專利名稱：煤的截割過程測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬煤的機械、物理性能測試裝置，特別涉及一種煤的截割過程測試裝置。
技術背景煤的截割過程是指在刀具截割煤的過程中煤表現(xiàn)出來的機械、運動、力學等性能，這些性能指標是分析刀具和煤相互作用以及該過程中煤的各種因素對截割行為的影響、是評價刀具的截割性能和工作效率，設計采煤機、掘進機工作機構的結構與參數(shù)的重要依據(jù)。但由于工作條件特殊性和截割過程的復雜性，使得對于該試驗過程的準確檢測比較困難。目前，對于煤性能的檢測都是單一的參數(shù)，既不全面，勞動強度又大，而且精度較低，不能滿足實際需要。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述技術不足，提供一種測試性能可靠、精度高、測試參數(shù)齊全、使用方便的煤的截割過程測試裝置。
本實用新型解決技術問題采用的技術方案是一種主要由實施臺面、升降架、高速攝影機、液壓系統(tǒng)、試驗臺水平進給速度測定裝置、刀具載荷測定系統(tǒng)和截割粉塵測定系統(tǒng)組成的煤的截割過程測試裝置，它的特點是在實驗臺面上通過燕尾滑道活動地裝一個工作平臺，工作平臺中間固定一個測試固定座，試塊固定座上固定裝一個煤試塊，工作平臺右端與固定在實驗臺面上的大行程水平推進液壓缸的活塞桿一端絞接；在固定實驗臺面兩側的兩個升降架之間活動地裝一個絲杠，絲杠一端固定一個刀架座橫向調(diào)控手輪，絲杠中部螺紋連接一個刀架座，刀架座上活動裝一個刀架、刀架上裝一個刀架調(diào)節(jié)手柄，刀架與刀架座用固定螺母固定在一起，刀架下部固定一個傳感器座，傳感器座與刀具之間裝一個雙八角環(huán)式力傳感器。
本實用新型的有益效果是該裝置能隨時、準確地測定煤截割過程中作用在刀具上的載荷信號，并將其轉化為相應的電信號，以便放大處理，對刀具的載荷進行相關分析和譜分析，能隨時記錄刀具的截割深度、速度以及落煤的數(shù)量；能獲得煤崩落過程的有關信息，并進行分析，給出該過程各種幾何的運動的動力參數(shù)；還能測得截割煤炭時煤的塊度分布、煤的重量等指標；該系統(tǒng)性能可靠、使用方便、功能齊全、精度高、能測定煤截割的各種性能，為研究煤對刀具截割的宏觀、微觀性能提供一種先進有效的測試設備。
以下結合附圖以實施例具體說明。
圖1示煤的截割過程測試裝置主視圖。
圖2示圖1的俯視圖。
圖3示圖1的試驗臺水平進給液壓系統(tǒng)圖。
圖4示刀具載荷測定方法框圖。
圖5示煤崩落過程測試方法框圖。
圖6示工作臺移動速度、載割粉塵、破煤重量、煤塊度分布指標測定方法框圖。
圖中，1-實驗臺面；2-工作平臺；3-升降架；4-刀架座；5-絲杠；6-刀架調(diào)節(jié)手柄；7-刀架；8-刀座；9-固定螺母；10-傳感器固定座；11-雙八角環(huán)式力傳感器；12-刀具；13-高速攝像機；14-煤試塊；15-試塊固定座；16-燕尾滑道；17-大行程水平推進液壓缸；18-液壓系統(tǒng)；19-試驗臺水平進給速度測定裝置；20-截割粉塵測定系統(tǒng)；21-刀具載荷測定系統(tǒng)；22-刀架座橫向調(diào)控手輪；23-油箱；24-濾油器；24-1-濾油器二；25-單向變量泵；26-溢流閥；27-調(diào)速閥；28-換向閥；29-雙液控單向閥；具體實施方式
參照附圖1、2，煤的截割測試裝置，主要由實驗臺面1、升降架3、高速攝像機13、液壓系統(tǒng)18、試驗臺水平進給速度測定裝置19、刀具載荷測定系統(tǒng)21和截割粉塵測定系統(tǒng)20組成，它的特點是在實驗臺面1上通過燕尾滑道16活動地裝一個工作平臺2，工作平臺2中間固定一個試塊固定座15，試塊固定座15上固定裝一個煤試塊14，工作平臺2右端與固定在實驗平臺1上的大行程水平推進液壓缸17的活塞桿一端絞接；在固定實驗臺面1兩側的兩個升降架3之間活動地裝一個絲杠5，絲杠5一端固定一個刀架座橫向調(diào)控手輪22，絲杠5中部螺紋連接一個刀架座4，刀架座4上活動地裝一個刀架7，刀架7上裝一個刀架調(diào)節(jié)手柄6，用來調(diào)節(jié)刀具12的高度，刀架7與刀架座4用固定螺母9固定在一起，刀架7下部固定一個傳感器座10，傳感器座10與刀具12之間裝一個雙八角環(huán)式力傳感器11；高速攝影機13、大行程水平推進液壓缸17、液壓系統(tǒng)19、截割粉塵測定系統(tǒng)20和刀具12載荷測定系統(tǒng)21均裝在實驗臺面1上；刀具12的橫向位置用刀架座橫向調(diào)控手輪22來調(diào)控，縱向位置用刀架調(diào)節(jié)手柄6來調(diào)節(jié)。
液壓系統(tǒng)9(見附圖3)，油箱23中的油經(jīng)過濾油器一24進入單項變量泵25，產(chǎn)生的高壓油進入濾油器二24-1和溢流閥26，溢流閥26的出油口與油箱23相通，高壓油經(jīng)過濾油器二24-1過濾后與換向閥28入口連通，換向閥的三個出口分別與兩個雙液壓控單向閥29的入口和調(diào)速閥27的入口相通，兩個雙液控單向閥29的出口分別與大行程水平推進液壓缸17前、后腔相連通，操縱換向閥28可控制高壓油進入大行程水平推進液壓缸17的前腔或后腔，以使活塞桿伸出或縮回。
該裝置的測試方法刀具載荷測定啟動液壓系統(tǒng)18的單向變量泵25，使系統(tǒng)油產(chǎn)生壓力，操縱換向閥28，控制大行程水平推進液壓缸17中的活塞桿左、右運動，通過工作平臺2、試塊固定座15、煤試塊14在實驗臺面1沿燕尾滑道16左、右運動，刀具12對煤試塊14進行截割，煤試塊14作用在刀具12上的切向力、法向力和側向力使雙八角環(huán)式力傳感器11產(chǎn)生相應的應變，通過應變片把這些應變分別轉換成應變片電阻值的變化，通過電橋，將其變成橋輸出電壓的變化，經(jīng)放大器放大后，通過動態(tài)電阻應變儀在記錄示波器和磁帶記錄儀上進行顯示和記錄，再由計算機和信號分析儀進行統(tǒng)計分析和譜分析。給出刀具12截割過程的載荷及其統(tǒng)計結果，其工作框圖如附圖4所示；煤崩落過程的測量用高速攝影機13將刀具12載割時的煤崩落的瞬間過程進行拍攝，把拍攝的信號送給主機的投影頭和投影測控箱，再送給計算機，計算機對采集的數(shù)據(jù)進行處理，給出煤崩落的位移，速度、加速度、重心、動量、力、力矩、功的運算參數(shù)和動力參數(shù)，同時分析出運動角度、角速度、角加速度、崩落煤的面積和面積變化，再通過打印機、繪圖機輸出分析處理結果，其工作框圖如附圖5所示；刀具的相對載割速度(工作平臺的給進速度)由試驗臺水平進給速度測定裝置19，光電傳感器檢測、速度數(shù)字顯示成顯示；載割過程的產(chǎn)塵量大小由載割粉塵測定系統(tǒng)測定20，截割落煤的多少用臺秤稱得；煤塊度大小由粒度分析篩量出；上述工作臺移動速度、截割粉塵濃度、破煤重量和煤塊度經(jīng)數(shù)據(jù)采集分析顯示輸出，其工作框圖如附圖6所示。
該裝置也適用于巖的測試。
權利要求1.一種煤的截割過程測試裝置，由實驗臺面(1)、升降架(3)、高速攝像機(13)、液壓系統(tǒng)(18)、試驗臺水平進給速度測定裝置(19)、刀具載荷測定系統(tǒng)(21)和截割粉塵測定系統(tǒng)(20)組成，其特征在于在實驗臺面(1)上通過燕尾滑道(16)活動地裝一個工作平臺(2)，工作平臺(2)中間固定一個試塊固定座(15)，試塊固定座(15)上固定裝一個煤試塊(14)，工作平臺(2)右端與固定在實驗平臺(1)上的大行程水平推進液壓缸(17)的活塞桿一端絞接；在固定實驗臺面(1)兩側的兩個升降架(3)之間活動地裝一個絲杠(5)，絲杠(5)一端固定一個刀架座橫向調(diào)控手輪(22)，絲杠(5)中部螺紋連接一個刀架座(4)，刀架座(4)上活動地裝一個刀架(7)，刀架(7)上裝一個刀架調(diào)節(jié)手柄(6)，刀架(7)與刀架座(4)用固定螺母(9)固定在一起，刀架(7)下部固定一個傳感器座(10)，傳感器座(10)與刀具(12)之間裝一個雙八角環(huán)式力傳感器(11)。
專利摘要本實用新型屬煤的機械、物理性能測試裝置，特別涉及一種煤的截割過程測試裝置，由實驗臺面(1)、升降架(3)、高速攝像機(13)、液壓系統(tǒng)(18)、試驗臺水平進給速度測定裝置(19)、刀具載荷測定系統(tǒng)(21)和截割粉塵測定系統(tǒng)(20)組成，在實驗臺面(1)上通過燕尾滑道(16)活動地裝一個工作平臺(2)，工作平臺(2)中間固定一個試塊固定座(15)，試塊固定座(15)上固定裝一個煤試塊(14)，工作平臺(2)右端與固定在實驗平臺(1)上的大行程水平推進液壓缸(17)的活塞桿一端絞接；該系統(tǒng)性能可靠、使用方便、功能齊全、精度高、能測定煤截割的各種性能。
文檔編號G01N3/00GK2886548SQ20062008976
公開日2007年4月4日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權日2006年3月9日
發(fā)明者李曉豁 申請人:遼寧工程技術大學