CN220469913U - 一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，包括：仿真摇臂、角度尺和控制单元，仿真摇臂水平位于基座上方，仿真摇臂的一端铰接于基座上，以使仿真摇臂的另一端沿固定曲线摆动；仿真摇臂的侧面凸设有牵引柱；角度尺纵向设于基座上方，角度尺的表面设有与自身弧度相契合的孔道，牵引柱穿过孔道并凸出于角度尺。本实用新型便于工作人员直接读取物理量，实验数据精准，与传统摇臂仿真装置相比，本仿真控制装置的使用效果更佳，且方便维修，同时本实用新型通过角度尺和仿真摇臂的配合实现了传统摇臂仿真装置趋向于智能化的测试方式，达到了平替的效果，不仅测试数据精准，造价还低，更节省成本，功能也更多元化。

Description

一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置

技术领域

本实用新型属于采煤机技术领域，具体涉及一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置。

背景技术

采煤机是综采成套装备的主要设备之一，也是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一，机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。

摇臂结构是采煤机掘进工作的重要组成部分，也是影响采煤机滚筒轨迹的直接因素，实际生产中由于采煤机工况复杂严峻，采煤机摇臂一旦出现倾斜不仅会影响到采煤进度，甚至出现损毁机器，断轴的危险，所以采煤机摇臂角度需要实时监测报警，而由于采煤机工环境在井下，测试分析难度较大，市面上出现了采煤机摇臂的仿真装置，但是现有的采煤机摇臂仿真装置多是通过电动控制摇臂转动角度，然后在配备角度检测器或编码器对摇臂的转动角度进行测量，此方法使用简单，且趋向于智能，只需读取角度检测器或编码器提供的数字信息即可清楚了解摇臂的转动角度，然而，诸如角度检测器或编码器这些电子仪器进行检测时需要将物理量转换为电信号，然后再进行数字化处理，这个过程可能会引入转换误差或者量化误差，并且当角度检测器或编码器出现故障导致检测结果不准确时，需要专业人士维修，维修条件较为苛刻，如果直接换新势必会提高成本，增加经济负担。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术中的采煤机摇臂仿真装置测试的摇臂角度可能会出现误差，导致测试结果不精确，以及维修条件较为苛刻，不够便利的问题，提供一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，包括：仿真摇臂、角度尺和控制单元，所述仿真摇臂水平位于基座上方，所述仿真摇臂的一端铰接于所述基座上，以使所述仿真摇臂的另一端沿固定曲线摆动；所述仿真摇臂的侧面凸设有牵引柱；所述角度尺纵向设于所述基座上方，所述角度尺的表面设有与自身弧度相契合的孔道，所述牵引柱穿过所述孔道并凸出于所述角度尺，凸出的部分所述牵引柱外部套装有指针，所述指针指向所述角度尺的零度线；所述控制单元设于所述基座上，通过所述控制单元为所述仿真摇臂提供动力，以控制所述仿真摇臂的另一端向上沿弧线轨迹摆动，同时所述牵引柱伴随所述仿真摇臂沿所述孔道的方向移动。

在如上所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，优选，所述基座的上表面一侧设有抬高板，所述仿真摇臂的一端向下弯曲与所述抬高板的顶部铰接。

优选，所述孔道的长度不短于所述角度尺的刻线长度。

优选，所述基座的上表面另一侧立设有抬高架，所述角度尺固定于所述抬高架的顶部。

优选，所述控制单元包括：电机、往复丝杠、推块和顶升杆，所述电机对应所述抬高板位于所述基座的上表面另一侧，所述往复丝杠横设于所述电机与所述抬高板之间，所述往复丝杠的一端与所述电机传动连接，所述往复丝杠的另一端经所述抬高板支撑，以通过所述电机控制所述往复丝杠转动。

优选，所述基座的上表面对应所述往复丝杠设有槽道，所述槽道的侧壁设有滚动面，所述滚动面由多个竖向的滚柱构成；

所述推块螺纹套装于所述往复丝杠的外部，且所述推块的底部伸入所述槽道内，以通过所述往复丝杠旋转带动所述推块沿所述槽道的方向进行位移；

所述往复丝杠邻近所述抬高板的一端套装有校准挡块，当所述推块与所述校准挡块接触时，所述仿真摇臂呈水平状态。

优选，所述顶升杆斜设于所述仿真摇臂与所述推块之间，且所述顶升杆的两端均对应铰接于所述仿真摇臂和所述推块，通过所述推块位移推动所述顶升杆的一端，使所述顶升杆的另一端将所述仿真摇臂的摆动端向上顶起。

优选，所述牵引柱的外侧邻近柱头处径向凸设有卡块，且所述牵引柱的柱头和所述卡块的端头均为弧面。

优选，所述指针包括：定位块和指尖，所述定位块的中部设有契合所述牵引柱和所述卡块的装配孔，以使所述牵引柱和所述卡块穿过所述装配孔将所述定位块套装在所述牵引柱的外部；

所述指尖固定于所述定位块的一侧，且所述指尖的指向与所述角度尺的刻线指向重合。

优选，所述定位块与所述牵引柱之间通过顶丝进行固定，以防所述定位块脱离所述牵引柱。

有益效果：本实用新型通过将角度尺与仿真摇臂配合，并且在仿真摇臂上设置了同步移动的指针，当仿真摇臂经控制单元提供动力向上摆动后，根据指针的指向，能够非常直观的将仿真摇臂的摆动角度呈现出来，且便于工作人员直接读取物理量，简单快捷，实验数据精准，保证了仿真实验结果的严谨和有效性，与传统摇臂仿真装置相比，本仿真控制装置的使用效果更佳，且方便维修，只需对应更换损坏的零部件即可，同时本实用新型通过角度尺和仿真摇臂的配合实现了传统摇臂仿真装置趋向于智能化的测试方式，达到了平替的效果，不仅测试数据精准，造价还低，更节省成本，功能也更多元化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1的主视图；

图4为图1中基座结构的整体示意图。

图中：1、仿真摇臂；2、基座；3、牵引柱；4、角度尺；5、孔道；6、指针；7、抬高板；8、抬高架；9、电机；10、往复丝杠；11、推块；12、顶升杆；13、槽道；14、滚柱；15、校准挡块；16、卡块；17、定位块；18、指尖；19、顶丝。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，参照图1，包括：仿真摇臂1、基座2、牵引柱3、角度尺4和控制单元，仿真摇臂1的初始状态为水平位于基座2的上方，基座2的上表面右侧固定有抬高板7，左侧固定有抬高架8，仿真摇臂1的右端向下垂直弯曲与抬高板7的顶部铰接，以使仿真摇臂1的左端始终沿固定曲线摆动。

参照图1、图3和图4，控制单元包括：电机9、往复丝杠10、推块11和顶升杆12，电机9对应抬高板7固定于基座2的上表面左侧，往复丝杠10横设于电机9与抬高板7之间，该往复丝杠10的左端与电机9传动连接，该往复丝杠10的右端经抬高板7支撑并通过轴承转动设于抬高板7上，通过电机9驱动控制往复丝杠10转动；基座2的上表面中部对应往复丝杠10设有槽道13，该槽道13的前后侧面均为滚动面，滚动面由多个竖向的滚柱14构成，推块11螺纹套装于往复丝杠10的右端，同时紧挨该推块11在往复丝杠10外部套装有校准挡块15，推块11的底部伸入槽道13内，以使往复丝杠10旋转带动推块11沿槽道13进行位移，推块11的前后两侧出均对应紧贴槽道13前后滚动面，以减小推块11与槽道13之间的摩擦力；顶升杆12斜设于仿真摇臂1和推块11之间，其中顶升杆12的左端铰接于仿真摇臂1的底面靠左的位置，顶升杆12的右端铰接于推块11的顶部，从而当推块11经往复丝杠10带动向左方向位移时，推块11会推动顶升杆12的右端使顶升杆12的左端将仿真摇臂1的左端向上顶起，使仿真摇臂1的左端沿弧形轨迹运动。

参照图1和图3，角度尺4立设于基座2的上方，同时贴合仿真摇臂1的前侧，角度尺4的底部向右侧延伸有衔接板，衔接板平放于抬高架8的顶部，并通过螺栓与抬高架8固定；角度尺4的表面设有与自身弧度相契合的孔道5，且孔道5的长度不短于角度尺4的刻线长度；仿真摇臂1的前侧左端凸设有牵引柱3，牵引柱3穿过孔道5同时凸出于角度尺4的前侧面，该凸出的部分牵引柱3外侧安装有指针6，该指针6指向角度尺4的零度线；当仿真摇臂1的左端沿弧形轨迹运动时，牵引柱3伴随仿真摇臂1沿孔道5的方向移动，同时指针6随牵引柱3移动，最后指针6停留的位置即为仿真摇臂1的实际转动角度。

本实施例中，通过将角度尺4与仿真摇臂1配合，并且在仿真摇臂1上设置了同步移动的指针6，当仿真摇臂1经控制单元提供动力向上摆动后，根据指针6的指向，能够非常直观的将仿真摇臂1的摆动角度呈现出来，以便于工作人员直接读取物理量，简单快捷，实验数据精准，保证了仿真实验结果的严谨和有效性，通过角度尺4和仿真摇臂1的配合实现了传统摇臂仿真装置趋向于智能化的测试方式，达到了平替的效果，不仅测试数据精准，造价还低，更节省成本，功能也更多元化。

实施例2，与实施例1基本相同，其区别在于能够对指针6进行快速拆装，具体的，参照图1和图2，在牵引柱3的柱头上方凸设有卡块16，该卡块16的前端为弧面，同时牵引柱3的柱头也为弧面，以便将指针6快速套装在牵引柱3上，其中指针6包括：定位块17和指尖18，定位块17的中部设有匹配牵引柱3和卡块16的装配孔，将装配孔对准牵引柱3和卡块16把定位块17套装在牵引柱3上；指尖18固定于定位块17的左侧，并与角度尺4贴合，且指尖18的指向与角度尺4的零刻线相重合，以保证测试数据的精准性，最后定位块17与牵引柱3之间通过顶丝19进行固定，在顶丝19的右端固定有拧耳，方便工作人员在不借助外界工具的情况下对顶丝19进行旋转。

本实施例中，通过卡块16能够保证指针6套装在牵引柱3上后，其指尖18与零刻线重合，同时还能够通过卡块16防止定位块17旋转，对定位块17起到了限位的作用；通过顶丝19能够将定位块17与牵引柱3固定，防止定位块17从牵引柱3上脱落，保证了指针6安装的稳定性。

可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，包括：

仿真摇臂，水平位于基座上方，所述仿真摇臂的一端铰接于所述基座上，以使所述仿真摇臂的另一端沿固定曲线摆动；

所述仿真摇臂的侧面凸设有牵引柱；

角度尺，纵向设于所述基座上方，所述角度尺的表面设有与自身弧度相契合的孔道，所述牵引柱穿过所述孔道并凸出于所述角度尺，凸出的部分所述牵引柱外部套装有指针，所述指针指向所述角度尺的零度线；

控制单元，设于所述基座上，通过所述控制单元为所述仿真摇臂提供动力，以控制所述仿真摇臂的另一端向上沿弧线轨迹摆动，同时所述牵引柱伴随所述仿真摇臂沿所述孔道的方向移动。

2.根据权利要求1所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述基座的上表面一侧设有抬高板，所述仿真摇臂的一端向下弯曲与所述抬高板的顶部铰接。

3.根据权利要求1所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述孔道的长度不短于所述角度尺的刻线长度。

4.根据权利要求1所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述基座的上表面另一侧立设有抬高架，所述角度尺固定于所述抬高架的顶部。

5.根据权利要求2所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：电机、往复丝杠、推块和顶升杆，所述电机对应所述抬高板位于所述基座的上表面另一侧，所述往复丝杠横设于所述电机与所述抬高板之间，所述往复丝杠的一端与所述电机传动连接，所述往复丝杠的另一端经所述抬高板支撑，以通过所述电机控制所述往复丝杠转动。

6.根据权利要求5所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述基座的上表面对应所述往复丝杠设有槽道，所述槽道的侧壁设有滚动面，所述滚动面由多个竖向的滚柱构成；

所述推块螺纹套装于所述往复丝杠的外部，且所述推块的底部伸入所述槽道内，以通过所述往复丝杠旋转带动所述推块沿所述槽道的方向进行位移；

所述往复丝杠邻近所述抬高板的一端套装有校准挡块，当所述推块与所述校准挡块接触时，所述仿真摇臂呈水平状态。

7.根据权利要求5所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述顶升杆斜设于所述仿真摇臂与所述推块之间，且所述顶升杆的两端均对应铰接于所述仿真摇臂和所述推块，通过所述推块位移推动所述顶升杆的一端，使所述顶升杆的另一端将所述仿真摇臂的摆动端向上顶起。

8.根据权利要求1所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述牵引柱的外侧邻近柱头处径向凸设有卡块，且所述牵引柱的柱头和所述卡块的端头均为弧面。

9.根据权利要求8所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述指针包括：定位块和指尖，所述定位块的中部设有契合所述牵引柱和所述卡块的装配孔，以使所述牵引柱和所述卡块穿过所述装配孔将所述定位块套装在所述牵引柱的外部；

所述指尖固定于所述定位块的一侧，且所述指尖的指向与所述角度尺的刻线指向重合。

10.根据权利要求9所述的智能化采煤机摇臂多功能仿真控制装置，其特征在于，所述定位块与所述牵引柱之间通过顶丝进行固定，以防所述定位块脱离所述牵引柱。