CN104131814A - 采煤机煤岩界面模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采煤机煤岩界面模拟实验装置，包括机架以及安装于机架上的调节装置和气动装置，所述调节装置包括安装于机架上的滑块、与滑块连接的皮带以及调节弹簧，所述调节弹簧一端固定于机架上，另一端与所述滑块连接；所述气动装置包括若干沿机架延伸方向布置的气缸，所述气缸位于所述皮带上方并与所述皮带接触。与现有技术相比，本发明采煤机煤岩界面模拟实验装置结构简单、操作便捷，通过调节装置和气动装置的配合，能模拟各种煤岩界面的情况进行实验测试。
Description
技术领域
本发明涉及采煤设备领域，尤其涉及一种采煤机煤岩界面模拟实验装置。
背景技术
目前，采煤机是综合机械化采煤工作面的主要设备之一，而煤岩界面识别技术是能使采煤机实现自动控制的基础。目前已有20多种方法对煤岩识别展开研究，包括人工γ射线法、自然γ射线法、机械振动法、雷达探测法、红外反射和记忆截割法等，其中记忆截割技术已被应用于生产中，但不能处理岩层突变和工作面突发情况。而基于采煤机切割力响应的煤岩界面识别传感器法，是用传感器拾取摇臂振动信号、滚筒轴扭矩信号及调高油缸压力信号进行识别，由于在采煤过程中滚筒在做旋转运动，因而信号的传输受到很大的影响，到目前为止尚未见到成熟的方法及产品问世。另外，由于环境条件和技术条件的限制，在煤矿井下的采煤机采煤工作面进行试验具有很大的危险，因此迫切需要一种能够实现煤岩分界模拟实验的装置，以便验证包括采煤机截割阻抗在内的多信息融合技术在煤岩识别中的可行性。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种采煤机煤岩界面模拟实验装置，其可模拟不同斜度、不同截割阻抗的煤岩界面，且操作简便，结构简单。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种采煤机煤岩界面模拟实验装置，包括机架、安装于机架上的调节装置和气动装置、以及采煤机模型，所述调节装置包括安装于机架上的滑块、与滑块连接的皮带以及调节弹簧，所述调节弹簧一端固定于机架上，另一端与所述滑块连接；所述气动装置包括若干沿机架延伸方向布置的气缸，所述气缸位于所述皮带上方并与所述皮带接触。
作为本技术方案的进一步改进，所述气动装置还包括一连接控制所述气缸的气动回路。
作为本技术方案的进一步改进，所述皮带的一端通过连接件与所述滑块的顶部固定连接，另一端则固定于所述机架。
作为本技术方案的进一步改进，所述调节装置还包括一与所述滑块配合的锁紧件，所述锁紧件由下而上安装至所述滑块的底部并设有一连接螺栓及锁紧螺母。
作为本技术方案的进一步改进，所述锁紧螺母与机架之间还设有一挡板。
与现有技术相比，本发明采煤机煤岩界面模拟实验装置结构简单、操作便捷，通过调节装置和气动装置的配合，能模拟各种煤岩界面的情况进行实验测试。
附图说明
图1为本发明采煤机煤岩界面模拟实验装置的示意图。
图2为图1所述采煤机煤岩界面模拟实验装置的虚线位置局部放大图。
图3为本发明采煤机煤岩界面模拟实验装置的运行状态图。
图4为图3所述采煤机煤岩界面模拟实验装置的局部放大图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，本发明提供一种采煤机煤岩界面模拟实验装置100，包括纵长型的机架10、调节装置20、气动装置30、以及采煤机模型40。所述纵长型机架10水平支撑于地面，且纵向延伸，用于支撑所述调节装置20和气动装置30。
所述调节装置20包括滑块21、皮带22、锁紧件23和调节弹簧24。所述滑块21安装于所述机架10上，并可沿支架的纵长方向进行滑移。所述皮带22沿所述纵长型机架10延伸，并铺设于所述机架10上方，且所述皮带22的一端通过连接件与所述滑块21的顶部固定连接，另一端则固定于所述机架10的末端。所述锁紧件23由下而上安装至所述滑块21的底部，所述锁紧件23包括连接螺栓25及套设于所述连接螺栓25上的锁紧螺母26，所述锁紧件23向下凸伸出所述滑块21，并与所述调节弹簧24连接，其中，所述锁紧螺母26与机架10之间还设有一挡板27。所述调节弹簧24的一端与所述锁紧件23固定连接，另一端与所述机架10的前端固定连接，所述调节弹簧24随着所述滑块21的移动而产生伸缩变化。
所述气动装置30包括若干沿机架10的延伸方向纵向布置的气缸31以及连接每个气缸31的气动回路32。所述气缸31位于所述皮带22的正上方，并且与所述皮带22接触，所述气缸31等间距排列，并可在气动回路32的控制下独立运行，相互之间互不影响。所述采煤机模型40位于所述机架10下方，并可沿所述机架10的中心线进行移动，所述中心线上布置有供采煤机模型40行走的轨道，所述采煤机模型40具有一滚筒41，该滚筒41直接作用于所述皮带22。
运行时，先调节气动回路32，使气缸31获得不同的压力而作用于所述皮带22上，皮带22收到来自气缸31的正压力后将产生不同程度的变形，从而整个皮带22形成不同的波形，通过所述锁紧件23的锁紧，可使得皮带22保持稳定张紧状态，从而使进行实验时可获得相对比较稳定的数据。所述皮带22用于模拟相应的煤岩界面，各个气缸31给予皮带22不同的压力时，就可模拟出不同斜度和截割阻抗的煤岩界面，其中，采煤机模型40的滚筒41与皮带22间所产生的摩擦力模拟相应的截割阻抗，拧紧锁紧螺母26，此时可让采煤机模型40进行试验，让采煤机模型40的滚筒41开始和皮带22相接触，采煤机模型40沿轨道行进到皮带22变形处时，可根据所采集的信号做出调整采煤机摇臂42高度的动作。当需要不同的倾斜度的煤岩界面和不同的截割阻抗时，只需松开锁紧螺母26，再次调节气缸31的压力值即可。
综上所述，本发明所述采煤机煤岩界面模拟实验装置100通过设置调节装置20和气动装置30，利用皮带22和气缸31的配合来模拟各种煤岩界面，而且还可根据气缸31压力大小模拟不同斜度的煤岩界面，操作方式简便，且结构简单易于生产，可对不同型号的采煤机模型40作出相适应的调整。
以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。
Claims (5)
1. 一种采煤机煤岩界面模拟实验装置，包括机架以及安装于机架上的调节装置和气动装置，其特征在于：所述调节装置包括安装于机架上的滑块、与滑块连接的皮带以及调节弹簧，所述调节弹簧一端固定于机架上，另一端与所述滑块连接；所述气动装置包括若干沿机架延伸方向布置的气缸，所述气缸位于所述皮带上方并与所述皮带接触。
2.根据权利要求1所述的采煤机煤岩界面模拟实验装置，其特征在于：所述气动装置还包括一连接控制所述气缸的气动回路。
3.根据权利要求2所述的采煤机煤岩界面模拟实验装置，其特征在于：所述皮带的一端通过连接件与所述滑块的顶部固定连接，另一端则固定于所述机架。
4.根据权利要求3所述的采煤机煤岩界面模拟实验装置，其特征在于：所述调节装置还包括一与所述滑块配合的锁紧件，所述锁紧件由下而上安装至所述滑块的底部并设有一连接螺栓及锁紧螺母。
5.根据权利要求4所述的采煤机煤岩界面模拟实验装置，其特征在于：所述锁紧螺母与机架之间还设有一挡板；所述采煤机煤岩界面模拟实验装置包括一采煤机模型。
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