双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置及检测方法，所述装置包括用于检测第一级摇臂相对过渡架的摆角的摆角传感器安装套件和用于检测第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角的多圈绝对值编码器安装套件，摆角传感器安装套件设置在第一级摇臂与过渡架的铰接处的采空侧，多圈绝对值编码器安装套件设置在第一级摇臂壳体内、第一级摇臂的传动机构中的一个传动齿轮上；所述检测方法是分别检测第一级摇臂相对过渡架的摆角和第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角，分别计算第一级摇臂和第二级摇臂的高度，再将两者与滚筒的半径值叠加得到采煤机的采高。本发明专利技术满足了双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高智能检测需要。要。要。

【技术实现步骤摘要】
双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种设有双级摇臂的采煤机的采高检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]现在的短壁工作面煤层开采越来越朝着大采高、智能化方向发展。为适应短壁工作面超大采高的需要，我们基于传统的单滚筒采煤机结构，研制了全新的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机。传统的单滚筒或双滚筒采煤机摇臂均为单级独立式摇臂，其采高检测装置和检测方法均无法直接应用于该双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机。因此有必要研究新的适用于该双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高检测方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置及检测方法，满足双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高智能检测需要。
[0004]本专利技术的主要技术方案有：
[0005]一种双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，包括用于检测第一级摇臂相对过渡架的摆角的摆角传感器安装套件和用于检测第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角的多圈绝对值编码器安装套件，所述摆角传感器安装套件设置在双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的第一级摇臂与过渡架的铰接处的采空侧，所述多圈绝对值编码器安装套件设置在第一级摇臂壳体内、第一级摇臂的传动机构中的一个传动齿轮上。
[0006]所述摆角传感器安装套件包括摆角传感器组件、底座、旋转压盖组件、连杆组件和摇臂连接座组件，所述底座固定在过渡架上，所述摆角传感器组件中的摆角传感器安装在底座内，且摆角传感器的转子与第一级摇臂和过渡架的铰接轴线同轴，所述旋转压盖组件的主体嵌入底座中并与底座转动配合连接，旋转压盖组件的主体与底座之间设有轴向限位结构，旋转压盖组件的主体与摆角传感器的转子同轴连接，所述摇臂连接座组件固定在第一级摇臂上，所述连杆组件安装在摇臂连接座组件上，所述连杆组件的连杆沿所述旋转压盖组件的主体的径向嵌入旋转压盖组件中。
[0007]所述旋转压盖组件的主体与底座转动配合连接的外圆柱面上设有环形槽，所述底座的侧壁上间隔安装有多个紧定销，紧定销通过其螺纹段螺纹连接在底座上，紧定销的销轴段插入所述环形槽中，环形槽与紧定销形成旋转压盖组件的主体与底座之间的所述轴向限位结构。
[0008]所述连杆组件还包括长销轴和固定座，所述固定座固定连接在摇臂连接座组件上，所述长销轴的两端分别穿过固定座上的两个同轴孔，且长销轴的两个末端上均安装有限位销，长销轴的延伸方向与第一级摇臂和过渡架的铰接轴线平行，所述连杆的一端设有腰形孔，连杆通过所述腰形孔套在所述长销轴的中部，所述连杆的另一端为光轴段，所述光轴段径向嵌入旋转压盖组件中的滑槽内，用于容纳光轴段的所述滑槽的深度大于所述光轴段的长度。
[0009]所述摇臂连接座组件中的摇臂座可以通过平面加止口结构精确定位到第一级摇臂的采空侧端面上，并通过螺钉进行紧固，固定座则可以通过其上的圆形凸台与摇臂座上的圆形凹槽的配合进行精准定位，再通过螺钉固定在摇臂座上。
[0010]所述摆角传感器组件还可以包括传感器座和转动块，传感器座的一端固定在底座上，另一端嵌入旋转压盖组件的主体并与其转动配合，转动块位于传感器座和旋转压盖组件的主体之间，转动块的一端嵌入传感器座内并与传感器座转动配合，转动块的另一端上设有长方形凸台，该长方形凸台嵌入旋转压盖组件的主体一端的长条孔中，且较大的一对侧面相互间隙配合，摆角传感器的定子固定安装在传感器座内，摆角传感器的长圆形转子穿过传感器座后与转动块的一端的长圆形孔槽随形间隙配合。
[0011]所述多圈绝对值编码器安装套件包括多圈绝对值编码器组件、大端盖、连接轴和小端盖，小端盖固定在第一级摇臂的传动机构中大齿轮的煤壁侧的端部，大齿轮通过惰轮与回转轴传动连接，连接轴一端与小端盖固定连接，另一端与多圈绝对值编码器组件中多圈编码器的转子固定连接，多圈编码器的转子与大齿轮同轴。
[0012]一种双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测方法，所述双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，分别检测第一级摇臂相对过渡架的摆角β1和第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角β2，然后分别计算出第一级摇臂和第二级摇臂的高度，最后通过将两者叠加再加上滚筒的半径值得到双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高。
[0013]第一级摇臂相对过渡架的摆角β1和第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角β2分别是第一级摇臂和第二级摇臂相对于二者均处于初始位置时相对位置关系下的摆角变化量，第一级摇臂和第二级摇臂的初始位置是指二者均处于水平状态时的位置。
[0014]利用如下公式：
[0015]Hl＝h0+L1
×
sin(β1
‑
θ1
‑
θ2)+L2
×
sin(β1
±
β2)+R
[0016]计算双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高，
[0017]当第二级摇臂相对第一级摇臂的摆动方向与第一级摇臂相对过渡架的摆动方向相同时，上式中的
±
取+号，相反时取
‑
号；
[0018]其中h0是初始位置时A点到底板的距离；
[0019]L1是第一级摇臂的长度，即直线段AB的长度；L2是第二级摇臂的长度，即直线段BC的长度；
[0020]θ1为初始位置时AC段和AB段的夹角；
[0021]θ2为初始位置时AC段与水平线的夹角；
[0022]A、B、C点分别对应初始位置时第一级摇臂与过渡架的铰接轴线、第二级摇臂与第一级摇臂的回转轴轴线、第二级摇臂上滚筒的旋转中心线；
[0023]R为第二级摇臂上滚筒的半径。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术对双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的采高检测采用每级独立检测计算再累加的方法，由于单级独立检测的方法和结构都比较简单，而且成熟可靠，因此整个采煤机的采高检测具有很高的可靠性和可信度。
[0026]第一级摇臂采高检测基于摆角传感器方式，随着摇臂摆动而动态检测摇臂转动角度，可实现0
‑
90
°
摆动范围内的检测。通过设置连杆并拨动旋转压盖组件实现摆角传感器跟
随第一级摇臂的同轴同步转动，通过将旋转压盖组件上用于容纳连杆的光轴段的所述滑槽的深度设置成大于所述光轴段的长度，实现对第一级摇臂和过渡架的加工误差以及二者间的装配误差进行矢量补偿。
[0027]所述摆角传感器安装套件中电缆、保护套之外的各结构件均采用不锈钢材质，因此增强了摆角传感器安装套件的整体的耐锈防腐功能。
[0028]第二级摇臂采高检测基于多圈绝对值编码器方式，可实现0
‑
n360
°
(n为旋转圈数)范围内的角度检测。该种方式结构简单，计算精度高。且相应的检测装置固定安装在第一级摇臂壳体内，可使检测装置免遭淋雨侵蚀和煤块、矸石的砸毁，而且安装维护可靠，使用寿命长。
附图说明
[0029]图1是安装有本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：包括用于检测第一级摇臂相对过渡架的摆角的摆角传感器安装套件和用于检测第二级摇臂相对第一级摇臂的摆角的多圈绝对值编码器安装套件，所述摆角传感器安装套件设置在双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机的第一级摇臂与过渡架的铰接处的采空侧，所述多圈绝对值编码器安装套件设置在第一级摇臂壳体内、第一级摇臂的传动机构中的一个传动齿轮上。2.如权利要求1所述的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：所述摆角传感器安装套件包括摆角传感器组件、底座、旋转压盖组件、连杆组件和摇臂连接座组件，所述底座固定在过渡架上，所述摆角传感器组件中的摆角传感器安装在底座内，且摆角传感器的转子与第一级摇臂和过渡架的铰接轴线同轴，所述旋转压盖组件的主体嵌入底座中并与底座转动配合连接，旋转压盖组件的主体与底座之间设有轴向限位结构，旋转压盖组件的主体与摆角传感器的转子同轴连接，所述摇臂连接座组件固定在第一级摇臂上，所述连杆组件安装在摇臂连接座组件上，所述连杆组件的连杆沿所述旋转压盖组件的主体的径向嵌入旋转压盖组件中。3.如权利要求2所述的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：所述旋转压盖组件的主体与底座转动配合连接的外圆柱面上设有环形槽，所述底座的侧壁上间隔安装有多个紧定销，紧定销通过其螺纹段螺纹连接在底座上，紧定销的销轴段插入所述环形槽中，环形槽与紧定销形成旋转压盖组件的主体与底座之间的所述轴向限位结构。4.如权利要求3所述的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：所述连杆组件还包括长销轴和固定座，所述固定座固定连接在摇臂连接座组件上，所述长销轴的两端分别穿过固定座上的两个同轴孔，且长销轴的两个末端上均安装有限位销，长销轴的延伸方向与第一级摇臂和过渡架的铰接轴线平行，所述连杆的一端设有腰形孔，连杆通过所述腰形孔套在所述长销轴的中部，所述连杆的另一端为光轴段，所述光轴段径向嵌入旋转压盖组件中的滑槽内，用于容纳光轴段的所述滑槽的深度大于所述光轴段的长度。5.如权利要求4所述的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：所述摇臂连接座组件中的摇臂座通过平面加止口结构精确定位到第一级摇臂的采空侧端面上，并通过螺钉进行紧固，固定座则通过其上的圆形凸台与摇臂座上的圆形凹槽的配合进行精准定位，再通过螺钉固定在摇臂座上。6.如权利要求2、3、4或5所述的双级复合式摇臂单滚筒短壁采煤机采高检测装置，其特征在于：所述摆角传感器组件还包括传感器座和转动块，传感器座的一端固定在底座上，另一端嵌入旋转压盖组件的主体并与其转动配合，转动块位于传感器座...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡璟，袁崇亮，王振乾，王永忠，章立强，赫海全，何新中，王梓宇，计玉，宋振，董超，胡滔，顾恩洋，郭岱，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司中国煤炭科工集团有限公司窑街煤电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：