[发明专利]采煤机调高系统模拟加载试验台

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机调高系统模拟加载试验台，属采煤机试验台领域。尤其适用于研究采煤机煤岩界面识别实验和滚筒调高性能实验。

背景技术

采煤机是综采工作面的关键设备之一，其自动化控制是实现整个工作面自动化控制的关键，实现采煤机自动控制的瓶颈技术是滚筒自动调高及煤岩界面自动识别技术。现在，随着科技的发展，出现了基于记忆截割控制技术的采煤机滚筒调高及煤岩界面自动识别技术。这种技术在很大程度上解决了煤岩界面自动识别的实时性问题，使得制约采煤机实现自动控制的滚筒自动调高技术有了突破性发展，是一种实用技术。基于记忆截割控制技术的采煤机煤岩截割界面自动识别和自动调高控制研究，一般均是利用拾取采煤机螺旋滚筒在截割不同煤岩介质时产生的截割力响应信号来进行。因此，当人们深入进行与采煤机有关的实验研究时，对采煤机截割对象—煤岩介质机械力学性质的模拟，是一个非常重要的基础性问题，实验研究中也应该有能够连续模拟各种煤岩介质性质随机变化的负载加载条件，使模拟截割负载应能对实际煤岩介质的机械力学性质进行最大相似程度的模拟，以使模拟滚筒所受载荷变化规律尽可能与实际截割情况相同，确保相关实验结果的准确性。

当前，模拟滚筒截割负载的方法主要有三种。一种是在工作面直接截割实际煤岩物理介质。这种实验方法能够真实反映实验所用煤层截割载荷变化规律，但由于煤矿生产是一个高危行业，工作环境恶劣，对应用于采煤工作面设备，除要进行矿用化改造外，可靠性要求也极高。因此，井下工作面不适合进行一般的实验研究。第二种方法是在地面制作实际煤岩介质。这种方法存在的主要问题是，介质的运输和再制作过程存在一定的困难，而且运输和制作过程破坏了煤岩介质原有特性，因此实验结果的可靠性有待讨论。且对一般条件的实验室来说，这种实验方法也难以进行。第三种方法是根据相似准则，制作煤岩介质的物理模型，即利用沙子、水泥等材料制作人造煤壁、人造岩石及人造煤岩介质混合体来模拟截割介质。这种方法是当前科研中模拟煤岩截割介质最常用的方法，在实验研究中应用广泛，而且一般是把煤层当作无夹矸、无坚硬矿物夹杂等均匀理想煤体来进行研究的。然而，由于实际煤层的机械力学性质本身在一定范围内随机变化，且含有随机分布的夹矸层、坚硬矿物等，因此很难用一个单一实际的物理模型来对其进行理想模拟。理想均匀煤体物理模型很难全面真实反映采煤机实际截割介质的情况。因此，当前试验研究中，采煤机滚筒截割负载的模拟方法还有待提高，且这些方法都不能实现各种截割介质间的随机变化。

发明内容

本发明针对已有技术中存在的不足之处，针对采煤机调高系统试验研究中滚筒加载方式，提供一种方法简便，易于实现，能可编程动态连续模拟采煤机滚筒各种煤岩介质截割工况、并可以模拟实现截割介质机械性质随机变化的采煤机滚筒调高系统模拟加载试验台。

本发明是以如下技术方案实现的：一种采煤机滚筒调高系统模拟加载试验台，包括左泵机组油路液压系统和右泵机组油路液压系统两部分，试验台左、右两部分通过连接装置可拆卸式连接在一起；主要包括：控制器、比例溢流阀、油箱、过滤器、左泵机组、换向阀、加载缸、连接装置、压差传感器、位移传感器、模拟调高油缸、双向液压锁、换向阀、右泵机组、溢流阀和过滤器；左泵机组所吸油液经油箱、过滤器和换向阀进入加载缸，对模拟调高油缸加载；右泵机组所吸油液经油箱、过滤器、换向阀和双向液压锁入模拟调高油缸，驱动模拟调高油缸运动；所述的压差传感器安装在模拟调高油缸的进油口上，用来测量模拟调高油缸有杆腔和无杆腔两腔间的压差；压差传感器的输出与控制器相连；控制器中存储有模拟调高油缸压差设定值，根据油缸压差设定值和压差传感器采集的实际压差信号，由控制器自动调整比例溢流阀及加载缸的输出压力，使模拟调高油缸压差按给定规律变化，实现模拟采煤机工作过程中调高油缸的压差变化；所述的位移传感器安装在模拟调高油缸的缸体上，用来测量模拟调高油缸的位移，输出与控制器相连，模拟实现采煤机滚筒高度的控制。