試驗數據。6、整個試驗裝置的結構全部為模塊化設計，能夠在試驗時可通過螺栓、螺母、銷軸 等緊固件完成連接安裝，待試驗結束后可拆除，減少占地空間，且該鎬形截齒適用于掘進機 和采煤機。7、本實用新型通過環(huán)式應力傳感器和測量儀完成應力測試，通過溫度傳感器實現 截齒截割時的截齒溫度測試，實現在同一試驗平臺上完成對不同型號鎬形截齒的截割性能 進行測試和試驗，通過該試驗裝置可完成單齒各個角度的變換，從而實現截齒在截割煤巖 壁時的受力、溫度及磨損情況進行測試。

圖1和圖2為本實用新型結構示意圖；其中，圖1為主視圖；圖2為俯視圖。圖3為截齒放大圖。圖4為截齒固定座放大圖。圖中，1.裝配平臺；2.調速電機；3.聯(lián)軸器；4.固定架；5.巖壁；6.巖壁運動機 構；7.截齒固定座；8.鎬形截齒；9.巖壁固定環(huán)；10.橫向油缸；11.縱向油缸；12.頂絲； 13.減震橡膠；14.環(huán)式壓力傳感器；15.溫度傳感器；16.隔離橡膠；17.加速度傳感器； 18.合金頭；19.底座；20.固定螺栓；21.關節(jié)球體；22.調節(jié)螺栓；23.截齒座；24.壓蓋。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0024]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型鎬形截齒試驗裝置，該試驗裝置主要包括裝 配平臺1、調速電機2、聯(lián)軸器3、固定架4、巖壁5、巖壁運動機構6、截齒固定座7、鎬形截齒 8、巖壁固定環(huán)9、橫向油缸10、縱向油缸11、頂絲12、減震橡膠13、環(huán)式壓力傳感器14、溫度 傳感器15、隔離橡膠16、加速度傳感器17、合金頭18、底座19、固定螺栓20、關節(jié)球體21、調 節(jié)螺栓22、截齒座23、壓蓋M等，該試驗裝置通過調速電機2提供轉矩、液壓缸(橫向油缸 10、縱向油缸11)提供橫向和縱向切割力、傳感器進行定點檢測、通過該試驗裝置可完成單 齒各個角度的變換，從而實現截齒在截割煤巖壁時的受力、溫度及磨損情況進行測試。具體 結構如下1.裝配平臺1、調速電機2、聯(lián)軸器3、固定架4、截齒固定座7組成了鎬形截齒的固 定和轉動機構；調速電機2、聯(lián)軸器3、固定架4、截齒固定座7設置于裝配平臺1上，調速電 機2通過聯(lián)軸器3與固定架4相連，鎬形截齒8安裝于固定架4 一端的截齒固定座7上，鎬 形截齒8在調速電機2的驅動下轉動(圖1、2)。2.巖壁5、巖壁運動機構6、巖壁固定環(huán)9、橫向油缸10、縱向油缸11組成了鎬形 截齒的巖壁模擬運動機構；巖壁5與鎬形截齒8相對設置，巖壁5安裝于巖壁運動機構6 — 端的巖壁固定環(huán)9上，巖壁運動機構6上分別安裝橫向油缸10、縱向油缸11，橫向油缸10 驅動巖壁運動機構6帶動巖壁5做橫向運動，縱向油缸11驅動巖壁運動機構6帶動巖壁5 做縱向運動，橫向油缸10和縱向油缸11分別通過位移傳感器連接PLC可編程控制器，利用 PLC可編程控制器及位移傳感器精確控制橫向和縱向進給量)(圖1、2)。3.頂絲12、減震橡膠13、環(huán)式壓力傳感器14、溫度傳感器15、隔離橡膠16、加速度 傳感器17、合金頭18組成了鎬形截齒的感應傳感系統(tǒng)；本實用新型為鎬形截齒對巖壁進行截割的模擬機構，利用鎬形截齒從不同角度截 割巖壁時的壓力、溫度、振動加速度發(fā)生變化的信號數據采集、傳輸和顯示。如圖3所示，鎬 形截齒8外部安裝環(huán)式壓力傳感器14，鎬形截齒8內部安裝溫度傳感器15和加速度傳感 器17，環(huán)式壓力傳感器14的輸出端連接應力測量儀，溫度傳感器15和加速度傳感器17的 輸出端經A/D轉換器連至計算機系統(tǒng)。本實用新型中，通過環(huán)式壓力傳感器14的微變形， 把鎬形截齒8內部的應力傳輸給應力測量儀顯示圖形信號；鎬形截齒內部的溫度傳感器和 加速度傳感器采集的數據分別傳輸到顯示儀器上，再經A/D轉換器轉化為數字信號傳輸給 計算機系統(tǒng)，最終通過計算機系統(tǒng)上的實時監(jiān)測軟件顯示和記錄，并進行數據處理、儲存、 曲線繪制和識別得到相應的分析結果。另外，當鎬形截齒承受壓力、溫度和激振力超過設定 值時，傳感器采集的信號數據經A/D轉換器轉化為數字信號傳輸至計算機系統(tǒng)發(fā)出聲光報 警，實現自動停機保護。鎬形截齒內部安裝的壓力傳感器采集的數據經A/D轉換器轉化為數字信號傳輸 給計算機系統(tǒng)，最終通過計算機系統(tǒng)上的實時監(jiān)測軟件顯示和記錄，并進行數據處理、儲 存、曲線繪制和識別得到相應的分析結果；同理，溫度傳感器也具備上述功能。本實用新型中，鎬形截齒8內部依次接觸設置頂絲12、減震橡膠13、溫度傳感器 15、隔離橡膠16、加速度傳感器17、合金頭18 (齒尖)，合金頭18的尖端伸至鎬形截齒8外， 頂絲12與鎬形截齒8通過螺紋連接。4.底座19、固定螺栓20、關節(jié)球體21、調節(jié)螺栓22、截齒座23、壓蓋M組成了截 齒角度調節(jié)機構；與底座19通過螺紋連接的調節(jié)螺栓22，伸至關節(jié)球體21底部，關節(jié)球體21與壓蓋M通過球面配合，壓蓋M通過固定螺栓20安裝于底座19上，鎬形截齒8通過截 齒座23安裝于關節(jié)球體21上(圖4)。本實用新型的工作過程如下按上述步驟把試驗裝置安裝完成后，進行截齒截割巖壁的模擬試驗，該試驗過程 通過以下四個步驟進行1.巖壁機構調整通過對巖壁運動機構6中橫向油缸10和縱向油缸11的移動， 使巖壁5的位置處在鎬形截齒8截割巖壁試驗的理想位置上(即剛好與鎬形截齒8齒尖接 觸)；2.截齒角度機構調節(jié)調松底座19上的固定螺栓20，通過調節(jié)螺栓22使關節(jié)球 體21的角度符合截齒截割巖壁試驗要求，通過壓蓋M固定鎬形截齒8 ；3.傳感器與系統(tǒng)連接環(huán)式壓力傳感器14、溫度傳感器15、加速度傳感器17與測 量顯示儀及計算機系統(tǒng)進行無線連接，并接通電源，使傳感器、測量顯示儀及計算機系統(tǒng)處 在工作準備狀態(tài)；4.截齒截割巖壁模擬試驗啟動調速電機，截齒截割巖壁模擬試驗，通過各傳感 器把試驗信號傳輸到近算機系統(tǒng)，完成一次鎬形截齒的截割巖壁模擬試驗。
權利要求1.一種鎬形截齒試驗裝置，其特征在于該試驗裝置設有鎬形截齒的固定和轉動機 構、鎬形截齒的巖壁模擬運動機構，鎬形截齒的固定和轉動機構包括裝配平臺、調速電機、 聯(lián)軸器、固定架、截齒固定座，調速電機、聯(lián)軸器、固定架、截齒固定座設置于裝配平臺上，調 速電機通過聯(lián)軸器與固定架相連，鎬形截齒安裝于固定架一端的截齒固定座上；鎬形截齒 的巖壁模擬運動機構包括巖壁、巖壁運動機構，巖壁與鎬形截齒相對設置，巖壁安裝于巖壁 運動機構上。
2.按照權利要求1所述的鎬形截齒試驗裝置，其特征在于巖壁安裝于巖壁運動機構 一端的巖壁固定環(huán)上，巖壁運動機構上分別安裝橫向油缸、縱向油缸。
3.按照權利要求2所述的鎬形截齒試驗裝置，其特征在于橫向油缸和縱向油缸分別 通過位移傳感器連接可編程控制器。
4.按照權利要求1所述的鎬形截齒試驗裝置，其特征在于還包括鎬形截齒的感應傳 感系統(tǒng)，鎬形截齒的感應傳感系統(tǒng)設有環(huán)式壓力傳感器、溫度傳感器和加速度傳感器，鎬形 截齒外部安裝環(huán)式壓力傳感器，鎬形截齒內部安裝溫度傳感器和加速度傳感器；環(huán)式壓力 傳感器的輸出端連接應力測量儀，溫度傳感器和加速度傳感器的輸出端經A/D轉換器連至 計算機系統(tǒng)。
5.按照權利要求3所述的鎬形截齒試驗裝置，其特征在于鎬形截齒的感應傳感系統(tǒng) 還包括頂絲、減震橡膠、隔離橡膠、合金頭，鎬形截齒內部依次接觸設置頂絲、減震橡膠、溫 度傳感器、隔離橡膠、加速度傳感器、合金頭，合金頭的尖端伸至鎬形截齒外，頂絲與鎬形截 齒通過螺紋連接。
6.按照權利要求1所述的鎬形截齒試驗裝置，其特征在于還包括截齒角度調節(jié)機構， 截齒角度調節(jié)機構設有底座、固定螺栓、關節(jié)球體、調節(jié)螺栓、截齒座、壓蓋，與底座通過螺 紋連接的調節(jié)螺栓，伸至關節(jié)球體底部，關節(jié)球體與壓蓋通過球面配合，壓蓋通過固定螺栓 安裝于底座上，鎬形截齒通過截齒座安裝于關節(jié)球體上。
專利摘要本實用新型涉及采煤機或掘進機的煤巖截割試驗領域，具體為一種鎬形截齒試驗裝置，解決現有技術中無法利用鎬形截齒對巖壁進行截割的模擬試驗等問題。該試驗裝置設有鎬形截齒的固定和轉動機構、鎬形截齒的巖壁模擬運動機構，鎬形截齒的固定和轉動機構包括裝配平臺、調速電機、聯(lián)軸器、固定架、截齒固定座，調速電機、聯(lián)軸器、固定架、截齒固定座設置于裝配平臺上，調速電機通過聯(lián)軸器與固定架相連，鎬形截齒安裝于固定架一端的截齒固定座上；鎬形截齒的巖壁模擬運動機構包括巖壁、巖壁運動機構，巖壁與鎬形截齒相對設置，巖壁安裝于巖壁運動機構一端。本實用新型實現截齒在截割煤巖壁時的受力、溫度及磨損情況進行測試。
文檔編號G01M13/00GK201859102SQ201020578699
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者盧少勇, 李思成, 魯顯春 申請人:三一重型裝備有限公司