[实用新型]一种掘进机截割岩壁岩石硬度智能识别的装置

说明书

本发明涉及一种岩石硬度识别的实验装置，具体是一种掘进机截割岩壁岩石硬度智能识别的装置。它包括横、纵向步进电机、滑块、滑块面板、滚珠丝杠、电机法兰片、联轴器、两根直线导轨、底板、稳定轴承座、减速齿轮、截割头、试件台、试件固定模块、工作台、电流传感器、震动传感器、声发射传感器、数据采集卡、工控机、显示屏。本发明通过多传感器信息融合技术、RBF神经网络识别技术，对掘进机横向和纵向截割不同硬度岩石的过程进行相似模拟实验，实现了对掘进机横向和纵向截割岩壁过程的岩石硬度智能识别，显示装置可实时显示岩石硬度。掘进机司机可根据显示的岩石硬度及时调整截割状态，避免掘进机功率超限、截齿过度损坏。

技术领域

本发明涉及一种岩石硬度识别的实验装置及实验方法，具体是一种掘进机截割岩壁岩石硬度智能识别的装置。

背景技术

随着我国煤岩行业的高速发展，炮掘已不能满足当前的生产要求，掘进机已成为目前巷道开掘的主要设备。煤矿井下掘进工作环境复杂、干扰因素众多，岩石硬度随机变化。因无法及时确定截割负载，掘进机司机无法及时调整截割状态，致使掘进机的截割转速和摆速无法及时调整，可能会导致掘进机功率超限、截齿过度损耗、设备损坏等问题。

发明内容

本发明的目的之一是克服现有技术的不足，提供一种掘进机截割岩壁岩石硬度智能识别的装置。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种掘进机截割岩壁岩石硬度智能识别的实验装置，它包括横、纵向步进电机、滑块、滑块面板、滚珠丝杠、电机法兰片、联轴器、两根直线导轨、底板、稳定轴承座、减速模块、截割头、试件台、试件固定模块、工作台、电流传感器、震动传感器、声发射传感器、数据采集卡、工控机、显示屏。为了描述方便，本发明实施方案从纵向移动装置、横向移动装置、截割装置和岩石硬度识别模块四个部分描述。

纵向移动装置包括纵向步进电机、两个滑块、滑块面板、纵向滚珠丝杆、滚珠螺母、电机法兰片、联轴器、两根纵向直线导轨、底板、稳定轴承座、轴承底板。本发明将底板放于最下方，两根纵向直线导轨固定于底板，纵向导轨两端一端接电机法兰片，一端接轴承底板。两个滑块套于纵向直线导轨上。在两根纵向导轨中轴线位置固定纵向滚珠丝杆，纵向滚珠丝杆的长度与底板长度相等，纵向滚珠丝杆两端，一段固定轴承底板，一端连接稳定轴承座和联轴器。滑块面板通过滑块和滚珠螺母与两个纵向直线滑轨和纵向滚珠丝杆相连。纵向步进电机通过法兰片与联轴器和纵向滚珠丝杆相连。纵向移动时，打开纵向步进电机，纵向步进电机转动带动纵向滚珠丝杆转动，纵向滚珠丝杆转动带动滚珠螺母向前移动，滑块面板固定于滚珠螺母之上，滚珠螺母向前移动带动滑块面板沿纵向直线导轨纵向移动。

横向移动装置包括：横向步进电机、两个滑块、滑块面板、横向滚珠丝杆、滚珠螺母、电机法兰片、联轴器、两根横向直线导轨、底板、稳定轴承座、轴承底板组成。本发明将底板放于最下方，两个横向直线导轨固定于底板，横向导轨两端一端接电机法兰片，一端接轴承底板。两个滑块套于横向直线导轨上。在两根横向导轨中轴线位置固定横向滚珠丝杆，横向滚珠丝杆长度与底板长度相等，横向滚珠丝杆两端，一段固定轴承底板，一端连接稳定轴承座和联轴器。滑块面板通过滑块和滚珠螺母与两个横向直线滑轨和横向滚珠丝杆相连。横向步进电机通过法兰片与联轴器和横向滚珠丝杆相连。横向移动时，打开横向步进电机，横向步进电机转动带动横向滚珠丝杆转动，横向滚珠丝杠转动带动滚珠螺母向前移动，滑块面板固定于滚珠螺母之上，滚珠螺母向横向移动带动滑块面板沿横向直线导轨横向移动。

截割装置包括：截割电机、减速模块和截割头。截割头通过减速模块与截割电机相连。截割相似模拟岩石试件时，先通过工控机打开截割电机，截割电机转动对减速模块传动，减速模块传动带动截割头转动。截割头转动后打开纵向步进电机，使整个截割部分纵向移动，对置于工作台上的相似模拟岩石试件进行纵向截割。达到纵向截割深度后，关闭纵向截割电机，打开横向截割电机，对置于工作台上的相似模拟岩石试件进行横向截割。