CN104358571B - 一种可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，使截齿在承担破坏煤岩功能的同时还作为温度传感装置。它包括两种不同材质的合金钢齿头和齿体，在所述的齿体下端开有一通向齿头底部的中心孔，中心孔内插装有顶在齿头底部的导电杆，导电杆与中心孔等长，导电杆与中心孔内表面之间附着有绝缘层，导电杆的外露端嵌装有内导电环，齿体的下端部嵌装有外导电环，内导电环和外导电环分别经导线连接到温度信号采集器上。本发明应用塞贝克效应，把截齿温度信号转换成热电动势信号，并通过在截齿齿体和齿芯组成的闭合回路中接入电气仪表转换成被测介质的温度，从而实现采掘机械截割煤岩过程中对截齿温度的监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种可测量截割头温度的截齿，尤其是一种适用于煤矿井下可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿。
背景技术
目前，采煤机和掘进机上普遍使用的截齿是镐型截齿。采掘机械截割煤岩是两种不同介质材料摩擦的过程，会生成大量的热，在截齿上表现为温度较高。截齿在截割不同煤岩时，被截割介质的硬度不同，产生的温度信号会有较大差异。科研和设计人员需要掌握和测量采掘机械截割煤岩过程中相关温度信号，从而实现对截割工矿的实时控制和截割介质识别。但煤矿井下环境恶劣，工矿条件复杂，很难用常规方法精确、直接地测量截齿温度。常用的截齿温度测量方法多为测温元件直接接触式测量，如通过贴薄片式的热电偶实现，这样的测温元件在使用过程中很容易破坏，无法保障温度的准确测量和获取，因此采掘机械截割煤岩过程中截齿温度的获取一直是相对困难的领域。
发明内容
技术问题：本发明的目的是要克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、监测效果好的可直接在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿。
技术方案：本发明的可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，包括两种不同材质的合金钢齿头和齿体，在所述的齿体下端开有一通向齿头底部的中心孔，中心孔内插装有顶在齿头底部的导电杆，导电杆与中心孔等长，导电杆与中心孔内表面之间附着有绝缘层，导电杆的外露端嵌装有内导电环，齿体的下端部嵌装有外导电环，内导电环和外导电环分别经导线连接到温度信号采集器上。
所述齿体的下端部设有盖住内导电环和外导电环的端盖，端盖中部开有导线孔；所述的导电杆为铜质导电杆；所述的导电杆与齿体中心孔的配合为过盈配合。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有的技术相比，能够通过截齿齿体和齿芯二者作为塞贝克效应的闭合回路中的两条导线，人为的构成闭合回路后，可直接通过截齿测量截割头的温度。本截齿在实际生产使用中配合普通截齿使用，可有效地监测工人时截齿的温度。对采掘装备利用温度信号来识别煤岩特性的自适应控制技术提供了必要的条件。通过温度传感装置即可监测截割头温度，使截齿在承担破坏煤岩功能的同时兼作为温度传感装置，可在采掘机械截割煤岩过程中，不需专门设备即可实现对截割工矿的实时控制和截割介质识别，其结构简单，使用方便，造价低，测量截齿温度精确，
附图说明：
图1为本发明示意图；
图2为图1正视剖面图；
图3为图1俯视剖面图；
图4为图1导线后盖示意图。
图中：1齿头、2齿体、3绝缘层、4导电杆、5导线后壳、6内导电环、7外导电环。
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，本发明的可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，包括两种不同材质的合金钢齿头1和齿体2，在所述的齿体2下端开有一通向齿头1底部的中心孔，中心孔内设有顶在齿头1底部的导电杆4，导电杆4为铜质导电杆，导电杆4的长度与中心孔的长度相同，导电杆4与齿体2中心孔的配合为过盈配合。导电杆4与中心孔内表面之间附着有绝缘层3，可以是在导电杆4通体包裹绝缘橡胶后，过盈配合嵌入到齿体2中心孔中，也可以先在中心孔内附着绝缘橡胶后，再插入导电杆4，导电杆4的外露端嵌装有内导电环6，齿体2的下端部嵌装有外导电环7，内导电环6和外导电环7分别经导线连接到信号采集器上。所述齿体2的下端部设有盖住内导电环6和外导电环7的端盖，端盖中部开有穿过内导电环6和外导电环7的导线孔。
其工作原理：应用塞贝克效应，将两种不同金属材料的齿头1和齿体2联接成回路，当截割头温度升高时，在齿体2和导电杆4组成的闭合回路中会形成电流，此时截齿两端就会存在热电动势，通过导线引出该电动势，再通过二次仪表实现电信号到温度信号的转换，从而获得截齿温度。本截齿在实际生产使用配合普通截齿使用，可有效地监测和测量截齿温度。当两种金属连接的接点温度不同时，回路中便出现电流，形成温差电动势，从而把截齿的温度信号转换成热电动势信号，并通过在截齿齿体和导电杆以及导线圈组成的闭合回路中接入电气仪表转换成被测介质的温度，再通过二次电气仪表转换成被测介质的温度，从而实现采掘机械截割煤岩过程中对截齿温度的测量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。需要说明的是，本发明并不局限于上述具体实施例，其仅仅作为例子对本发明的一种形态进行详细、示范性的说明。在不背离本发明宗旨的范围内，本发明还会有各种变化和改进，但是这些变化和改进均应该包含在本发明的权利要求的范围及其等效物界定的范围之内。
Claims (4)
1.一种可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，包括两种不同材质的合金钢齿头（1）和齿体（2），其特征在于：在所述的齿体（2）下端开有一通向齿头（1）底部的中心孔，中心孔内插装有顶在齿头（1）底部的导电杆（4），导电杆（4）与中心孔等长，导电杆（4）与中心孔内表面之间附着有绝缘层（3），导电杆（4）的外露端嵌装有内导电环（6），齿体（2）的下端部嵌装有外导电环（7），内导电环（6）和外导电环（7）分别经导线连接到温度信号采集器上；将两种不同金属材料的齿头（1）和齿体（2）联接成回路，当截割头温度升高时，在齿体（2）和导电杆（4）组成的闭合回路中会形成电流，此时截齿两端就会存在热电动势，通过导线引出该电动势，再通过二次仪表实现电信号到温度信号的转换，从而获得截齿温度；当两种金属连接的接点温度不同时，回路中便出现电流，形成温差电动势，从而把截齿的温度信号转换成热电动势信号，并通过在截齿齿体和导电杆以及导线圈组成的闭合回路中接入电气仪表转换成被测介质的温度，再通过二次电气仪表转换成被测介质的温度，从而实现采掘机械截割煤岩过程中对截齿温度的测量。
2.根据权利要求1所述的可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，其特征在于：所述齿体（2）的下端部设有盖住内导电环（6）和外导电环（7）的端盖，端盖中部开有导线孔。
3.根据权利要求1所述的可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，其特征在于：所述的导电杆（4）为铜质导电杆。
4.根据权利要求1或3所述的可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，其特征在于：所述的导电杆（4）与齿体（2）中心孔的配合为过盈配合。
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