综采工作面刮板输送机机身自动调直装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置及方法，该装置包括弹性杆和相对位姿测量装置，弹性杆设置在任意相邻两个液压支架之间，弹性杆与液压支架之间设有角度传感器，相对位姿测量装置包括弹性连接器，弹性连接器设置在任意相邻两个中部槽之间，弹性连接器设有具有温度补偿作用的应变传感器，角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架。该方法以电液控制系统所接收电压信号作为判断依据，依实际工况分别对液压支架和刮板输送机实施相应动作，实现液压支架定位和刮板输送机中部槽的调直控制，大大缩短了调直周期，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
综采工作面刮板输送机机身自动调直装置及方法
本专利技术涉及综采面刮板输送机机身自动调直装置及方法。
技术介绍
刮板输送机工作环境复杂多变，在综采工作面设备推进过程中，除承受巨大冲击载荷作用，还受到现场人为操作不当等因素的影响，使刮板输送机机身平直度无法满足生产要求，导致刮板链和哑铃销磨损、断裂，中部槽磨损和机身变形等严重后果，进而引起连锁反应，导致整个设备，甚至整个采煤过程不能正常运行乃至瘫痪，存在巨大的安全威胁。刮板输送机作为煤矿工作面主要运输设备之一，不但承担着运煤的作用，还是采煤机的运行轨道以及液压支架的推移支点，保证刮板输送机机身直线度可以确保与采煤机的生产能力相匹配，并保证三机联动有条不紊的进行。目前，国内大部分矿井在采煤工作面仍然沿用人工方式，通过液压支架推溜或拉溜完成刮板运输机的姿态控制，推移控制依赖于行程传感器，整个推移动作完成会产生较大的误差积累，后续还需要人工进行调整，准确度很低；新型的调直方法如无线测距技术，虽然一定程度上消除了液压支架和刮板输送机之间相互配合的机械误差，但局限于煤壁的平整度的前提下，实用性不强；采用光纤传感器进行直线度的调整，改造方便、成本低廉，但极易受到矿井工作环境的影响，实施可行性较差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种基于煤矿工作面液压支架相对位置的刮板输送机机身自动调直装置及方法，以固定液压支架和目标液压支架之间的弹性杆作为参考直线，确保刮板输送机机身直线度，实现了“支架定位，刮板调直”，克服了已有刮板输送机调直技术的不足，响应速度快、简单易行、方便可靠。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，该刮板输送机包括沿综采工作面并列设置的一排中部槽和一排液压支架，所述中部槽和液压支架数量相同并且一一对应，液压支架通过推拉杆连接中部槽，中部槽端部设有哑铃销；该机身自动调直装置包括弹性杆、相对位姿测量装置、信号处理系统、数据传输模块和电液控制系统，所述弹性杆设置在任意相邻两个液压支架之间，弹性杆与液压支架之间设有角度传感器，所述相对位姿测量装置包括弹性连接器，弹性连接器设置在任意相邻两个中部槽之间，弹性连接器设有具有温度补偿作用的应变传感器，所述角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架。进一步的，所述弹性杆包括固定底座、可自由伸缩的调直杆和固定螺栓，可自由伸缩的调直杆两端连接固定底座，固定底座通过固定螺栓连接液压支架。进一步的，所述弹性连接器包括连接杆、传感器固定座和定位螺栓，连接杆两端通过定位螺栓连接中部槽，传感器固定座设置在连接杆上，应变传感器设置在传感器固定座上。进一步的，所述弹性连接器贴近哑铃销设置。一种采用上述自动调直装置的综采工作面刮板输送机机身自动调直方法，该自动调直方法包括以下步骤：a)、对沿综采工作面并排设置的中部槽和液压支架进行统一编号，相对应的中部槽和液压支架编号相同；b)、选取其中一个液压支架作为固定液压支架，将固定液压支架垂直于综采工作面布置，选取与固定液压支架相邻的液压支架作为目标液压支架；c)、液压支架的相对位置监测：以固定液压支架为参照，通过角度传感器获取弹性杆与目标液压支架之间的相对角度α；d)、液压支架定位控制：若α大于90度，角度传感器产生正的电压信号，电液控制系统控制目标液压支架拉移；若α小于90度，角度传感器产生负的电压信号，电液控制系统控制目标液压支架推进，直至α等于90度，角度传感器电压信号为零，使弹性杆和综采工作面平行，目标液压支架定位动作完成；e)、中部槽相对位置监测：选取与固定液压支架编号相同的中部槽作为固定中部槽，选取与目标液压支架编号相同的中部槽作为目标中部槽，以弹性杆为参考直线，获取固定中部槽和目标中部槽之间弹性连接器的应变传感器产生的电压信号；f)、中部槽调直控制：若应变传感器产生电压信号为正，电液控制系统控制目标液压支架通过推拉杆拉溜目标中部槽，若应变传感器产生电压信号为负，电液控制系统控制目标液压支架通过推拉杆推溜目标中部槽，直至应变传感器产生电压信号为零，使固定中部槽和目标中部槽处在一条直线上，目标中部槽调直动作完成；g)、将完成定位动作的目标液压支架作为固定液压支架，选取与固定液压支架相邻的液压支架作为目标液压支架；h)、重复步骤c)至g)，直至所有中部槽处在一条直线上，刮板输送机机身自动调直完成。有益效果：本专利技术以固定液压支架和目标液压支架之间的弹性杆为参考直线，以电液控制系统所接收的电压信号作为判断依据，依实际工况分别对液压支架和刮板输送机实施相应动作，直至角度传感器和所有应变传感器对应电压信号为零，即可实现液压支架定位和刮板输送机中部槽的调直控制，实现了“支架定位，刮板调直”，大大缩短了调直周期，提高了生产效率。附图说明图1为本专利技术自动调直方法的流程示意图；图2为本专利技术自动调直装置弹性杆的安装示意图；图3为本专利技术自动调直装置相对位姿测量装置的安装示意图；图4为本专利技术实施例自动调直过程中液压支架和中部槽的状态示意图。图中：1、液压支架，2、弹性杆，21、固定底座，22、调直杆，23、固定螺栓，3、中部槽，4、弹性连接器，41、连接杆，42、传感器固定座，43、定位螺栓，5、哑铃销，6、推拉杆，7、综采工作面。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图4所示，刮板输送机包括沿综采工作面7并列设置的一排中部槽3和一排液压支架1，所述中部槽3和液压支架1数量相同并且一一对应，液压支架1通过推拉杆6连接中部槽3，中部槽3端部设有哑铃销5。如图2和3所示，本专利技术的综采工作面刮板输送机机身自动调直装置包括弹性杆2、相对位姿测量装置、信号处理系统、数据传输模块和电液控制系统。所述弹性杆2设置在任意相邻两个液压支架1之间，弹性杆2包括固定底座21、可自由伸缩的调直杆22和固定螺栓23，可自由伸缩的调直杆22两端连接固定底座21，固定底座21通过固定螺栓23连接液压支架1。弹性杆2与液压支架1之间设有角度传感器。角度传感器用于检测弹性杆2与液压支架1之间的夹角，并根据测得夹角大小生成相应的电压信号。所述相对位姿测量装置包括弹性连接器4，弹性连接器4设置在任意相邻两个中部槽3之间，所述弹性连接器4包括连接杆41、传感器固定座42和定位螺栓43，连接杆41两端通过定位螺栓43连接中部槽3，传感器固定座42设置在连接杆41上，应变传感器设置在传感器固定座42上。当相邻两个中部槽3未处于同一直线时，连接杆41会产生弯曲，应变传感器会根据所受弯曲应力生成相应的电压信号。为确保不影响中部槽3正常运作，弹性连接器4贴近哑铃销5设置。所述角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架，所述信号处理系统以CPU或DSP为核心，可将角度传感器和所有应变传感器的数据信号进行采集和处理，并通过数据转换模块将数据信号转换成电压信号，电压信号经数据传输模块传至电液控制系统。如图1和4所示，本专利技术的综采工作面刮板输送机机身自动调直方法采用上述自动调直装置，该自动调直方法包括以下步骤：a)、对沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，该刮板输送机包括沿综采工作面(7)并列设置的一排中部槽(3)和一排液压支架(1)，所述中部槽(3)和液压支架(1)数量相同并且一一对应，液压支架(1)通过推拉杆(6)连接中部槽(3)，中部槽(3)端部设有哑铃销(5)；其特征在于：该机身自动调直装置包括弹性杆(2)、相对位姿测量装置、信号处理系统、数据传输模块和电液控制系统，所述弹性杆(2)设置在任意相邻两个液压支架(1)之间，弹性杆(2)与液压支架(1)之间设有角度传感器，所述相对位姿测量装置包括弹性连接器(4)，弹性连接器(4)设置在任意相邻两个中部槽(3)之间，弹性连接器(4)设有具有温度补偿作用的应变传感器，所述角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架(1)。

【技术特征摘要】
1.一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，该刮板输送机包括沿综采工作面(7)并列设置的一排中部槽(3)和一排液压支架(1)，所述中部槽(3)和液压支架(1)数量相同并且一一对应，液压支架(1)通过推拉杆(6)连接中部槽(3)，中部槽(3)端部设有哑铃销(5)；其特征在于：该机身自动调直装置包括弹性杆(2)、相对位置测量装置、信号处理系统、数据传输模块和电液控制系统，所述弹性杆(2)设置在任意相邻两个液压支架(1)之间，弹性杆(2)与液压支架(1)之间设有角度传感器，所述相对位置测量装置包括弹性连接器(4)，弹性连接器(4)设置在任意相邻两个中部槽(3)之间，弹性连接器(4)设有具有温度补偿作用的应变传感器，所述角度传感器和应变传感器通过通讯线路与信号处理系统连接，信号处理系统通过数据传输模块实现与电液控制系统的通信，电液控制系统连接液压支架(1)。2.根据权利要求1所述的一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于：所述弹性杆(2)包括固定底座(21)、可自由伸缩的调直杆(22)和固定螺栓(23)，可自由伸缩的调直杆(22)两端连接固定底座(21)，固定底座(21)通过固定螺栓(23)连接液压支架(1)。3.根据权利要求1所述的一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于：所述弹性连接器(4)包括连接杆(41)、传感器固定座(42)和定位螺栓(43)，连接杆(41)两端通过定位螺栓(43)连接中部槽(3)，传感器固定座(42)设置在连接杆(41)上，应变传感器设置在传感器固定座(42)上。4.根据权利要求1所述的一种综采工作面刮板输送机机身自动调直装置，其特征在于：所述弹性连接器(4)贴近哑铃销(5)设置。5.一种采用权利要求1至4中任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张行，朱真才，邱明权，周公博，曹国华，彭玉兴，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32