[发明专利]采煤机截齿截割力测量装置

说明书

技术领域

本发明属于煤炭机械技术领域，涉及到一种截齿装置，具体涉及一种采煤机截齿截割力测量装置。

背景技术

合理选择采煤机的型号和截齿类型，对采煤机的工作效率和截齿的寿命有一定影响。采煤机实际工作效率的高低及其工作效果的好坏是多方面因素综合作用的结果，如采煤机滚筒的结构，截齿的材料、形状、尺寸及其排列和安装角度，截割深度，电动机的牵引速度，煤层的物理机械性质等。由于不同矿井和不同煤层的煤炭性质都有所不同,且煤炭在截割过程中的破碎是随机的,因此采煤机在截割过程中所受的力也不同。准确的测量截割力,可以获得截齿在煤炭截割过程中的大量力信息,从而为定量评价煤炭截割特性、深入研究煤炭截割机理、合理选择和使用采煤机和截齿等提供重要依据。

某些测量单个截齿或标准测试刀具的煤炭截割力装置的传感器存在两大问题：不能测三向截割分力,多数仅能测主截割力，个别可测主截割力和径向力；动态特性差，数据失真较大。煤炭截割力是力幅变动大、频率较高的随机动态力，须用动态性能好、灵敏度高、分力交叉干扰小的三向力传感器测量，由此获得单齿的截割分力。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种采煤机截齿截割力测量装置，使用该测量装置，可以获得截齿在截割煤炭过程中的受力信息，为深入研究煤炭截割机理、定量评价煤炭截割特性、合理选择和使用采煤机、优化设计采煤机和截齿提供了依据，进而提高企业的生产效率和经济效益。

本发明的技术方案是：一种采煤机截齿截割力测量装置，包括截齿、齿座、三向力传感器和传感系统信号处理器，所述截齿包括截齿头和截齿本体，截齿本体安装于齿座安装孔内，所述三向力传感器设在截齿头与齿座的接触面，三向力传感器的下PCB板与齿座固定，上PCB板与截齿头接触但不固定，三向力传感器包括圆环电容单元组和条状电容单元组，所述条状电容单元组设置在圆环电容单元组外基板的四角，圆环电容单元组包括两对以上圆环电容单元对，所述圆环电容单元对包括两个圆环电容单元，所述条状电容单元组包括X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组，X方向差动电容单元组和Y方向差动电容单元组均包括两个以上相互形成差动的电容单元模块，所述电容单元模块是由两个以上的条状电容单元组成的梳齿状结构，每个圆环电容单元和条状电容单元均包括上极板的驱动电极和下极板的感应电极。