一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及采煤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采煤機(jī)截割滾筒自動(dòng)調(diào)高技術(shù)是實(shí)現(xiàn)采煤工作面自動(dòng)化的重要關(guān)鍵技術(shù)之一，然而現(xiàn)有的采煤機(jī)滾筒調(diào)高系統(tǒng)普遍采用開(kāi)關(guān)閥控缸控制系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)的控制策略只能對(duì)手液動(dòng)換向閥的開(kāi)閉時(shí)間進(jìn)行控制，而不能通過(guò)手液動(dòng)換向閥直接對(duì)流量進(jìn)行控制，也難以適應(yīng)大功率大慣性負(fù)載的要求，故而現(xiàn)有的調(diào)高系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)滾筒高度的精確控制，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也較差。
[0003]因此，十分有必要對(duì)現(xiàn)有的采煤機(jī)調(diào)高液壓系統(tǒng)進(jìn)行電液比例改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)高油缸流量精確控制以及與之相適應(yīng)的復(fù)雜控制策略，但現(xiàn)有的采煤機(jī)電液比例調(diào)高研究工作多集中在理論研究、控制方法和建模仿真的層面，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究較為缺乏，尤其是將采煤機(jī)電液比例調(diào)高與采煤機(jī)滾筒截割煤巖相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)研究尚未開(kāi)展；專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01010160904.2的采煤機(jī)滾筒自動(dòng)調(diào)高實(shí)驗(yàn)裝置及控制方法，雖然提出了一種基于調(diào)高油缸、搖臂擺角、機(jī)身傾角的內(nèi)反饋控制方法和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置方案，考慮了搖臂和滾筒自重、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)調(diào)高系統(tǒng)的影響，但是整個(gè)方案中缺少對(duì)采煤機(jī)滾筒截割煤巖和對(duì)采煤機(jī)牽引運(yùn)動(dòng)的模擬，忽略了采煤機(jī)滾筒截割負(fù)載和牽引速度對(duì)采煤機(jī)滾筒調(diào)高的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型提出的一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置，包括:底座、機(jī)身、截割機(jī)構(gòu)、模擬煤壁機(jī)構(gòu)、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0006]底座上設(shè)有軌道，機(jī)身安裝在軌道上，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)身連接用于驅(qū)動(dòng)機(jī)身沿軌道移動(dòng)，模擬煤壁機(jī)構(gòu)安裝在底座上方且位于軌道一側(cè)，模擬煤壁機(jī)構(gòu)朝向軌道一側(cè)設(shè)有沿軌道延伸方向布置的人造煤壁；
[0007]截割機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)身上且位于機(jī)身朝向模擬煤壁機(jī)構(gòu)一側(cè)，截割機(jī)構(gòu)用于對(duì)人造煤壁進(jìn)行截割，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與截割機(jī)構(gòu)連接用于驅(qū)動(dòng)截割機(jī)構(gòu)在豎直方向上移動(dòng)。
[0008]優(yōu)選地，還包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)米用第一驅(qū)動(dòng)缸，第一驅(qū)動(dòng)缸一端固定在底座上且另一端與機(jī)身連接，動(dòng)力機(jī)構(gòu)與第一驅(qū)動(dòng)缸連接為第一驅(qū)動(dòng)缸提供動(dòng)力。
[0009]優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)米用第一液壓缸，動(dòng)力機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一動(dòng)力輸出端，第一動(dòng)力輸出端與第一液壓缸輸入端連接，第一動(dòng)力輸出端的輸出口處設(shè)有第一電液比例換向閥。
[0010]優(yōu)選地，還包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)，機(jī)身朝向模擬煤壁機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有截割機(jī)構(gòu)安裝架，截割機(jī)構(gòu)安裝架靠近機(jī)身一側(cè)設(shè)有水平設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸位于第二轉(zhuǎn)軸上方，截割機(jī)構(gòu)安裝架通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸鉸接在機(jī)身上，截割機(jī)構(gòu)安裝在截割機(jī)構(gòu)安裝架上且位于軌道靠近模擬煤壁機(jī)構(gòu)的一側(cè)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用第二驅(qū)動(dòng)缸，第二驅(qū)動(dòng)缸一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與截割機(jī)構(gòu)安裝架鉸接，另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)軸與機(jī)身鉸接，動(dòng)力機(jī)構(gòu)與第二驅(qū)動(dòng)缸連接為第二驅(qū)動(dòng)缸提供動(dòng)力。
[0011 ]優(yōu)選地，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用第二液壓缸，動(dòng)力機(jī)構(gòu)上設(shè)有第二動(dòng)力輸出端，第二動(dòng)力輸出端與第二液壓缸輸入端連接，第二動(dòng)力輸出端的輸出口處設(shè)有第二電液比例換向閥。
[0012]優(yōu)選地，動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括油箱、液壓栗、電機(jī)、濾油器、第一電液比例換向閥、第二電液比例換向閥；
[0013]油箱、濾油器、液壓栗依次通過(guò)管路連接，電機(jī)與液壓栗驅(qū)動(dòng)連接用于驅(qū)動(dòng)液壓栗從油箱內(nèi)抽取液體，液壓栗出口處設(shè)有溢流閥，第一電液比例換向閥的輸入端與液壓栗的出口通過(guò)管路連接，第一電液比例換向閥的輸出端與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)管路連接，第二電液比例換向閥的輸入端與液壓栗的出口通過(guò)管路連接，第二電液比例換向閥的輸出端與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)管路連接，第二電液比例換向閥與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的管路上設(shè)有雙向液壓鎖和單向節(jié)流閥。
[0014]優(yōu)選地，模擬煤壁機(jī)構(gòu)包括人造煤壁、底部裝煤板、煤壁扣板、固定板、推煤板、緊固件，底部裝煤板水平安裝在底座上，煤壁扣板和固定板豎直固定在底部裝煤板上方，煤壁扣板和固定板平行設(shè)置且煤壁扣板位于固定板遠(yuǎn)離軌道一側(cè)，固定板上設(shè)有固定孔，推煤板位于煤壁扣板和固定板之間且平行于固定板設(shè)置，人造煤壁位于推煤板和煤壁扣板之間且兩側(cè)分別抵靠推煤板和煤壁扣板，緊固件一端穿過(guò)固定板的固定孔抵靠推煤板靠近固定板的一側(cè)。
[0015]優(yōu)選地，模擬煤壁機(jī)構(gòu)還包括第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板分別位于人造煤壁兩端且垂直于人造煤壁設(shè)置用于對(duì)人造煤壁進(jìn)行限位。
[0016]優(yōu)選地，截割機(jī)構(gòu)包括截割電機(jī)、減速箱、截割滾筒，截割電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速箱的輸入軸連接，截割滾筒與減速箱輸出軸連接，截割電機(jī)通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)截割滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]本實(shí)用新型中，所提出的采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)身，機(jī)身上設(shè)有截割機(jī)構(gòu)和模擬煤壁機(jī)構(gòu)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)截割機(jī)構(gòu)沿軌道移動(dòng)，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)截割機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，一方面，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，各部件被集成在機(jī)身和底座上，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)調(diào)高運(yùn)動(dòng)、牽引運(yùn)動(dòng)以及截割煤巖的模擬，且安裝拆卸方便;另一方面，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用電液比例閥控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)截割滾筒調(diào)高速度、機(jī)身牽引速度以及截割滾筒高度的精確控制;再一方面，實(shí)驗(yàn)裝置采用與真實(shí)采煤機(jī)相似理論設(shè)計(jì)截割滾筒，能夠更加真實(shí)的模擬采煤機(jī)滾筒截割煤巖的工況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置中電液比例截割機(jī)構(gòu)的模擬加載，為采煤機(jī)模擬截割和電液比例調(diào)高系統(tǒng)特性實(shí)驗(yàn)研究提供了一體化的平臺(tái)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型提出的一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1的俯視圖。
[0020]圖3為圖1的動(dòng)力機(jī)構(gòu)的工作原理圖。
[0021]圖4為圖1的模擬煤壁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1至4所示，圖1為本實(shí)用新型提出的一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，圖3為圖1的動(dòng)力機(jī)構(gòu)的工作原理圖，圖4為圖1的模擬煤壁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]參照?qǐng)D1至4，本實(shí)用新型提出的一種采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置，包括:底座1、機(jī)身
2、截割機(jī)構(gòu)7、模擬煤壁機(jī)構(gòu)3、第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)5;
[0024]底座I上設(shè)有軌道11，機(jī)身2可移動(dòng)安裝在軌道11上，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用第一液壓缸41，第一液壓缸41 一端固定在底座I上且另一端與機(jī)身2用于驅(qū)動(dòng)機(jī)身2沿軌道11移動(dòng)，模擬煤壁機(jī)構(gòu)3安裝在底座I上方且位于軌道11 一側(cè)，機(jī)身2朝向模擬煤壁機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)有截割機(jī)構(gòu)安裝架21，截割機(jī)構(gòu)安裝架21靠近機(jī)身2—側(cè)設(shè)有水平設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸位于第二轉(zhuǎn)軸上方，截割機(jī)構(gòu)安裝架21通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸鉸接在機(jī)身2上，截割機(jī)構(gòu)7安裝在截割機(jī)構(gòu)安裝架21上；
[0025]模擬煤壁機(jī)構(gòu)3包括人造煤壁31、底部裝煤板32、煤壁扣板33、固定板34、推煤板35、緊固件36、第一限位板37、第二限位板38，底部裝煤板32水平安裝在底座I上，煤壁扣板33和固定板34豎直固定在底部裝煤板32上方，煤壁扣板33和固定板34平行設(shè)置且煤壁扣板33位于固定板34遠(yuǎn)離軌道11 一側(cè)，人造煤壁31位于煤壁扣板33和固定板34之間且一側(cè)抵靠煤壁扣板，煤壁扣板33頂端設(shè)有輔助扣板，輔助扣板位于人造煤壁31上方且其一端與煤壁扣板33頂端固定，固定板34上設(shè)有固定孔，推煤板35位于人造煤壁31和固定板34之間且平行于固定板34設(shè)置，推煤板35遠(yuǎn)離固定板34—側(cè)抵靠人造煤壁31，緊固件36—端穿過(guò)固定板34的固定孔抵靠推煤板35靠近固定板34的一側(cè)，第一限位板37和第二限位板38分別位于人造煤壁31兩端且垂直于人造煤壁31設(shè)置用于對(duì)人造煤壁31進(jìn)行限位；
[0026]截割機(jī)構(gòu)包括截割電機(jī)71、減速箱72、截割滾筒73，截割電機(jī)71通過(guò)聯(lián)軸器74與減速箱72的輸入軸連接，截割滾筒73與減速箱72輸出軸連接，截割電機(jī)71通過(guò)減速箱72驅(qū)動(dòng)截割滾筒73轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)人造煤壁31進(jìn)行截割，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用第二液壓缸42，第二驅(qū)動(dòng)缸一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與截割機(jī)構(gòu)安裝架21鉸接，另一端通過(guò)第三轉(zhuǎn)軸與機(jī)身2鉸接用于驅(qū)動(dòng)截割機(jī)構(gòu)7在豎直方向上移動(dòng)；
[0027]動(dòng)力機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)身2上，動(dòng)力機(jī)構(gòu)上設(shè)有第一動(dòng)力輸出端和第二動(dòng)力輸出端，第一動(dòng)力輸出端與第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接為第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，第二動(dòng)力輸出端與第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接為第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。
[0028]本實(shí)施例的采煤機(jī)模擬截割實(shí)驗(yàn)裝置的具體工作過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)身沿軌道向模擬煤壁機(jī)構(gòu)方向移動(dòng)，同時(shí)截割電機(jī)驅(qū)動(dòng)截割滾筒沿其工作軌跡對(duì)人造煤壁進(jìn)行截割，當(dāng)截割滾筒移動(dòng)至人造煤壁另一側(cè)時(shí)完成正行程走刀，此時(shí)第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)截割機(jī)構(gòu)豎直移動(dòng)從而調(diào)節(jié)截割滾筒截割高度；回程走刀時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)身沿軌道反向移動(dòng)，同時(shí)截割電機(jī)再次驅(qū)動(dòng)截割滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使得截割滾筒沿其工作軌跡對(duì)人造煤壁進(jìn)行反向截割，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)在井下對(duì)煤壁進(jìn)行截割的調(diào)高運(yùn)動(dòng)、牽引運(yùn)動(dòng)以及截割煤巖的模擬。
[0029]在動(dòng)力機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，動(dòng)力機(jī)構(gòu)5包括油箱51、液壓栗52、電機(jī)53、濾油器54、第一電液比例換向閥61、第二電液比例換向閥62;
[0030]油箱51