掘锚机切割臂切割高度检测装置.pdf

一种掘锚机切割臂切割高度检测装置，主要解决提高检测装置测量精度等技术问题，其采用技术方案是，在切割臂组件的活动臂的端部固设有一引杆组件，该引杆组件的叉形端卡嵌连接有一驱动杆，一编码器固设在支撑座上，该编码器的中空轴线和连接销中心线共线，编码器中空轴内伸设有驱动杆，驱动杆和编码器中的空轴呈同步转动的固定连接，适用于各式掘锚机和悬壁式掘进机的切割臂切割高度检测。

1、  一种掘锚机切割臂切割高度检测装置，包括有切割臂组件，该组件的活动臂上固设有连接销，该连接销两端支承在支撑座的轴承上，活动臂与连接销绕支撑座的轴承旋转，其特征在于：
a.在切割臂组件(1)的活动臂(11)的端部固设有一引杆组件(2)；
b.引杆组件(2)的叉形端(24)卡嵌连接有一驱动杆(4)；
c.一编码器(5)固设在支撑座(12)上，该编码器(5)的中空轴中心线和连接销(13)的中心线共线；
d.编码器(5)的中空轴内伸设有驱动杆(4)，驱动杆(4)和编码器(5)中空轴固定连接；
c.活动臂(11)经引杆组件(2)、驱动杆(4)和编码器(5)的中空轴呈同步转动。

2、  根据权利要求1所述掘锚机切割臂切割高度检测装置，其特征在是引杆组件(2)包括有螺钉(20)、垫片(21)、固定端(22)、杆体(23)和叉形端(24)，其固定端(22)固定在切割臂组件(1)的活动臂(11)的端部，杆体(23)呈L形，其叉形端(24)卡嵌连接有驱动杆(4)的端部呈滑动配合。

3、  根据权利要求1或2所述掘锚机切割臂切割高度检测装置，其特征是引杆组件(2)的叉形端(24)顶端开设有一驱动槽(240)，该驱动槽(240)卡设在驱动杆(4)的矩形端(40)。

4、  根据权利要求1所述掘锚机切割臂切割高度检测装置，其特征是切割臂组件(1)的支撑座(12)固设有一固定架(6)，该固定架(6)上固设有一编码器(5)。

5、  根据权利要求1所述掘锚机切割臂切割高度检测装置，其特征是切割臂组件(1)的支撑座(12)固设有一遮盖编码器(5)的护罩(3)。

掘锚机切割臂切割高度检测装置
技术领域
本发明涉及一种以采用机械和电的方法为特征的计量设备，特别是一种掘锚机切割臂切割高度的计量设备。
背景技术：
在采煤作业中，随着采掘技术的不断进步，矿用采掘设备正迅速地朝着自动化、信息化、网络化发展，因此，对采掘设备各组成的自动化工作水平要求也越来越高，而高度的自动控制功能必然要求采用更多、更精确的矿用传感器，其中，作为检测采掘设备主要工作机构的切割(截割)臂高度的传感器也应运而生，现有的掘锚机切割臂高度的检测是采用下列方法：即以常用的倾角传感器直接测量切割臂相对参照平面的倾斜角度，而后根据切割臂的长度换算取得检测所需的切割高度，上述的倾角传感受器是以重力加速度在各座标方向的分量计算求得倾斜角，但是，在掘锚机的作业过程中，切割臂通常总是处于低频震动状态，而该震动将对倾角的测量值产生随机干扰，为此，在检测设备中通常均设置有低频滤波措施，以消除或降低该随机干扰因素，但该措施必然使倾角传感器的反映时间延长检测精度降低，同时也使检测装置结构复杂化，制作成本增加，从而给掘锚机的运作性能提高带来负面影响。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的掘锚机切割臂切割高度检测装置，它能使检测装置具有较高的检测精度，能适应采掘设备自动化发展需求，并能简化检测装置的结构。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：掘锚机切割臂切割高度检测装置包括有切割臂组件，该组件的活动臂上固设有连接销，该连接销两端支承在支撑座的轴承上，活动臂与连接销绕支承座的轴承旋转，其特点是：在切割臂组件的活动臂的端部固设有一引杆组件，该引杆组件的叉形端卡嵌连接有一驱动杆，一编码器固设在支撑座上，该编码器的中空轴中心线和连接销的中心线共线，编码器的中空轴内伸设有驱动杆，驱动杆和编码器中空轴固定连接，活动臂经引杆组件、驱动杆和编码器的中空轴呈同步转动。作业中活动臂转动经引杆组件和驱动杆带动编码器的中空轴旋转，活动臂转动的角度和中空轴转动角度相等。
本发明以机械连接传动的方式，将活动臂的转动角度转换成编码器的转动角度，二者保持有准确的关系，其中唯一的活动连接是引杆组件叉形端和驱动杆之间的卡嵌连接，此种机械传动方式，不仅能保持各构件之间的准确运动关系，即能准确地将活动臂的角位移量机械地转换成编码器的中空轴角位移，同时配以高精度旋转编码器，其测量误差可小于0.05°，而卡嵌连接方式，能使活动臂的低频震动不再经引杆组件传递到编码器，既保证精度，又简化检测装置的结构，编码器的输出能以几何关系换算成活动臂(切割臂)的切割高度，从而能满足高度自动化矿用采掘设备的需求。
附图说明：
图1是本发明掘锚机切割臂切割高度检测装置示意图。
图2是图1中A-A剖视示意图。
图3是图2中B局部剖视示意图。
图4是图3中C向视图。
具体实施方式：
参照图1、2，掘锚机切割臂切割高度检测装置包括有切割臂组件1、引杆组件2、护罩3、驱动杆4、编码器5、固定架6、护罩固定螺钉7、编码器固定螺钉8。
切割臂组件1包括有活动臂(切割臂)11、支撑架12、连接销13、轴承14、切割臂组件1的结构和现有结构相同或相似，活动臂11的工作端设置有切割滚筒，其支承端是穿伸有连接销13，该连接销13两端支承在支撑座12的轴承14上，活动臂11与连接销13可绕支撑座12的轴承14旋转，活动臂11工作的高度，即切割臂的切割高度是掘锚机的重要工作参数，该参数的测定对设备，尤其是对自动化设备极为重要，通常该高度的测量均是以活动臂11绕轴承14旋转的角度再换算取得，在背景技术中已介绍现有检测装置存在的问题，也由此将严重影响掘锚的自动化进程，本发明是针对此提出改进方案。
引杆组件2，包括有螺钉20、垫片21、固定端22、杆体23、叉形端24，其中固定端22、杆体23和叉形端24成型呈一体，在固定端22上开设有通孔，通孔数量至少为2个，以保持杆件可靠定位，螺钉20将固定端22固定在切割臂组件1活动臂11的端部，固定后的杆体23中心线应和连接销13的旋转中心重合，即和活动臂11的支承端旋转中心重合，垫片21的设置可调节固定端22固定面和活动臂11支承端旋转中心之间的距离；
引杆组件2的杆体23呈L形，该结构形状恰能使活动臂11的旋转运动能传递至位于连接销13端部的驱动杆4；
叉形端24是和杆体23呈一体并位于杆体23的自由端，叉形端24为扁平板状，其顶端开设有一驱动槽240，如图3、4所示，该槽内恰能卡嵌在驱动杆4的矩形端40呈滑动配合，且其配合间隙较小，可确保活动臂11和驱动杆4之间角位移的传递精度，驱动槽240的深度大于矩形端40矩形长边的长度，使叉形端24能沿矩形端40矩形长边方向自动移动，以消除活动臂11或其他相关构件在作业中产生低频震动对检测装置测量精度的影响。
护罩3，是由薄板制成的罩体，其底端法兰上设有通孔，护罩固定螺钉7穿伸于通孔将护罩3固定在切割臂组件1的支撑座12上，护罩3的侧边开口用以穿伸引杆组件2的叉形端24，护罩3用来保护检测装置正常工作过程中不被碰撞或意外损伤。
驱动杆4，是一带有矩形端40的圆柱体，该圆柱体恰能伸设在编码器5的中空轴的圆筒腔内，驱动杆4和编码器5装配后呈固定连接，其连接方式可为止口和压紧钢环固定或其他类似方式；其矩形端40是外伸在编码器5中空轴，并恰能和叉形端24的驱动槽240卡嵌呈滑动配合。
编码器5，可采用现有产品，是高精度旋转编码器，编码器5的壳体是以编码器固定螺钉8固定在固定架6上，其中空轴经驱动杆4、引杆组件2和活动臂11作同步转动，编码器5的输出值即为活动臂11的角位移值，经简单换算即可标示切割臂高度值，同时由于本发明采用上述简单可靠的机械传递方式，以及叉形端24能沿驱动杆4轴向和径向自由活动的结构方案，消除活动臂11低频振动的影响，从而明显提高检测装置的测量精度，其角位移的测量值误差最大不超过0.05度。
固定架6，是一板状体，其中部开设有安装编码器5的定位孔，在该定位孔周边设置有一组通孔，通孔中可穿伸编码器固定螺钉8，用以将编码器5固定在固定架6上，固定架6的周边开设有一组通孔，通孔中可穿伸护罩固定螺钉7，用以将固定架6固定在切割臂组件1的支撑座12上。