CN114608978A - 一种采煤机牵引部加载试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于采煤机技术领域，具体涉及一种采煤机牵引部加载试验装置，包括底板，底板上滑动安装有滑动板，滑动板上固定安装有两个推板，滑动板的左右两侧均固定安装有水平的耳板，耳板与底板滑动配合，耳板上安装有加载机构和检测机构。通过本发明对采煤机牵引部进行加载试验时，模拟了牵引部实际工作过程中移动的状态，同时由第三电机驱动凸轮块持续转动，凸轮块持续转动过程中通过转动轴、支撑板和套板向牵引部施加周期性载荷，从而模拟了牵引部实际工作过程中受到的来自截割部的周期性载荷状态，提高了试验的准确性；且本发明能够对牵引部受到的载荷周期进行调节，从而进一步模拟了现实工况。

Description

一种采煤机牵引部加载试验装置
技术领域
本发明属于采煤机技术领域，具体涉及一种采煤机牵引部加载试验装置。
背景技术
采煤机在长壁采煤工作面，将煤从煤体上破落下来并装入工作面输送机的采煤机械。采煤机按调定的牵引速度行走，使破煤和装煤工序能够连续不断地进行。采煤机一般由截割部、装载部、牵引部、电动机、操作控制***和辅助装置等部分组成。采煤机牵引部在工作时既承受牵引力，又承受来自截割部的载荷，必须对牵引部进行加载实验，以保证其在工作时不会发生形变，从而保证牵引部能够沿着导轨顺利移动。
现有的加载试验装置在对采煤机牵引部进行试验过程中只能对静止的牵引部施加定量的载荷，但是牵引部实际工作时是处于移动状态，且牵引部受到的来自截割部的载荷通常为周期性变化的载荷，这种形式的载荷更容易造成材料疲劳受损，现有的试验装置难以对实际工况进行模拟，从而对试验的准确性造成不利影响；且现有的试验装置通常是通过人工观察牵引部是否产生形变，人肉眼难以准确观测到微小形变，同样会对试验的准确性造成不利影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种采煤机牵引部加载试验装置，包括水平的底板，底板上表面滑动安装有水平的滑动板，滑动板上表面竖直固定安装有两个相互平行的推板，底板上表面固定安装有两个第一丝杠支架，两个第一丝杠支架之间水平转动安装有第一丝杠，第一丝杠以螺纹配合方式贯穿两个推板，其中一个第一丝杠支架上固定安装有第一电机，第一电机的输出端与第一丝杠固定连接。
滑动板的左右两侧均固定安装有水平的耳板，耳板与底板滑动配合，耳板上安装有加载机构和检测机构；底板上表面水平固定安装有两个分别位于滑动板左右两侧的导轨，导轨顶面为水平面且导轨与第一丝杠相互平行。
所述加载机构包括沿左右方向滑动安装在耳板上表面的安装板，耳板上表面固定安装有两个第二丝杠支架，两个第二丝杠支架之间水平转动安装有垂直于第一丝杠的第二丝杠，第二丝杠以螺纹配合方式贯穿安装板，其中一个第二丝杠支架上固定安装有第二电机，第二电机的输出端与第二丝杠固定连接；安装板朝向滑动板的表面固定安装有水平的连接板，连接板的端部套设有水平的套板，套板朝向连接板的端面上开设有开口，连接板上表面与套板内部顶面相贴合，套板内部竖直固定安装有两个限位柱，限位柱贯穿连接板且与连接板滑动配合；套板顶面竖直固定安装有支撑板，支撑板上通过轴承水平转动安装有贯穿支撑板的转动轴，转动轴远离安装板的一端固定安装有凸轮块，凸轮块的重心与转动轴的轴线不重合，安装板上固定安装有用以驱动转动轴转动的第三电机。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动轴朝向安装板的一端以及第三电机的输出轴端部均固定安装有圆盘，圆盘的圆周面上沿其周向均匀开设有若干个容纳槽，容纳槽内滑动安装有滑块，滑块的外端面上开设有传动齿，同一个加载机构中的两个圆盘之间通过同步带连接，同步带与两个圆盘上滑块外端面的传动齿配合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述容纳槽内固定安装有承压片，承压片与滑块内端面之间固定连接有支撑弹簧，滑块内端面上固定安装有楔形块；圆盘的端面上通过螺纹配合方式安装有与其轴线重合的螺纹杆，螺纹杆的内端面固定安装有锥形块，锥形块的锥面与楔形块的倾斜面相贴合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述推板的顶面竖直固定安装有与其相互平行的导向板，导向板顶面为弧形面。
作为本发明的一种优选技术方案，所述检测机构包括固定安装在耳板上表面的套筒，套筒顶部竖直固定安装有升降块，升降块底面与套筒内部底面之间竖直固定连接有伸缩弹簧，套筒内壁上固定安装有压力传感器，套筒外壁上安装有与压力传感器连接的报警器；升降块顶部通过螺纹配合方式安装有竖直的升降杆，升降杆顶部固定安装有承压片。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降块底面边缘处固定安装有与套筒内壁滑动配合的密封圈。
作为本发明的一种优选技术方案，所述导轨顶面沿其长度方向开设有水平槽，水平槽底面均匀开设有若干个竖直槽，竖直槽内竖直滑动安装有缓冲杆，缓冲杆底端与竖直槽底面之间固定连接有缓冲弹簧，若干个缓冲杆顶端共同固定安装有水平的缓冲板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲板底面固定安装有连接杆，连接杆底端固定安装有半球块，半球块顶面和底面分别为水平面和半球面，水平槽底面对应半球块的位置竖直开设有第一限位槽，第一限位槽的侧壁上水平开设有第二限位槽，第二限位槽内水平滑动安装有限位块，限位块顶面边缘处为弧形且限位块底面为水平面，限位块端面与第二限位槽端面之间固定连接有限位弹簧，限位块上固定安装有拨杆，拨杆向外延伸至导轨外侧壁上。
本发明至少具有如下有益效果：(1)通过本发明对采煤机牵引部进行加载试验时，牵引部在推板的推动下往复水平移动，从而模拟了牵引部实际工作过程中移动的状态，同时由第三电机驱动凸轮块持续转动，凸轮块持续转动过程中通过转动轴、支撑板和套板向牵引部施加周期性载荷，从而模拟了牵引部实际工作过程中受到的来自截割部的周期性载荷状态，提高了试验的准确性；且本发明能够对牵引部受到的载荷周期进行调节，从而进一步模拟了现实工况。
(2)本发明中的检测机构通过气压传感器对套筒内部的气压进行检测，即使牵引部在载荷作用下产生微小形变时，套筒内部的气压也会因升降块的下降而增大，从而使得报警器能够准确及时报告牵引部发生形变的情况，相比于人肉眼观测大大提高了准确性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例中采煤机牵引部加载试验装置的立体结构示意图。
图2为图1中A处的放大示意图。
图3为本发明实施例中采煤机牵引部加载试验装置的正视图。
图4为图3中B处的放大示意图。
图5为本发明实施例中导轨的部分内部结构侧视图。
图6为本发明实施例中圆盘的内部机构正视图。
图中：1、底板；2、滑动板；3、推板；4、第一丝杠支架；5、第一丝杠；6、第一电机；7、耳板；8、加载机构；801、安装板；802、第二丝杠支架；803、第二丝杠；804、第二电机；805、连接板；806、套板；807、限位柱；808、支撑板；809、转动轴；810、凸轮块；811、第三电机；812、圆盘；813、容纳槽；814、滑块；815、同步带；816、承压片；817、支撑弹簧；818、楔形块；819、螺纹杆；820、锥形块；9、检测机构；901、套筒；902、升降块；903、伸缩弹簧；904、压力传感器；905、报警器；906、升降杆；907、承压片；908、密封圈；10、导轨；1001、水平槽；1002、竖直槽；1003、缓冲杆；1004、缓冲弹簧；1005、缓冲板；1006、连接杆；1007、半球块；1008、第一限位槽；1009、第二限位槽；1010、限位块；1011、限位弹簧；1012、拨杆；11、导向板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1和图3所示，本实施例提供了一种采煤机牵引部加载试验装置，包括水平的底板1，底板1上表面滑动安装有水平的滑动板2，滑动板2上表面竖直固定安装有两个相互平行的推板3，推板3的顶面竖直固定安装有与其相互平行的导向板11，导向板11顶面为弧形面；底板1上表面固定安装有两个第一丝杠支架4，两个第一丝杠支架4之间水平转动安装有第一丝杠5，第一丝杠5以螺纹配合方式贯穿两个推板3，其中一个第一丝杠支架4上固定安装有第一电机6，第一电机6的输出端与第一丝杠5固定连接。
如图1和图3所示，滑动板2的左右两侧均固定安装有水平的耳板7，耳板7与底板1滑动配合，耳板7上安装有加载机构8和检测机构9；底板1上表面水平固定安装有两个分别位于滑动板2左右两侧的导轨10，导轨10顶面为水平面且导轨10与第一丝杠5相互平行。
通过吊机将牵引部吊起后在导向板11的导向作用下将牵引部向下放置在导轨10上，两个推板3位于牵引部前后两端；通过第一电机6驱动第一丝杠5往复转动过程中，第一丝杠5驱动两个推板3往复移动，两个推板3带动滑动板2在底板1上表面往复滑动，推板3同时推动牵引部沿着导轨10往复移动；在此过程中，通过加载机构8对牵引部施加载荷，通过检测机构9对牵引部的形变进行检测。
如图5所示，导轨10顶面沿其长度方向开设有水平槽1001，水平槽1001底面均匀开设有若干个竖直槽1002，竖直槽1002内竖直滑动安装有缓冲杆1003，缓冲杆1003底端与竖直槽1002底面之间固定连接有缓冲弹簧1004，若干个缓冲杆1003顶端共同固定安装有水平的缓冲板1005；缓冲板1005底面固定安装有连接杆1006，连接杆1006底端固定安装有半球块1007，半球块1007顶面和底面分别为水平面和半球面，水平槽1001底面对应半球块1007的位置竖直开设有第一限位槽1008，第一限位槽1008的侧壁上水平开设有第二限位槽1009，第二限位槽1009内水平滑动安装有限位块1010，限位块1010顶面边缘处为弧形且限位块1010底面为水平面，限位块1010端面与第二限位槽1009端面之间固定连接有限位弹簧1011，限位块1010上固定安装有拨杆1012，拨杆1012向外延伸至导轨10外侧壁上。
通过吊机将牵引部吊放置导轨10的过程中，牵引部首先与缓冲板1005相贴合并推动缓冲板1005向下移动，缓冲板1005带动缓冲杆1003沿着竖直槽1002向下移动，缓冲弹簧1004被压缩，缓冲弹簧1004对牵引部的下降过程起到缓冲作用，直至牵引部与导轨10上表面相贴合，在此状态下，缓冲板1005上表面与导轨10上表面相贴合；通过对牵引部的缓冲，减小了牵引部对导轨10的撞击力，从而避免了导轨10发生形变，保证了牵引部在测试过程中能够沿着导轨10水平移动，进一步保证了测试的准确性；上述过程中，缓冲板1005带动连接杆1006和半球块1007向下移动，半球块1007进入第一限位槽1008后推开限位块1010，随机限位块1010在限位弹簧1011的回弹力作用下复位，当牵引部与导轨10上表面相贴合时，半球块1007的上表面与限位块1010的下表面相贴合，限位块1010对半球块1007起到限位作用，从而对连接杆1006和缓冲板1005起到限位作用，保证了缓冲板1005上表面始终与导轨10上表面平齐，从而避免了牵引部沿着导轨10水平移动过程中与缓冲板1005产生撞击；当试验完成后，通过吊机将牵引部吊离导轨10，然后通过人工波动拨杆1012，带动限位块1010在第二限位槽1009内水平移动，直至限位块1010与半球块1007相分离，限位块1010不再对半球块1007起到限位作用，缓冲杆1003和缓冲板1005在缓冲弹簧1004的回弹力作用下上升复位。
如图1和图3所示，加载机构8包括沿左右方向滑动安装在耳板7上表面的安装板801，耳板7上表面固定安装有两个第二丝杠支架802，两个第二丝杠支架802之间水平转动安装有垂直于第一丝杠5的第二丝杠803，第二丝杠803以螺纹配合方式贯穿安装板801，其中一个第二丝杠支架802上固定安装有第二电机804，第二电机804的输出端与第二丝杠803固定连接；安装板801朝向滑动板2的表面固定安装有水平的连接板805，连接板805的端部套设有水平的套板806，套板806朝向连接板805的端面上开设有开口，连接板805上表面与套板806内部顶面相贴合，套板806内部竖直固定安装有两个限位柱807，限位柱807贯穿连接板805且与连接板805滑动配合；套板806顶面竖直固定安装有支撑板808，支撑板808上通过轴承水平转动安装有贯穿支撑板808的转动轴809，转动轴809远离安装板801的一端固定安装有凸轮块810，凸轮块810的重心与转动轴809的轴线不重合，安装板801上固定安装有用以驱动转动轴809转动的第三电机811。
牵引部位于导轨10时，通过第二电机804驱动第二丝杠803转动，第二丝杠803驱动安装板801朝向牵引部移动，在此过程中，通过人工向上抬起套板806，直至套板806底面与牵引部顶面相贴合，在此状态下，连接板805的底面与顶面均不与套板806相贴合；通过第三电机811驱动转动轴809转动时，转动轴809带动凸轮块810转动，凸轮块810转动时通过转动轴809、支撑板808和套板806向牵引部施加周期性载荷；牵引部移动时，滑动板2带动耳板7和加载机构8跟随牵引部同步移动并持续对牵引部施加周期性载荷。
如图2和图6所示，转动轴809朝向安装板801的一端以及第三电机811的输出轴端部均固定安装有圆盘812，圆盘812的圆周面上沿其周向均匀开设有若干个容纳槽813，容纳槽813内滑动安装有滑块814，滑块814的外端面上开设有传动齿，同一个加载机构8中的两个圆盘812之间通过同步带815连接，同步带815与两个圆盘812上滑块814外端面的传动齿配合；容纳槽813内固定安装有承压片816，承压片816与滑块814内端面之间固定连接有支撑弹簧817，滑块814内端面上固定安装有楔形块818；圆盘812的端面上通过螺纹配合方式安装有与其轴线重合的螺纹杆819，螺纹杆819的内端面固定安装有锥形块820，锥形块820的锥面与楔形块818的倾斜面相贴合。
初始状态下，支撑弹簧817处于被拉伸的状态，通过转动螺纹杆819带动锥形块820水平移动，由于锥形块820的锥面与楔形块818的倾斜面相贴合，故锥形块820的推力或支撑弹簧817的回弹力会使得楔形块818和滑块814远离圆盘812轴线或靠近圆盘812轴线，从而改变两个圆盘812转动时的传动比，进而实现对牵引部加载频率的调节。
如图4和图5所示，检测机构9包括固定安装在耳板7上表面的套筒901，套筒901顶部竖直固定安装有升降块902，升降块902底面与套筒901内部底面之间竖直固定连接有伸缩弹簧903，套筒901内壁上固定安装有压力传感器904，套筒901外壁上安装有与压力传感器904连接的报警器905；升降块902顶部通过螺纹配合方式安装有竖直的升降杆906，升降杆906顶部固定安装有承压片907；升降块902底面边缘处固定安装有与套筒901内壁滑动配合的密封圈908；通过转动承压片907带动升降杆906上升，直至承压片907上表面与牵引部底面相贴合，当牵引部发生形变时，承压片907受到压力带动升降杆906和升降块902下降，伸缩弹簧903被压缩，套筒901内部的气压增大，压力传感器904检测到套筒901内部气压增大后将信号传递给报警器905，报警器905报警提示操作人员牵引部出现形变。
本实施例中采煤机牵引部加载试验装置的工作过程如下：通过吊机将牵引部吊起，然后在导向板11的导向作用下将牵引部向下放置在导轨10上；通过第一电机6驱动第一丝杠5往复转动过程中，第一丝杠5驱动两个推板3往复移动，两个推板3带动滑动板2和耳板7在底板1上表面往复滑动，推板3同时推动牵引部沿着导轨10往复移动；在此过程中，通过加载机构8对牵引部施加载荷，通过检测机构9对牵引部的形变进行检测即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：包括水平的底板(1)，底板(1)上表面滑动安装有水平的滑动板(2)，滑动板(2)上表面竖直固定安装有两个相互平行的推板(3)，底板(1)上表面固定安装有两个第一丝杠支架(4)，两个第一丝杠支架(4)之间水平转动安装有第一丝杠(5)，第一丝杠(5)以螺纹配合方式贯穿两个推板(3)，其中一个第一丝杠支架(4)上固定安装有第一电机(6)，第一电机(6)的输出端与第一丝杠(5)固定连接；
滑动板(2)的左右两侧均固定安装有水平的耳板(7)，耳板(7)与底板(1)滑动配合，耳板(7)上安装有加载机构(8)和检测机构(9)；底板(1)上表面水平固定安装有两个分别位于滑动板(2)左右两侧的导轨(10)，导轨(10)顶面为水平面且导轨(10)与第一丝杠(5)相互平行；
所述加载机构(8)包括沿左右方向滑动安装在耳板(7)上表面的安装板(801)，耳板(7)上表面固定安装有两个第二丝杠支架(802)，两个第二丝杠支架(802)之间水平转动安装有垂直于第一丝杠(5)的第二丝杠(803)，第二丝杠(803)以螺纹配合方式贯穿安装板(801)，其中一个第二丝杠支架(802)上固定安装有第二电机(804)，第二电机(804)的输出端与第二丝杠(803)固定连接；安装板(801)朝向滑动板(2)的表面固定安装有水平的连接板(805)，连接板(805)的端部套设有水平的套板(806)，套板(806)朝向连接板(805)的端面上开设有开口，连接板(805)上表面与套板(806)内部顶面相贴合，套板(806)内部竖直固定安装有两个限位柱(807)，限位柱(807)贯穿连接板(805)且与连接板(805)滑动配合；套板(806)顶面竖直固定安装有支撑板(808)，支撑板(808)上通过轴承水平转动安装有贯穿支撑板(808)的转动轴(809)，转动轴(809)远离安装板(801)的一端固定安装有凸轮块(810)，凸轮块(810)的重心与转动轴(809)的轴线不重合，安装板(801)上固定安装有用以驱动转动轴(809)转动的第三电机(811)。
2.根据权利要求1所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述转动轴(809)朝向安装板(801)的一端以及第三电机(811)的输出轴端部均固定安装有圆盘(812)，圆盘(812)的圆周面上沿其周向均匀开设有若干个容纳槽(813)，容纳槽(813)内滑动安装有滑块(814)，滑块(814)的外端面上开设有传动齿，同一个加载机构(8)中的两个圆盘(812)之间通过同步带(815)连接，同步带(815)与两个圆盘(812)上滑块(814)外端面的传动齿配合。
3.根据权利要求2所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述容纳槽(813)内固定安装有承压片(816)，承压片(816)与滑块(814)内端面之间固定连接有支撑弹簧(817)，滑块(814)内端面上固定安装有楔形块(818)；圆盘(812)的端面上通过螺纹配合方式安装有与其轴线重合的螺纹杆(819)，螺纹杆(819)的内端面固定安装有锥形块(820)，锥形块(820)的锥面与楔形块(818)的倾斜面相贴合。
4.根据权利要求1所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述推板(3)的顶面竖直固定安装有与其相互平行的导向板(11)，导向板(11)顶面为弧形面。
5.根据权利要求1所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述检测机构(9)包括固定安装在耳板(7)上表面的套筒(901)，套筒(901)顶部竖直固定安装有升降块(902)，升降块(902)底面与套筒(901)内部底面之间竖直固定连接有伸缩弹簧(903)，套筒(901)内壁上固定安装有压力传感器(904)，套筒(901)外壁上安装有与压力传感器(904)连接的报警器(905)；升降块(902)顶部通过螺纹配合方式安装有竖直的升降杆(906)，升降杆(906)顶部固定安装有承压片(907)。
6.根据权利要求5所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述升降块(902)底面边缘处固定安装有与套筒(901)内壁滑动配合的密封圈(908)。
7.根据权利要求1所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述导轨(10)顶面沿其长度方向开设有水平槽(1001)，水平槽(1001)底面均匀开设有若干个竖直槽(1002)，竖直槽(1002)内竖直滑动安装有缓冲杆(1003)，缓冲杆(1003)底端与竖直槽(1002)底面之间固定连接有缓冲弹簧(1004)，若干个缓冲杆(1003)顶端共同固定安装有水平的缓冲板(1005)。
8.根据权利要求7所述一种采煤机牵引部加载试验装置，其特征在于：所述缓冲板(1005)底面固定安装有连接杆(1006)，连接杆(1006)底端固定安装有半球块(1007)，半球块(1007)顶面和底面分别为水平面和半球面，水平槽(1001)底面对应半球块(1007)的位置竖直开设有第一限位槽(1008)，第一限位槽(1008)的侧壁上水平开设有第二限位槽(1009)，第二限位槽(1009)内水平滑动安装有限位块(1010)，限位块(1010)顶面边缘处为弧形且限位块(1010)底面为水平面，限位块(1010)端面与第二限位槽(1009)端面之间固定连接有限位弹簧(1011)，限位块(1010)上固定安装有拨杆(1012)，拨杆(1012)向外延伸至导轨(10)外侧壁上。
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