CN110410129B - 一种综掘面风场液压式动态调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种综掘面风场液压式动态调控装置，包括直线轨道和可调控风筒装置，可调控风筒装置安装在直线轨道的下方且可调控风筒装置的出风口可以沿着直线轨道前后移动，可调控风筒装置包括风筒出风口前后距离调控机构、风筒出风口角度上仰调控机构、风筒出风口口径调控机构和风筒出风口水平偏转调控机构。本发明结构可靠性高，稳定性好，传动精度高，安装方便；能够使综掘面风场、瓦斯场、粉尘场分布更加科学合理，提高了工作效率，实现了节能及绿色通风。

Description

一种综掘面风场液压式动态调控装置

技术领域

本发明涉及一种出风口动态调控装置，尤其是涉及到一种综掘面风场液压式动态调控装置。

背景技术

我国煤炭资源需求一直处于较高水平，煤炭资源的高强度开采，带来了矿山灾害和环境污染等无法回避的现实问题。根据近年来的统计，采煤机在掘进过程中发生的瓦斯与煤尘***事故占矿井瓦斯煤尘***事故总数的60％～70％。随着煤矿开采深度和广度的延伸，矿井掘进工作面逐渐呈现出通风距离过长、井下采掘点通风量不足、掘进巷道通风沿程阻力过大、通风效率降低等一系列问题。掘进煤巷是一个独头巷道，通风回路不完整，稀释和排除来自煤体涌出的瓦斯以及在采煤机作业时产生的粉尘是靠局部通风机和风筒组成的局部通风***为掘进端头区域压入新鲜风流来实现的，因此，局部通风***实现通风的方式、布置的合理性以及出风口风流速度将直接影响掘进通风处风流分布情况，进而会影响瓦斯浓度的分布规律和通风排瓦效果。由于“煤矿安全规程”仅规定了掘进工作面合理的风速范围和出风口距端头距离，因此，在煤矿中解决掘进工作面对各工况下通风需求的方式是通过实施局部通风控制，也就是不断增加局部通风机功率和改变风筒的运动状态。而掘进工作面风量过度加大，也易造成二次扬尘、工作区域局部风速过高，使得司机等位置处工作条件劣化等现象。

掘进巷道的压入式通风受限于附壁射流通风，与自由射流不同，风流从风筒射出后，由于受到独头巷道空间的限制，不久便会出现与风流方向相反的流动。掘进工作面射流通风风流结构可分为射流区、回流区与涡流区。射流区的气流一部分从风筒射出，同时卷吸一部分回流区的气流；回流区的气流一部分被射流卷吸，一部分沿掘进巷道经出口排出。因此，煤巷长度增加、巷道截面积增加、掘进方式改变、推进速度增加、大设备的使用以及矿井深度的增加造成的煤层瓦斯含量增加等问题，均会使得对煤巷掘进的局部通风量要求加大，而传统粗放式的“通风总量”局部通风控制方式已不能满足人们对综掘面更加严苛的安全、高效及环保要求。这就要求对掘进通风与瓦斯和煤尘运移相互耦合过程进行全面、综合、精细化的管理。随着技术的进步，出现了风筒出风口口径、角度可以调节的可调控风筒，但现有的可调控风筒需要通过手动调节，存在调节不方便、精细度不高等问题。为此，设计一种综掘面风场动态调控装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种综掘面风场液压式动态调控装置，其结构可靠性高，稳定性好，传动精度高，安装方便。能够使综掘面风场、瓦斯场、粉尘场分布更加科学合理，提高了工作效率，实现了节能及绿色通风。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于，包括直线轨道和可调控风筒装置，所述可调控风筒装置安装在直线轨道的下方且可调控风筒装置的出风口可以沿着直线轨道前后移动，所述可调控风筒装置包括风筒出风口前后距离调控机构、风筒出风口角度上仰调控机构、风筒出风口口径调控机构和风筒出风口水平偏转调控机构，所述风筒出风口前后距离调控机构设置所述可调控风筒装置的出风口与直线轨道之间且用于带动所述可调控风筒装置的出风口沿着直线轨道前后移动，所述风筒出风口角度上仰调控机构设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调整和改变可调控风筒装置出风口的上仰角度，所述风筒出风口口径调控机构设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口的口径大小，所述风筒出风口水平偏转调控机构设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口水平偏转角度的大小；

所述风筒出风口前后距离调控机构包括驱动装置、传动轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一行走主动轮、第二行走主动轮、第一从动轮、第二从动轮、编码器、第一安装板、第二安装板和连接杆，所述第一安装板和第二安装板均竖直设置，所述连接杆设置在第一安装板和第二安装板之间的下部，所述连接杆的一端与第一安装板固定连接，所述连接杆的另一端与第二安装板固定连接，所述驱动装置固定安装在第一安装板的外侧，所述编码器固定安装在第二安装板的外侧，所述传动轴的一端穿过第一安装板后与驱动装置的输出轴固定连接，所述传动轴的另一端穿过第二安装板后与编码器的输入转轴固定连接，所述第一传动齿轮和第二传动齿轮均固定安装在传动轴上且均位于第一安装板与第二安装板之间，所述第一行走主动轮、第二行走主动轮、第一从动轮和第二从动轮均设置在第一安装板与第二安装板之间的上部且用于将风筒出风口前后距离调控机构可行走的连接在直线轨道上，所述第一行走主动轮的转轴中心线、第二行走主动轮的转轴中心线、第一从动轮的转轴中心线和第二从动轮的转轴中心线均位于同一水平面上，所述第一行走主动轮与第二行走主动轮对称设置，所述第一从动轮与第二从动轮对称设置，所述第一行走主动轮安装在第一安装板上且能够相对于第一安装板转动，所述第二行走主动轮安装在第二安装板上且能够相对于第二安装板转动，所述第一从动轮安装在第一安装板上且能够相对于第一安装板转动，所述第二从动轮安装在第二安装板上且能够相对于第二安装板转动，所述第一传动齿轮与第一行走主动轮相配合且能够带动第一行走主动轮转动，所述第二传动齿轮与第二行走主动轮相配合且能够带动第二行走主动轮转动。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述风筒出风口前后距离调控机构还包括第一前后距离调控限位开关和第二前后距离调控限位开关，所述第一前后距离调控限位开关固定安装在第一安装板的外侧前部，所述第二前后距离调控限位开关固定安装在第二安装板的外侧前部，所述驱动装置为液压马达。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述可调控风筒装置还包括支撑架、风筒中框、活动连接装置、第一连接轴和第二连接轴，所述活动连接装置的上端与连接杆固定连接，所述活动连接装置的下端与支撑架的上端固定连接且活动连接装置的下端能够相对于活动连接装置的上端转动，所述支撑架套装在风筒中框的外侧中部且风筒中框能够相对于支撑架向左、向右、向上或向下转动，所述第一连接轴的轴线与第二连接轴的轴线均位于同一直线上且该直线水平设置，所述第一连接轴的一端与支撑架的左侧中部转动连接，所述第一连接轴的另一端与风筒中框的左侧中部转动连接，所述第二连接轴的一端与穿过支撑架的右侧中部后与支撑架转动连接，所述第二连接轴的另一端与风筒中框的右侧中部固定连接；

所述风筒出风口角度上仰调控机构包括上仰油缸、上仰限位开关和上仰编码器，所述上仰限位开关固定安装在支撑架的底部，所述上仰油缸的一端与支撑架的底部铰接，所述上仰油缸的另一端与风筒中框下部的立柱铰接且用于控制风筒中框沿着第一连接轴的轴线转动，所述上仰编码器固定安装在支撑架外侧中部，所述上仰编码器的输入轴与第二连接轴的一端固定连接且用于检测第二连接轴转动的角度。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述活动连接装置包括固定连接座和活动连接轴，所述固定连接座的上端与连接杆固定连接，所述活动连接轴的上端***固定连接座的下端且与固定连接座的下端固定连接，所述活动连接轴的下端穿过支撑架的上部且与支撑架转动连接。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：风筒出风口水平偏转调控机构包括水平偏转油缸、连接臂、水平偏转限位开关和水平偏转编码器，所述连接臂的一端固定安装在活动连接轴的中部，所述连接臂的另一端与水平偏转油缸的一端铰接，所述水平偏转油缸的另一端与支撑架的上部外侧铰接，所述水平偏转限位开关固定安装在支撑架的上部后侧，所述水平偏转限位开关位于连接臂的下方且能够随着支撑架的偏转与连接臂相碰触，所述水平偏转编码器固定安装在支撑架的上部内侧且水平偏转编码器的输入轴与活动连接轴的下端固定连接。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述可调控风筒装置还包括叶片和叶片固定圈，所述叶片的一端铰接在叶片固定圈上，所述叶片的数量为多个且多个所述叶片依次参叠形成可以调节口径大小的风筒出风口；

所述风筒出风口口径调控机构包括直线推动机构、连接座和连杆，所述直线推动机构的一端与连接座连接且能够推动连接座前后移动，所述连杆的一端与连接座铰接，所述连接座的一端与叶片的中部内侧铰接，所述直线推动机构固定安装在风筒中框中部的立柱上。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述叶片的一端通过合页铰接在叶片固定圈上，所述合页包括第一合页片、第二合页片、连接耳和连接轴，所述第一合页片与连接耳固定连接，所述第二合页片与连接轴固定连接，所述连接轴的两端均穿入连接耳内且能相对与连接耳转动，所述第一合页片固定安装在叶片固定圈上，所述第二合页片固定安装在叶片的一端中部；

所述风筒出风口口径调控机构还包括口径调控编码器，所述口径调控编码器固定安装在风筒中框的下部，所述口径调控编码器的输入轴与连接轴的一端固定连接。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述风筒出风口口径调控机构还包括口径调控限位开关，所述口径调控限位开关固定安装在风筒中框上且口径调控限位开关的连杆触头位于连接座的移动路径上。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述口径调控编码器的输入轴通过万向联轴器与连接轴的一端固定连接，所述万向联轴器为钢丝万向联轴器。

上述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述直线推动机构包括油缸和滑杆，所述滑杆长度方向指向可调控风筒装置出风口的方向设置，所述滑杆设置在风筒中框的中部内侧且两个端头均固定在风筒中框的立柱上，所述连接座套装在滑杆上且能够沿着滑杆来回滑动，所述油缸固定安装在风筒中框的立柱上，所述油缸活塞杆的端部与连接座的底部铰接且油缸的活塞杆能够推动连接座沿着滑杆来回滑动，所述连杆的数量为多个，所述连杆的数量等于或者小于叶片的数量，多个所述连杆的一端均匀分布在连接座上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构可靠性高、稳定性好、传动精度高、安装方便；能够使综掘面风场、瓦斯场、粉尘场分布更加科学合理，提高了工作效率，实现了节能及绿色通风。

2、本发明各个动作机构均采用液压驱动，提高了煤矿综掘面的安全性，动力输出更加高效快捷，使动力源输出机构更加简洁高效。

2、本发明在前后距离调控机构、风筒角度上仰机构、风筒出风口口径调节机构、风筒水平偏转机构使用旋转编码器进行角度和位置的检测，输出检测信号配合液压控制***实现智能调控装置的闭环控制，通过编码器的闭环控制***可以实现调控机构在任意角度和位置的实时控制，使整个装置控制更加准确更加灵活。

3、本发明在导轨小车中将带齿主动小车轮分布在导轨两侧，并通过主动小齿轮和带齿主动小车轮构成的齿轮副实现动力的传动，带动调控装置沿着直线导轨运动，该机构可以实现动力的输出更加高效，风筒运动平稳，结构合理，动力和检测元件安装更加便捷。

4、本发明的构件采用型材，在满足构件强度和刚度要求的情况下使整体重量更轻，整体轻量化效果更高。装置风筒角度上仰机构、风筒出风口口径调节机构、风筒水平偏转机构采用平面连杆机构进行运动和动力的传动，采用连杆机构使运动和动力的传递更加高效，结构更加稳定可靠，重量更加轻量化。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明风筒出风口前后距离调控机构的立体结构示意图。

图3为本发明风筒出风口前后距离调控机构部分部件的安装关系位置图。

图4为本发明风筒出风口部分部件安装位置关系的右视图。

图5为图4的主视图。

图6为本发明风筒出风口前后距离调控机构和活动连接装置的安装关系示意图。

图7为本发明风筒出风口前后距离调控机构部分部件和活动连接装置的安装关系立体结构示意图。

图8为本发明风筒出风口部分部件安装位置关系的立体视图。

图9为本发明合页和口径调控编码器的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—直线轨道； 2—风筒出风口前后距离调控机构；

2-1—驱动装置； 2-2—传动轴； 2-31—第一传动齿轮；

2-32—第二传动齿轮； 2-41—第一行走主动轮；

2-42—第二行走主动轮； 2-51—第一从动轮；

2-52—第二从动轮； 2-6—编码器； 2-71—第一安装板；

2-72—第二安装板； 2-8—连接杆；

2-91—第一前后距离调控限位开关；

2-92—第二前后距离调控限位开关；

3—风筒出风口角度上仰调控机构； 3-1—上仰油缸；

3-2—上仰限位开关； 3-3—上仰编码器；

4—风筒出风口口径调控机构； 4-1—油缸；

4-2—连接座； 4-3—口径调控限位开关；

4-4—滑杆； 4-5—连杆；

4-6—口径调控编码器； 4-7—万向联轴器；

5—风筒出风口水平偏转调控机构； 5-1—水平偏转油缸；

5-2—连接臂； 5-3—水平偏转限位开关；

5-4—水平偏转编码器； 6—支撑架；

7—风筒中框； 8—活动连接装置； 8-1—固定连接座；

8-2—活动连接轴； 9—第一连接轴； 10—第二连接轴；

11—叶片固定圈； 12—合页； 12-1—第一合页片；

12-2—第二合页片； 12-3—连接耳； 12-4—连接轴；

13—叶片。

具体实施方式

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

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应该属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序和这先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的哪些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或者设备固有的其它步骤或单元。

如图1至图3所示，本实施例提供了一种综掘面风场液压式动态调控装置，其包括直线轨道1和可调控风筒装置，所述可调控风筒装置安装在直线轨道1的下方且可调控风筒装置的出风口可以沿着直线轨道1前后移动，所述可调控风筒装置包括风筒出风口前后距离调控机构2、风筒出风口角度上仰调控机构3、风筒出风口口径调控机构4和风筒出风口水平偏转调控机构5，所述风筒出风口前后距离调控机构2设置所述可调控风筒装置的出风口与直线轨道5之间且用于带动所述可调控风筒装置的出风口沿着直线轨道5前后移动，所述风筒出风口角度上仰调控机构3设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调整和改变可调控风筒装置出风口的上仰角度，所述风筒出风口口径调控机构4设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口的口径大小，所述风筒出风口水平偏转调控机构5设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口水平偏转角度的大小；

所述风筒出风口前后距离调控机构2包括驱动装置2-1、传动轴2-2、第一传动齿轮2-31、第二传动齿轮2-32、第一行走主动轮2-41、第二行走主动轮2-42、第一从动轮2-51、第二从动轮2-52、编码器2-6、第一安装板2-71、第二安装板2-72和连接杆2-8，所述第一安装板2-71和第二安装板2-72均竖直设置，所述连接杆2-8设置在第一安装板2-71和第二安装板2-72之间的下部，所述连接杆2-8的一端与第一安装板2-71固定连接，所述连接杆2-8的另一端与第二安装板2-72固定连接，所述驱动装置2-1固定安装在第一安装板2-71的外侧，所述编码器2-6固定安装在第二安装板2-72的外侧，所述传动轴2-2的一端穿过第一安装板2-71后与驱动装置2-1的输出轴固定连接，所述传动轴2-2的另一端穿过第二安装板2-72后与编码器2-6的输入转轴固定连接，所述第一传动齿轮2-31和第二传动齿轮2-32均固定安装在传动轴2-2且均位于第一安装板2-71和第二安装板2-72之间，所述第一行走主动轮2-41、第二行走主动轮2-42、第一从动轮2-51和第二从动轮2-52均设置在第一安装板2-7和第二安装板2-8之间的上部且用于将风筒出风口前后距离调控机构2可行走的连接在直线轨道1上，所述第一行走主动轮2-41的转轴中心线、第二行走主动轮2-42的转轴中心线、第一从动轮2-51的转轴中心线和第二从动轮2-52的转轴中心线位于同一水平面上且第一行走主动轮2-41与第二行走主动轮2-42对称设置、第一从动轮2-51与第二从动轮2-52对称设置，所述第一行走主动轮2-41安装在第一安装板2-71上且能够相对于第一安装板2-71转动，所述第二行走主动轮2-42安装在第二安装板2-72上且能够相对于第二安装板2-72转动，所述第一从动轮2-51安装在第一安装板2-71上且能够相对于第一安装板2-71转动，所述第二从动轮2-52安装在第二安装板2-72上且能够相对于第二安装板2-72转动，所述第一传动齿轮2-31与第一行走主动轮2-41相配合且能够带动第一行走主动轮2-41转动，所述第二传动齿轮2-32与第二行走主动轮2-42相配合且能够带动第二行走主动轮2-42转动。

如图2和图3所示，所述风筒出风口前后距离调控机构2还包括第一前后距离调控限位开关2-91和第二前后距离调控限位开关2-92，所述第一前后距离调控限位开关2-91固定安装在第一安装板2-71外侧的前部，所述第二前后距离调控限位开关2-92固定安装在第二安装板2-72外侧的前部。

本实施例中，所述驱动装置2-1为液压马达。

如图1、图3、图4和图5所示，所述可调控风筒装置还包括支撑架6、风筒中框7、活动连接装置8、第一连接轴9和第二连接轴10，所述活动连接装置8的上端与连接杆2-8固定连接，所述活动连接装置8的下端与支撑架6的上端固定连接且活动连接装置8的下端能够相对于活动连接装置8的上端转动，所述支撑架6套装在风筒中框7外侧的中部且风筒中框7能够相对于支撑架6向左、向右、向上或向下转动，所述第一连接轴9的轴线与第二连接轴10的轴线位于同一直线上且该直线水平设置，所述第一连接轴9的一端与支撑架6的左侧中部转动连接，所述第一连接轴9的另一端与风筒中框7的左侧中部转动连接，所述第二连接轴10的一端与穿过支撑架6的右侧中部后与支撑架6转动连接，所述第二连接轴10的另一端与风筒中框7的右侧中部固定连接；

所述风筒出风口角度上仰调控机构3包括上仰油缸3-1、上仰限位开关3-2和上仰编码器3-3，所述上仰限位开关3-2固定安装在支撑架6的底部，所述上仰油缸3-1的一端与支撑架6的底部铰接，所述上仰油缸3-1的另一端与风筒中框7下部的立柱铰接且用于控制风筒中框7沿着第一连接轴9的轴线转动，所述上仰编码器3-3固定安装在支撑架6外侧中部，所述上仰编码器3-3的输入轴与第二连接轴10的一端固定连接且用于检测第二连接轴10转动的角度。

如图6和图7所示，所述活动连接装置8包括固定连接座8-1和活动连接轴8-2，所述固定连接座8-1的上端与连接杆2-8固定连接，所述活动连接轴8-2的上端***固定连接座8-1的下端且与固定连接座8-1的下端固定连接，所述活动连接轴8-2的下端穿过支撑架6的上部且与支撑架6转动连接。

如图6和图7所示，风筒出风口水平偏转调控机构5包括水平偏转油缸5-1、连接臂5-2、水平偏转限位开关5-3和水平偏转编码器5-4，所述连接臂5-2的一端固定安装在活动连接轴8-2的中部，所述连接臂5-2的另一端与水平偏转油缸5-1的一端铰接，所述水平偏转油缸5-1的另一端与支撑架6的上部外侧铰接，所述水平偏转限位开关5-3固定安装在支撑架6的上部后侧，所述水平偏转限位开关5-3位于连接臂5-2的下方且能够随着支撑架6的偏转与连接臂5-2相碰触，所述水平偏转编码器5-4固定安装在支撑架6的上部内侧且水平偏转编码器5-4的输入轴与活动连接轴8-2的下端固定连接。

如图5和图8所示，所述可调控风筒装置还包括叶片13和叶片固定圈11，所述叶片13的一端铰接在叶片固定圈11上，所述叶片13的数量为多个且多个所述叶片13依次参叠形成可以调节口径大小的风筒出风口；

所述风筒出风口口径调控机构4包括直线推动机构、连接座4-2和连杆4-5，所述直线推动机构的一端与连接座4-2连接且能够推动连接座4-2前后移动，所述连杆4-5的一端与连接座4-2铰接，所述连接座4-2的一端与叶片13的中部内侧铰接，所述直线推动机构4-1固定安装在风筒中框7中部的立柱上。

如图8和图9所示，所述叶片13的一端通过合页12铰接在叶片固定圈11上，所述合页12包括第一合页片12-1、第二合页片12-2、连接耳12-3和连接轴12-4，所述第一合页片12-1与连接耳12-3固定连接，所述第二合页片12-2与连接轴12-4固定连接，所述连接轴12-4的两端均穿入连接耳12-3内且能相对与连接耳12-3转动，所述第一合页片12-1固定安装在叶片固定圈11上，所述第二合页片12-2固定安装在叶片13一端的中部；

所述风筒出风口口径调控机构4还包括口径调控编码器4-6，所述口径调控编码器4-6固定安装在风筒中框7的下部，所述口径调控编码器4-6的输入轴与连接轴12-4的一端固定连接。

如图8所示，所述风筒出风口口径调控机构4还包括口径调控限位开关4-3，所述口径调控限位开关4-3固定安装在风筒中框7上且口径调控限位开关4-3的连杆触头位于连接座4-2的移动路径上。

本实施例中，所述口径调控编码器4-6的输入轴通过万向联轴器4-7与连接轴12-4的一端固定连接，所述万向联轴器4-7为钢丝万向联轴器。

如图5和图8所示，所述直线推动机构包括油缸4-1和滑杆4-4，所述滑杆4-4长度方向指向可调控风筒装置出风口的方向设置，所述滑杆4-4设置在风筒中框7的中部内侧且两个端头均固定在风筒中框7的立柱上，所述连接座4-2套装在滑杆4-4上且能够沿着滑杆4-4来回滑动，所述油缸4-1固定安装在风筒中框7的立柱上，所述油缸4-1活塞杆的端部与连接座4-2的底部铰接且油缸4-1的活塞杆能够推动连接座4-2沿着滑杆4-4来回滑动，所述连杆4-5的数量为多个，所述连杆4-5的数量等于或者小于叶片13的数量，多个所述连杆4-5的一端均匀分布在连接座4-2上。

本发明的工作原理为：本发明的综掘面风场动态调控装置可实现风筒前后位置变化的调节、实现风筒水平偏转角度的调节、实现风筒上仰偏转角度的调节、实现风筒不同口径的调节。

本发明的综掘面风场动态调控装置实现风筒前后位置变化的调节是通过驱动装置2-1及液压马达带动传动轴2-2，传动轴2-2带动其上面的第一传动齿轮2-31和第二传动齿轮2-32，第一传动齿轮2-31和第二传动齿轮2-32分别带动与其啮合的第一行走主动轮2-41和第二行走主动轮2-42，第一行走主动轮2-41和第二行走主动轮2-42转动沿着直线轨道1下沿的上平面移动，使得整个风筒出风口前后距离调控机构2沿着直线轨道1前后移动，进而带动风筒出风口前后距离调控机构2下端的风筒出风口前后移动。本发明中的第一从动轮2-51、第二从动轮2-52与第一传动齿轮2-31和第二传动齿轮2-32配合使风筒出风口前后距离调控机构2在直线轨道1上运行更加平稳。编码器2-6能够监测传动轴2-2的转动量，并将传动轴2-2的转动量传递给控制器，通过控制器的计算可以精确的控制风筒出风口前后距离调控机构2前进或者后退的距离。

本发明的综掘面风场动态调控装置实现风筒水平偏转角度的调节是通过水平偏转油缸5-1推动支撑架6，使得支撑架6带动风筒出风口相对于活动连接装置8的上端转动实现的，如图6所示。本发明中的水平偏转编码器5-4固定安装在支撑架6的上部内侧且水平偏转编码器5-4的输入轴与活动连接轴8-2的下端固定连接，活动连接轴8-2的下端与支撑架6转动连接，活动连接轴8-2的上端与固定连接座8-1固定连接，连接臂5-2与活动连接轴8-2固定连接，水平偏转油缸5-1的一端又与连接臂5-2连接，因此水平偏转油缸5-1活塞杆伸出时，水平偏转油缸5-1与连接臂5-2连接的一端不动，另一端推动支撑架6绕着活动连接轴8-2的下端转动，支撑架6带动安装在其上的水平偏转编码器5-4转动，水平偏转编码器5-4将监测的转动信息传递给控制器，控制器通过液压***控制水平偏转油缸5-1伸出量，实现闭环控制。水平偏转限位开关5-3能够起到保护设备的作用，放置角度偏转过大损坏设备，当偏转到一定角度时连接臂5-2触碰水平偏转限位开关5-3，水平偏转限位开关5-3将信号反馈给液压***，液压***控制水平偏转油缸5-1停止动作。

本发明的综掘面风场动态调控装置实现实现风筒上仰偏转角度的调节是通过上仰油缸3-1推动风筒中框7绕着第一连接轴9和第二连接轴10转动来实现的。风筒中框7通过第一连接轴9和第二连接轴10可上下转动的安装在支撑架6内，通过上仰油缸3-1控制风筒中框7的转动，通过上仰编码器3-3监测与风筒中框7固定连接的第二连接轴10的转动，进而确定风筒中框7的上仰角度。上仰编码器3-3将监测的上仰角度信息传递给控制器，控制器通过液压***控制上仰油缸3-1按照设定调节风筒中框7的上仰角度。上仰限位开关3-2也是起到保护设备的作用，上仰油缸3-1推动风筒中框7上仰到一定角度时，风筒中框7外侧的壳体会触碰到上仰限位开关3-2，上仰限位开关3-2将信号反馈给液压***，液压***控制上仰油缸3-1停止动作。

本发明的综掘面风场动态调控装置实现风筒不同口径的调节是通过油缸4-1推动连接座4-2，连接座4-2带动连杆4-5，连杆4-5带动叶片13沿着合页12转动，最终实现风筒口径的调节。口径调控编码器4-6通过万向联轴器4-7与合页12的连接轴12-4连接，连接轴12-4与第二合页片12-2固定，第二合页片12-2又与叶片13固定，所以通过监测连接轴12-4的转动可以获得叶片13的转动信息。口径调控编码器4-6将监测信息传递给控制器，控制通过液压***控制油缸4-1形成闭环控制。口径调控限位开关4-3的也是起到限位和保护设备的作用。连接座4-2移动到一定位置时可以触碰到口径调控限位开关4-3，口径调控限位开关4-3将信号反馈给液压***，液压***控制油缸4-1停止动作。

本发明中的控制器可以是PLC或者单片机。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于，包括直线轨道(1)和可调控风筒装置，所述可调控风筒装置安装在直线轨道(1)的下方且可调控风筒装置的出风口能够沿着直线轨道(1)前后移动，所述可调控风筒装置包括风筒出风口前后距离调控机构(2)、风筒出风口角度上仰调控机构(3)、风筒出风口口径调控机构(4)和风筒出风口水平偏转调控机构(5)，所述风筒出风口前后距离调控机构(2)设置在所述可调控风筒装置的出风口与直线轨道(1)之间且用于带动所述可调控风筒装置的出风口沿着直线轨道(1)前后移动，所述风筒出风口角度上仰调控机构(3)设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调整和改变可调控风筒装置出风口的上仰角度，所述风筒出风口口径调控机构(4)设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口的口径大小，所述风筒出风口水平偏转调控机构(5)设置在所述可调控风筒装置的出风口处且用于调节所述可调控风筒装置出风口水平偏转角度的大小；

所述风筒出风口前后距离调控机构(2)包括驱动装置(2-1)、传动轴(2-2)、第一传动齿轮(2-31)、第二传动齿轮(2-32)、第一行走主动轮(2-41)、第二行走主动轮(2-42)、第一从动轮(2-51)、第二从动轮(2-52)、编码器(2-6)、第一安装板(2-71)、第二安装板(2-72)和连接杆(2-8)，所述第一安装板(2-71)和第二安装板(2-72)均竖直设置，所述连接杆(2-8)设置在第一安装板(2-71)和第二安装板(2-72)之间的下部，所述连接杆(2-8)的一端与第一安装板(2-71)固定连接，所述连接杆(2-8)的另一端与第二安装板(2-72)固定连接，所述驱动装置(2-1)固定安装在第一安装板(2-71)的外侧，所述编码器(2-6)固定安装在第二安装板(2-72)的外侧，所述传动轴(2-2)的一端穿过第一安装板(2-71)后与驱动装置(2-1)的输出轴固定连接，所述传动轴(2-2)的另一端穿过第二安装板(2-72)后与编码器(2-6)的输入转轴固定连接，所述第一传动齿轮(2-31)和第二传动齿轮(2-32)均固定安装在传动轴(2-2)上且均位于第一安装板(2-71)与第二安装板(2-72)之间，所述第一行走主动轮(2-41)、第二行走主动轮(2-42)、第一从动轮(2-51)和第二从动轮(2-52)均设置在第一安装板(2-7)与第二安装板(2-8)之间的上部且用于将风筒出风口前后距离调控机构(2)可行走的连接在直线轨道(1)上，所述第一行走主动轮(2-41)的转轴中心线、第二行走主动轮(2-42)的转轴中心线、第一从动轮(2-51)的转轴中心线和第二从动轮(2-52)的转轴中心线均位于同一水平面上，所述第一行走主动轮(2-41)与第二行走主动轮(2-42)对称设置，所述第一从动轮(2-51)与第二从动轮(2-52)对称设置，所述第一行走主动轮(2-41)安装在第一安装板(2-71)上且能够相对于第一安装板(2-71)转动，所述第二行走主动轮(2-42)安装在第二安装板(2-72)上且能够相对于第二安装板(2-72)转动，所述第一从动轮(2-51)安装在第一安装板(2-71)上且能够相对于第一安装板(2-71)转动，所述第二从动轮(2-52)安装在第二安装板(2-72)上且能够相对于第二安装板(2-72)转动，所述第一传动齿轮(2-31)与第一行走主动轮(2-41)相配合且能够带动第一行走主动轮(2-41)转动，所述第二传动齿轮(2-32)与第二行走主动轮(2-42)相配合且能够带动第二行走主动轮(2-42)转动；

所述可调控风筒装置还包括支撑架(6)、风筒中框(7)、活动连接装置(8)、第一连接轴(9)和第二连接轴(10)，所述活动连接装置(8)的上端与连接杆(2-8)固定连接，所述活动连接装置(8)的下端与支撑架(6)的上端固定连接且活动连接装置(8)的下端能够相对于活动连接装置(8)的上端转动，所述支撑架(6)套装在风筒中框(7)的外侧中部且风筒中框(7)能够相对于支撑架(6)向左、向右、向上或向下转动，所述第一连接轴(9)的轴线与第二连接轴(10)的轴线均位于同一直线上且该直线水平设置，所述第一连接轴(9)的一端与支撑架(6)的左侧中部转动连接，所述第一连接轴(9)的另一端与风筒中框(7)的左侧中部转动连接，所述第二连接轴(10)的一端与穿过支撑架(6)的右侧中部后与支撑架(6)转动连接，所述第二连接轴(10)的另一端与风筒中框(7)的右侧中部固定连接；

所述风筒出风口角度上仰调控机构(3)包括上仰油缸(3-1)、上仰限位开关(3-2)和上仰编码器(3-3)，所述上仰限位开关(3-2)固定安装在支撑架(6)的底部，所述上仰油缸(3-1)的一端与支撑架(6)的底部铰接，所述上仰油缸(3-1)的另一端与风筒中框(7)下部的立柱铰接且用于控制风筒中框(7)沿着第一连接轴(9)的轴线转动，所述上仰编码器(3-3)固定安装在支撑架(6)外侧中部，所述上仰编码器(3-3)的输入轴与第二连接轴(10)的一端固定连接且用于检测第二连接轴(10)转动的角度；

所述活动连接装置(8)包括固定连接座(8-1)和活动连接轴(8-2)，所述固定连接座(8-1)的上端与连接杆(2-8)固定连接，所述活动连接轴(8-2)的上端***固定连接座(8-1)的下端且与固定连接座(8-1)的下端固定连接，所述活动连接轴(8-2)的下端穿过支撑架(6)的上部且与支撑架(6)转动连接；

风筒出风口水平偏转调控机构(5)包括水平偏转油缸(5-1)、连接臂(5-2)、水平偏转限位开关(5-3)和水平偏转编码器(5-4)，所述连接臂(5-2)的一端固定安装在活动连接轴(8-2)的中部，所述连接臂(5-2)的另一端与水平偏转油缸(5-1)的一端铰接，所述水平偏转油缸(5-1)的另一端与支撑架(6)的上部外侧铰接，所述水平偏转限位开关(5-3)固定安装在支撑架(6)的上部后侧，所述水平偏转限位开关(5-3)位于连接臂(5-2)的下方且能够随着支撑架(6)的偏转与连接臂(5-2)相碰触，所述水平偏转编码器(5-4)固定安装在支撑架(6)的上部内侧且水平偏转编码器(5-4)的输入轴与活动连接轴(8-2)的下端固定连接。

2.按照权利要求1所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述风筒出风口前后距离调控机构(2)还包括第一前后距离调控限位开关(2-91)和第二前后距离调控限位开关(2-92)，所述第一前后距离调控限位开关(2-91)固定安装在第一安装板(2-71)的外侧前部，所述第二前后距离调控限位开关(2-92)固定安装在第二安装板(2-72)的外侧前部，所述驱动装置(2-1)为液压马达。

3.按照权利要求1所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述可调控风筒装置还包括叶片(13)和叶片固定圈(11)，所述叶片(13)的一端铰接在叶片固定圈(11)上，所述叶片(13)的数量为多个且多个所述叶片(13)依次参叠形成可以调节口径大小的风筒出风口；

所述风筒出风口口径调控机构(4)包括直线推动机构、连接座(4-2)和连杆(4-5)，所述直线推动机构的一端与连接座(4-2)连接且能够推动连接座(4-2)前后移动，所述连杆(4-5)的一端与连接座(4-2)铰接，所述连接座(4-2)的一端与叶片(13)的中部内侧铰接，所述直线推动机构(4-1)固定安装在风筒中框(7)中部的立柱上。

4.按照权利要求3所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述叶片(13)的一端通过合页(12)铰接在叶片固定圈(11)上，所述合页(12)包括第一合页片(12-1)、第二合页片(12-2)、连接耳(12-3)和连接轴(12-4)，所述第一合页片(12-1)与连接耳(12-3)固定连接，所述第二合页片(12-2)与连接轴(12-4)固定连接，所述连接轴(12-4)的两端均穿入连接耳(12-3)内且能相对与连接耳(12-3)转动，所述第一合页片(12-1)固定安装在叶片固定圈(11)上，所述第二合页片(12-2)固定安装在叶片(13)的一端中部；

所述风筒出风口口径调控机构(4)还包括口径调控编码器(4-6)，所述口径调控编码器(4-6)固定安装在风筒中框(7)的下部，所述口径调控编码器(4-6)的输入轴与连接轴(12-4)的一端固定连接。

5.按照权利要求4所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述风筒出风口口径调控机构(4)还包括口径调控限位开关(4-3)，所述口径调控限位开关(4-3)固定安装在风筒中框(7)上且口径调控限位开关(4-3)的连杆触头位于连接座(4-2)的移动路径上。

6.按照权利要求4或5所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述口径调控编码器(4-6)的输入轴通过万向联轴器(4-7)与连接轴(12-4)的一端固定连接，所述万向联轴器(4-7)为钢丝万向联轴器。

7.按照权利要求3所述的一种综掘面风场液压式动态调控装置，其特征在于：所述直线推动机构包括油缸(4-1)和滑杆(4-4)，所述滑杆(4-4)长度方向指向可调控风筒装置出风口的方向设置，所述滑杆(4-4)设置在风筒中框(7)的中部内侧且两个端头均固定在风筒中框(7)的立柱上，所述连接座(4-2)套装在滑杆(4-4)上且能够沿着滑杆(4-4)来回滑动，所述油缸(4-1)固定安装在风筒中框(7)的立柱上，所述油缸(4-1)的活塞杆端部与连接座(4-2)的底部铰接且油缸(4-1)的活塞杆能够推动连接座(4-2)沿着滑杆(4-4)来回滑动，所述连杆(4-5)的数量为多个，所述连杆(4-5)的数量等于或者小于叶片(13)的数量，多个所述连杆(4-5)的一端均匀分布在连接座(4-2)上。

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