CN103822657B - 煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，适用于煤矿开采过程中井下综采工作面推进距离的动态监测与数据传输。它包括壳体，传动装置，霍尔感测装置，与霍尔感测装置相连的信号发射装置。壳体固定在刮板输送机挡煤板上，传动装置上设有连接在液压支架底座上的柔性线缆，霍尔感测装置上设有霍尔元件和LED数码管。通过霍尔感测装置累计刮板输送机的推移距离来测量工作面的推进距，并将累计的结果实时显示在LED数码管上，同时通过信号发射装置及时发送出去，实现了工作面推进距的准确动态监测以及监测数据的无线传输。其结构简单，紧凑合理，稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，尤其适用于煤矿开采过程中井下综采工作面推进距离的动态监测与数据传输。
背景技术
煤矿生产过程中，采煤工作面的推进距是计算矿井产量以及确定工作面开采位置的基础参数，也是分析和研究工作面回采过程中矿压显现、瓦斯运移以及涌水规律的重要依据；这对于掌握覆岩的运动和破断规律，保障工作面的安全、高效回采都是极为重要的。然而对于这一参数的测量，一直以来都没有一个简单而实用的仪器。当前工作面推进距的主要测量方法有两种：第一是工作面形成后，在两侧平巷内间隔一段距离作标记，或者直接在巷帮煤壁上标示距离，以此来确定工作面的推进距；另一种则是采用采煤机割煤的累计刀数与滚筒截深的乘积来计算。然而这两种方法都存在着测量误差大以及不能实时反映工作面推进位置的缺点。因此，有必要发明一种能实时而准确地自动测量工作面推进距，并将监测数据及时传输出去的仪器。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、易操作、测量误差小，能实时反映工作面推进位置的煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪。
技术方案：本发明的煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，包括固定在刮板输送机挡煤板上的壳体，壳体内设有传动装置、霍尔感测装置、与霍尔感测装置相连的信号发射装置；
所述的传动装置包括固定在壳体上的轴套和弹簧转轴，弹簧转轴的一端通过弹簧发条与轴套固定相连，另一端由轴承及轴承架固定支撑；弹簧转轴的轴体上缠绕有其外端固定于液压支架底座上的柔性钢丝；
所述的霍尔感测装置包括固定于弹簧转轴端部的轮盘、经电路板依次固定在壳体下部的霍尔电路、数码显示装置以及复位键；所述轮盘面向霍尔电路一侧的表面上均匀分布有三个强力磁体；所述霍尔电路上依次设有霍尔元件、供霍尔电路运行的电源、用于下载程序的仿真器接口；所述的数码显示装置由LED数码管和数码管驱动芯片组成；
所述的信号发射装置包括依次设在电路板上的射频模块、指示灯和伸出壳体的天线。
所述的柔性钢丝上包裹有柔性套皮；所述的霍尔元件为两个，并列设置。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明适用于煤矿开采过程中井下综采工作面推进距离的动态监测与数据传输。在采用的霍尔感测装置上设置了LED数码管，利用工作面采煤过程中拉移液压支架和推移刮板输送机的工艺流程特点，通过累计刮板输送机的推移距离来测量工作面的推进距，并将累计的结果记录并显示在LED数码管上，同时利用信号发射装置将数据及时发送出去，实现了工作面推进距的准确动态监测与数据的及时传输。系统结构简单，紧凑合理，稳定性高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是轴套和弹簧转轴截面结构示意图。
图中：1–壳体，2–柔性套皮，3–柔性钢丝，4–轴套，5–弹簧转轴，6–弹簧发条，7–轴承架，8–轴承，9–轮盘，10–强力磁体，11–霍尔元件，12–电源，13–LED数码管，14–数码管驱动芯片，15–复位键，16–仿真器接口，17–射频模块，18–指示灯，19–天线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明的煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，主要由壳体1，设在壳体1内的传动装置、霍尔感测装置、与霍尔感测装置相连的信号发射装置构成；壳体1固定在刮板输送机挡煤板上；
所述的传动装置包括固定在壳体1上的轴套4和弹簧转轴5，弹簧转轴5的一端通过弹簧发条6与轴套4固定相连，另一端由轴承8及轴承架7固定支撑；弹簧转轴5的轴体上缠绕有其外端固定于液压支架底座上的柔性钢丝3，所述的柔性钢丝3上包裹有柔性套皮2；
所述的霍尔感测装置包括固定于弹簧转轴5端部的轮盘9、经电路板依次固定在壳体1下部的霍尔电路、数码显示装置以及复位键15；所述轮盘9面向霍尔电路一侧的表面上均匀分布有三个强力磁体10；所述霍尔电路上依次设有霍尔元件11、供霍尔电路运行的电源12、用于下载程序的仿真器接口16；所述的数码显示装置由LED数码管13和数码管驱动芯片14组成；所述的霍尔元件11为两个，并列设置，面向强力磁体10，接收信息；
所述的信号发射装置包括依次设在电路板上的射频模块17、指示灯18和伸出壳体1的天线19。
工作原理及工作过程，本发明通过连接在弹簧转轴5和液压支架底座上的柔性钢丝3给霍尔感测装置传导刮板输送机的推进距离，通过霍尔感测装置中嵌入程序的解析和计算，将此推进距离实时显示在LED数码管13上，并由天线19及时将数据发生出去。
先将设定所需长度(如：1米左右)的柔性钢丝3缠绕在弹簧转轴5上，当液压支架的千斤顶推动刮板输送机向前移动时，柔性钢丝3就会带动弹簧转轴5转动，从而使得轮盘9及附于其上的强力磁体10一起转动；此时，霍尔元件检测到强力磁体10通过，将感应信号传输到霍尔感测装置中，通过仿真器接口16预先下载而得的程序计算后，将弹簧转轴5所转圈数转化后的工作面推进距显示在LED数码管上，同时，该数据经由射频模块17的处理后，直接通过天线19发送出去，以供地面调度使用；且每发送一次数据指示灯18即会闪烁一下。而当液压支架被向前拉移时，轴套4内的弹簧发条6就会带动弹簧转轴5反向旋转，将柔性钢丝3重新缠绕在弹簧转轴5上，轮盘9上的强力磁体10也随之反向旋转；由于霍尔感测装置中采用了两个霍尔元件11，具有感应强力磁体10正反转的功能，因而此时液压支架拉移的距离就不会记录下来。如此，当刮板输送机再次向前移动时，霍尔感测装置将继续计数，支架拉移时则不计数；周而复始，最终将工作面的推进距离累积下来，实时显示在仪器上，并及时发送出去。
Claims (3)
1.一种煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，其特征在于：它包括固定在刮板输送机挡煤板上的壳体（1），壳体（1）内设有传动装置、霍尔感测装置、与霍尔感测装置相连的信号发射装置；
所述的传动装置包括固定在壳体（1）上的轴套(4)和弹簧转轴(5)，弹簧转轴(5)的一端通过弹簧发条(6)与轴套(4)固定相连，另一端由轴承（8）及轴承架（7）固定支撑；弹簧转轴(5)的轴体上缠绕有其外端固定于液压支架底座上的柔性钢丝(3)；
所述的霍尔感测装置包括固定于弹簧转轴（5）端部的轮盘（9）、经电路板依次固定在壳体（1）下部的霍尔电路、数码显示装置以及复位键（15）；所述轮盘（9）面向霍尔电路一侧的表面上均匀分布有三个强力磁体（10）；所述霍尔电路上依次设有霍尔元件（11）、供霍尔电路运行的电源（12）、用于下载程序的仿真器接口（16）；所述的数码显示装置由LED数码管（13）和数码管驱动芯片（14）组成；
所述的信号发射装置包括依次设在电路板上的射频模块（17）、指示灯（18）和伸出壳体（1）的天线（19）；
通过连接在弹簧转轴（5）和液压支架底座上的柔性钢丝（3）给霍尔感测装置传导刮板输送机的推进距离，通过霍尔感测装置中嵌入程序的解析和计算，将此推进距离实时显示在LED数码管（13）上，并由天线（19）及时将数据发生出去；
工作时，将设定所需长度的柔性钢丝（3）缠绕在弹簧转轴（5）上，当液压支架的千斤顶推动刮板输送机向前移动时，柔性钢丝（3）就会带动弹簧转轴（5）转动，从而使得轮盘（9）及附于其上的强力磁体（10）一起转动；此时，霍尔元件检测到强力磁体（10）通过，将感应信号传输到霍尔感测装置中，通过仿真器接口（16）预先下载而得的程序计算后，将弹簧转轴（5）所转圈数转化后的工作面推进距显示在LED数码管（13）上，同时，该数据经由射频模块（17）的处理后，直接通过天线（19）发送出去，以供地面调度使用；且每发送一次数据指示灯（18）即会闪烁一下；当液压支架被向前拉移时，轴套（4）内的弹簧发条（6）就会带动弹簧转轴（5）反向旋转，将柔性钢丝（3）重新缠绕在弹簧转轴（5）上，轮盘（9）上的强力磁体（10）也随之反向旋转；由于霍尔感测装置中采用了两个霍尔元件（11），具有感应强力磁体（10）正反转的功能，因而此时液压支架拉移的距离就不会记录下来；如此，当刮板输送机再次向前移动时，霍尔感测装置将继续计数，支架拉移时则不计数；周而复始，将工作面的推进距离累积下来，实时显示在仪器上，并及时发送出去。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，其特征在于：所述的柔性钢丝（3）上包裹有柔性套皮(2）。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下综采工作面推进距动态监测仪，其特征在于：所述的霍尔元件(11)为两个，并列设置。
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