一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置的制作方法

本發明屬于煤礦機械技術領域，特別是涉及一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置。

背景技術：

刮板輸送機作為煤礦井下采煤時的重要運輸設備，不僅作為采煤機的運行軌道，還為采煤機提供牽引和導向，并同時為液壓支架提供連接點，從而實現液壓支架和刮板輸送機沿著采煤面推進方向不斷推移。

由于刮板輸送機能夠成為采煤機與液壓支架的橋梁，刮板輸送機能否穩定運行，會直接影響采煤作業的順利進行。對刮板輸送機各項力學參數進行測試，是研究刮板輸送機各項力學特性的重要手段，也是保證刮板輸送機穩定運行的前提條件。

對刮板輸送機的運行狀態進行實時描述、對刮板輸送機的空間狀態進行準確定位、對采煤機截割筒高度和截深進行在線調整以及對液壓支架推溜進行精確控制，是實現煤炭數字化和無人化開采的基礎，也是當前國際采礦界研究的熱點和難點。而通過對刮板輸送機中部槽姿態進行在線檢測，也是實現上述目標的前提條件之一，但中部槽姿態參數眾多且不斷變化，而現階段用于中部槽姿態參數檢測的裝置又功能單一，其只能完成某一特定參數的檢測，已經難以滿足實際需要。因此，亟需設計一種全新的中部槽姿態在線檢測裝置，其應具備多參數檢測能力，以滿足技術人員對煤炭數字化和無人化開采的研究需要。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置，首次具備了中部槽姿態的多參數檢測能力，有效滿足了技術人員對煤炭數字化和無人化開采的研究需要。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置，包括編碼器、伸縮桿、球形接頭、第一固定座及第二固定座，所述伸縮桿水平設置，伸縮桿一端鉸接在第一固定座上，伸縮桿另一端與球形接頭相固連；在所述第二固定座內設置有水平溝槽，所述球形接頭位于水平溝槽內，球形接頭可在水平溝槽內水平轉動；所述編碼器固定安裝第二固定座上，且編碼器豎向設置，編碼器的轉軸穿過第二固定座并伸入水平溝槽內，且編碼器的轉軸端部與球形接頭相固連。

在所述第二固定座上還固定安裝有傾角傳感器。

在所述編碼器、第二固定座及傾角傳感器外部安裝有保護罩。

所述伸縮桿包括外導向筒、內滑桿及端蓋，所述外導向筒通過其一端筒口會裝在內滑桿上，內滑桿外端與球形接頭相固連，內滑桿相對于外導向筒具有伸縮自由度和回轉自由度；所述端蓋安裝在外導向筒的另一端筒口，且端蓋通過銷軸與第一固定座相鉸接。

在所述外導向筒內部設置有位移傳感器，位移傳感器與外導向筒的內筒壁相固連，且位移傳感器的測量桿端部與內滑桿的內端頂靠接觸配合。

所述編碼器采用單圈絕對式旋轉編碼器，通過變壓原理無觸點測量相鄰中部槽之間的水平夾角。

所述傾角傳感器采用雙軸式數字輸出型傳感器，通過電容微型擺錘原理測量相鄰中部槽之間的俯仰夾角和翻轉夾角。

所述位移傳感器采用自恢復式位移傳感器，通過差動變壓原理測量相鄰中部槽之間的線性位移。

本發明的有益效果：

本發明與現有技術相比，首次具備了中部槽姿態的多參數檢測能力，能夠對相鄰中部槽之間的水平夾角、俯仰夾角、翻轉夾角及線性位移進行實時在線檢測，有效滿足了技術人員對煤炭數字化和無人化開采的研究需要。本發明的姿態在線檢測裝置還具有結構簡單、使用方便、易于操控、數據檢測直觀及檢測結果準確可靠的特點。

附圖說明

圖1為本發明的一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置(保護罩未畫出)結構示意圖；

圖2為本發明的一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置的爆炸圖；

圖3為本發明與刮板輸送機中部槽裝配示意圖；

圖中，1-編碼器，2-伸縮桿，3-球形接頭，4-第一固定座，5-第二固定座，6-水平溝槽，7-傾角傳感器，8-外導向筒，9-內滑桿，10-端蓋，11-銷軸，12-位移傳感器，13-保護罩，14-前端中部槽，15-后端中部槽，16-姿態在線檢測裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1～2所示，一種刮板輸送機中部槽姿態在線檢測裝置，包括編碼器1、伸縮桿2、球形接頭3、第一固定座4及第二固定座5，所述伸縮桿2水平設置，伸縮桿2一端鉸接在第一固定座4上，伸縮桿2另一端與球形接頭3相固連；在所述第二固定座5內設置有水平溝槽6，所述球形接頭3位于水平溝槽6內，球形接頭3可在水平溝槽6內水平轉動；所述編碼器1固定安裝第二固定座5上，且編碼器1豎向設置，編碼器1的轉軸穿過第二固定座5并伸入水平溝槽6內，且編碼器1的轉軸端部與球形接頭3相固連。

在所述第二固定座5上還固定安裝有傾角傳感器7。

在所述編碼器1、第二固定座5及傾角傳感器7外部安裝有保護罩13。

所述伸縮桿2包括外導向筒8、內滑桿9及端蓋10，所述外導向筒8通過其一端筒口套裝在內滑桿9上，內滑桿9外端與球形接頭3相固連，內滑桿9相對于外導向筒8具有伸縮自由度和回轉自由度；所述端蓋10通過螺紋連接在外導向筒8的另一端筒口，且端蓋10通過銷軸11與第一固定座4相鉸接。

在所述外導向筒8內部設置有位移傳感器12，位移傳感器12與外導向筒8內筒壁相固連，且位移傳感器12的測量桿端部與內滑桿9內端頂靠接觸配合。

所述編碼器1采用單圈絕對式旋轉編碼器，通過變壓原理無觸點測量相鄰中部槽之間的水平夾角。

所述傾角傳感器7采用雙軸式數字輸出型傳感器，通過電容微型擺錘原理測量相鄰中部槽之間的俯仰夾角和翻轉夾角。

所述位移傳感器12采用自恢復式位移傳感器，通過差動變壓原理測量相鄰中部槽之間的線性位移。

下面結合附圖說明本發明的一次使用過程：

如圖3所示，將本發明的姿態在線檢測裝置安裝到刮板輸送機中部槽上。進行安裝前，首先在刮板輸送機上選取相鄰的兩處中部槽，分別定義為前端中部槽14和后端中部槽15，而本發明的姿態在線檢測裝置16位于前端中部槽14和后端中部槽15相接處，其中第一固定座4與前端中部槽14焊接固連在一起，第二固定座5與后端中部槽15焊接固連在一起。

當前端中部槽14與后端中部槽15之間在水平方向產生相對轉動時，會驅使伸縮桿2產生擺轉，并帶動球形接頭3在水平溝槽6內產生水平轉動，進而通過球形接頭3的水平轉動帶動編碼器1的轉軸進行轉動，通過編碼器1轉軸的旋轉使編碼器1產生角度信號，該角度信號就是相鄰中部槽之間的水平夾角。

當前端中部槽14與后端中部槽15之間在產生相對俯仰或翻轉時，會帶動第二固定座5發生傾斜，進而帶動其上的傾角傳感器7同步產生傾斜，通過傾角傳感器7的傾斜使傾角傳感器7產生傾角信號，該傾角信號就是相鄰中部槽之間的俯仰夾角或翻轉夾角。同時，當前端中部槽14與后端中部槽15之間在產生相對俯仰時，伸縮桿2會通過銷軸11在第一固定座4的鉸接點處隨動，完全不會干涉前端中部槽14與后端中部槽15進行相對俯仰。當前端中部槽14與后端中部槽15之間在產生相對翻轉時，伸縮桿2的內滑桿9會在外導向筒8內跟隨轉動，完全不會干涉前端中部槽14與后端中部槽15進行相對翻轉。

當前端中部槽14與后端中部槽15之間的間距發生變化時，會驅使伸縮桿2內的內滑桿9與外導向筒8之間產生相對位移，并通過內滑桿9的伸縮位移驅動位移傳感器12的測量桿動作，進而通過驅動測量桿時位移傳感器12產生位移信號，該位移信號就是相鄰中部槽之間的線性位移。

另外，編碼器1測得的水平夾角數據、傾角傳感器7測得的俯仰夾角或翻轉夾角數據及位移傳感器12測得的線性位移數據通過rs485通訊方式進行匯總，并將匯成的總線與計算機相連，而所有測得的數據均通過計算機進行讀取和顯示。由于rs485是雙向、半雙工通訊協議，其允許多個驅動器和接收器掛接在總線上，且其中的每個驅動器都能夠脫離總線，其比傳統的rs422通訊方式相比具有更好的穩定性，且具有更好的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7v～+12v)。

實施例中的方案并非用以限制本發明的專利保護范圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。