[发明专利]一种能测量截割温度的刀型截齿

说明书

一种能测量截割温度的刀型截齿，包括合金头和截齿齿身，合金头安装在截齿齿身的顶端，还包括嵌入式微型热敏传感器、数据采集基座和数据存储模块，嵌入式微型热敏传感器和数据采集基座设置于合金头内部，数据存储模块位于截齿齿身的腔体内，嵌入式微型热敏传感器通过数据采集基座与数据存储模块连接。本发明具有结构简单、测量准确等优点，将采集、储存、供电等功能集中在刀型截齿内部，保证了刀型截齿运动的灵活性、提高了截齿合金头内部温度测量的准确性，可获得工作过程中刀型截齿内部实时温度，掌握被不同工况下刀型截齿内部温度变化规律，为提高开采和掘进作业的安全性、延长刀型截齿的使用寿命提供重要依据。

技术领域

本发明涉及一种能测量截割温度的刀型截齿，适用于刨煤机、盾构机以及全断面硬岩掘进机等煤岩截割和隧道掘进设备的截齿温度测量。

背景技术

煤机是中薄煤层综合开采的主要采煤设备，盾构机用于土质地质结构，尤其是城市地铁隧道工程建设，而全断面硬岩掘进机用于岩石地质结构，特别是道路、涵洞、水利等工程建设。

上述煤岩截割和隧道掘进设备大幅度提高了中薄煤层开采和硬岩掘进施工效率，但是工作过程中的截齿与煤岩及坚硬岩石间的摩擦作用使导致截齿温度急剧上升，严重影响了截齿的使用寿命，致使开采和掘进作业中的截齿消耗量极大。

为了延长刀型截齿的使用寿命，必定要获得截齿工作状态下的温度变化过程。测量刀型截齿温度，现多是采用薄膜贴片或者红外监测的方式，只能获得零部件表面温度，而其内部温度却无从测量。

已知的一种可在采掘机械截割煤岩过程中测量截割头温度的截齿，使截齿在承担破坏煤岩功能的同时还作为温度传感装置。它包括两种不同材质的合金钢齿头和齿体，在所述的齿体下端开有一通向齿头底部的中心孔，中心孔内插装有顶在齿头底部的导电杆，导电杆与中心孔等长，导电杆与中心孔内表面之间附着有绝缘层，导电杆的外露端嵌装有内导电环，齿体的下端部嵌装有外导电环，内导电环和外导电环分别经导线连接到温度信号采集器上。本发明应用塞贝克效应，把截齿温度信号转换成热电动势信号，并通过在截齿齿体和齿芯组成的闭合回路中接入电气仪表转换成被测介质的温度，从而实现采掘机械截割煤岩过程中对截齿温度的监测。其存在的不足是：温度测量单元位于截齿内部，而数据采集、数据存储以及供电单元却位于截齿外部，之间采用数据线相连，致使在正常工况下，截齿运动灵活性大大降低，不能获得真实的测量结果；外加的数据采集、数据存储以及供电单元，占用一定空间，势必会影响整体截割效果；截割过程中，煤及岩石颗粒不断冲击摩擦外接元件，损伤外接元件，严重时破坏数据线及外接元件；同时截割过程中的粉尘及降尘喷雾，会导致外接元件短路，烧坏测量电路及元件。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种能测量截割温度的刀型截齿，该刀型截齿不仅能获得不同工况下刀型截齿内部真实温度变化情况，并且结构简单，测量准确。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括合金头和截齿齿身，合金头安装在截齿齿身的顶端，还包括嵌入式微型热敏传感器、数据采集基座和数据存储模块，嵌入式微型热敏传感器和数据采集基座设置于合金头内部，数据存储模块位于截齿齿身的腔体内，嵌入式微型热敏传感器通过数据采集基座与数据存储模块连接。

相比现有技术，本发明的一种能测量截割温度的刀型截齿，将温度测量、数据采集、数据存储以及供电单元整体集中在刀型截齿内部，没有外接元件及数据线，采用模块化元件，使测量截齿结构简单，并可以像普通刀型截齿一样进行各种截割运动，获得不同截割运动过程中刀型截割内部温度变化真实结果，大大提高了测量的准确性；将所有元件集中在截齿内部，可以保护电子元件不被粉尘及降尘喷雾污染，避免了磨损损坏；进而掌握被工作状态下的刀型截齿内部温度变化，为提高开采和掘进作业的安全性、延长刀型截齿的使用寿命提供重要依据，具有较强的创新性和广泛的实用性，具有结构简单、测量准确等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。