用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法，装置包括：钻机转速测量装置，用于测量马达驱动轴的转速，设有第一信号输出端，用于将所测量的转速信号输出；钻头扭矩监测装置，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，钻头扭矩监测装置设有第二信号输出端，第二信号输出端用于将所监测的扭矩信号输出；处理器，分别通过导线连接至第一信号输出端和第二信号输出端，收集并处理钻机转速测量装置的转速信号和钻头扭矩监测装置的扭矩信号，计算进给量。本发明专利技术实现了每个钻孔计尺的自动化，使钻孔记尺更简洁、规范、真实，同时杜绝因钻孔不到位而造成的废孔现象，提高了钻孔抽放效果，为矿井的瓦斯防治做出了贡献。

【技术实现步骤摘要】
用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法
本专利技术涉及测量设备
，具体涉及一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法。
技术介绍
近年来，随着矿井采煤范围的扩大和深度的增加，煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理压力越来越大，对于一些原来的低瓦斯矿井也变成了高瓦斯矿井，所以煤矿安全生产形势十分严峻，重特大事故时有发生。生产实践表明，瓦斯钻孔抽采是防治瓦斯灾害事故，实现瓦斯综合治理与利用的根本措施，对煤矿安全生产具有不可替代的作用。而钻孔抽采效果的好坏主要取决于钻孔的方位、倾角和孔深，对于前两项我们已有效成好的方法，而对于钻孔深度的验收，目前我们只停留在靠人工去数钻杆数，存在一定的主观性，钻孔计尺不规范，并且存有较大的误差。若能实现打钻的自动计尺，就可使钻孔的计量工作变得更准确，同时又减少人工投入。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法，实现了每个钻孔计尺的自动化，使钻孔记尺更简洁，更规范，更真实，同时杜绝因钻孔不到位而造成的废孔现象，提高了钻孔抽放效果，为矿井的瓦斯防治做出了贡献。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，所述用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置包括：钻机转速测量装置，所述钻机转速测量装置设置在钻机的马达驱动轴，用于测量马达驱动轴的转速，所述钻机转速测量装置设有第一信号输出端，所述第一信号输出端用于将所测量的转速信号输出；钻头扭矩监测装置，所述钻头扭矩监测装置亦设置在钻机输出端的传动轴上，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述钻头扭矩监测装置设有第二信号输出端，所述第二信号输出端用于将所监测的扭矩信号输出；处理器，所述处理器分别通过导线连接至所述第一信号输出端和所述第二信号输出端，用于收集并处理钻机转速测量装置的转速信号和钻头扭矩监测装置的扭矩信号，计算钻机钻孔的进给量。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述钻机转速测量装置包括：齿轮，所述齿轮固定安装在马达驱动轴上，且与马达驱动轴同轴转动；转速传感装置，所述转速传感装置安装在马达的壳体上，所述转速传感装置的前端正对所述齿轮的轮齿设置，用于测量齿轮的转速数据，所述第一信号输出端设置在转速传感装置上；紧固件，所述紧固件用于将转速传感装置可拆卸的固定在所述马达的壳体上；优选地，所述紧固件包括第一螺栓和第二螺栓。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述转速传感装置包括：第一霍尔元件，所述第一霍尔元件设置在转速传感装置的前端，用于感应所述齿轮的转动信号；第二霍尔元件，所述第二霍尔元件亦设置在转速传感装置的前端，用于感应所述齿轮的转动信号；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并列设置在转速传感装置的前端，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件具有不同的频率,所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件安装位置相位相差90°；霍尔转速传感器，所述霍尔转速传感器设置在转速传感装置中，用于测量齿轮的转速数据并通过所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件的转动信号判断所述齿轮的转动方向，所述第一信号输出端为霍尔转速传感器的信号输出端，所述霍尔转速传感器将所测量的转速数据通过导线发送给处理器。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述钻头扭矩监测装置包括：第一联轴器，所述第一联轴器固定设置在钻机输出端传动轴末端、并与所述钻机输出端传动轴末端垂直连接；扭矩传感器，所述扭矩传感器设置在所述第一联轴器下方、且与所述第一联轴器刚性连接，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述第二信号输出端连接至扭矩传感器的信号输出端；第二联轴器，所述第二联轴器设置在所述扭矩传感器的下方、且与所述扭矩传感器刚性连接，所述第二联轴器下方固定垂直连接有钻头；所述钻机输出端传动轴、扭矩传感器和钻头均同轴设置。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述钻头扭矩监测装置还包括：信号放大器，所述信号放大器设置在扭矩传感器的信号输出端，用于将扭矩传感器的扭矩信号放大；A/D转换器，所述A/D转换器的信号输入端连接至信号放大器的信号输出端，所述第二信号输出端为A/D转换器的信号输出端，A/D转换器用于将扭矩信号进行A/D转换后通过导线发送给处理器。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置还包括：无线发射装置，所述无线发射装置与处理器的信号输出端连接，用于将处理器信号发送至远程终端。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述远程终端设置在地面，所述钻机设置在地下。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述处理器为单片机。在上述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置中，作为优选方案，所述马达为液压马达。本专利技术还提供一种包括有自动计长装置的钻机的使用方法，包括以下步骤：马达转动时，通过霍尔转速传感器、第一霍尔元件和第二霍尔元件获取马达的转动数据，所述转动数据包括转动方向和转动信号；钻机工作时，通过扭矩传感器获取钻头的扭矩数据；转动数据和扭矩数据发送至处理器；当扭矩数据达到预设数值时，处理器判定钻头开始钻孔，通过处理器处理转动数据后记录齿轮的转动齿数；处理器根据齿轮的转动齿数，计算钻孔进给量。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：目前现场工程应用中缺少自动精确测量钻孔钻进距离的技术方法，本专利技术提供一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，具有如下优点：1、本专利技术通过单片机收集并处理钻孔的数据信息，从而对钻孔情况进行判断并计算，可以批量化操作，实现了每个钻孔计尺的自动化；2、本专利技术使用齿轮作为转速的测量媒介，通过测量齿轮转动齿数产生脉冲信号，实现精确测量，使钻孔记尺更便捷，更规范，更真实，同时杜绝因钻孔不到位而造成的废孔现象，提高了钻孔抽放效果，为矿井的瓦斯防治做出了贡献；3、本专利技术的单片机通过无线发射装置将数据传回地面终端，可实时显示钻机进尺长度，便于现场施工与监工。本专利技术还提供一种包括有自动计长装置的钻机的使用方法，其有益效果与用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置类似，不再赘述。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是本专利技术实施例所提供的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置总体结构示意图；图2是本专利技术实施例所提供的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置的钻机转速测量装置结构示意图；图3本专利技术实施例所提供的使用齿轮链条传动进给结构的钻机进给结构传动示意图。附图标记说明：1、基板；2、扭矩传感器；21、第一联轴器；22、第二联轴器；23、信号放大器及A/D转换器；3、钻头；4、钻机；41、马达；411、马达驱动轴；412、齿轮；413、霍尔转速传感器；4131、第一霍尔元件；4132、第二霍尔元件；414、第一螺栓；415、第二螺栓；5、导线；6、单片机；7、无线发射装置；8、动力机；9、第一链轮；10、链条；11、第二链轮；12、驱动齿轮；13、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置应用在使用齿轮链条传动进给结构的钻机上，包括：钻机转速测量装置，所述钻机转速测量装置设置在钻机的马达驱动轴，用于测量马达驱动轴的转速，所述钻机转速测量装置设有第一信号输出端，所述第一信号输出端用于将所测量的转速信号输出；钻头扭矩监测装置，所述钻头扭矩监测装置亦设置在钻机输出端的传动轴上，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述钻头扭矩监测装置设有第二信号输出端，所述第二信号输出端用于将所监测的扭矩信号输出；处理器，所述处理器分别通过导线连接至所述第一信号输出端和所述第二信号输出端，用于收集并处理钻机转速测量装置的转速信号和钻头扭矩监测装置的扭矩信号，计算钻机钻孔的进给量。

【技术特征摘要】
1.一种用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置应用在使用齿轮链条传动进给结构的钻机上，包括：钻机转速测量装置，所述钻机转速测量装置设置在钻机的马达驱动轴，用于测量马达驱动轴的转速，所述钻机转速测量装置设有第一信号输出端，所述第一信号输出端用于将所测量的转速信号输出；钻头扭矩监测装置，所述钻头扭矩监测装置亦设置在钻机输出端的传动轴上，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述钻头扭矩监测装置设有第二信号输出端，所述第二信号输出端用于将所监测的扭矩信号输出；处理器，所述处理器分别通过导线连接至所述第一信号输出端和所述第二信号输出端，用于收集并处理钻机转速测量装置的转速信号和钻头扭矩监测装置的扭矩信号，计算钻机钻孔的进给量。2.如权利要求1所述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述钻机转速测量装置包括：齿轮，所述齿轮固定安装在马达驱动轴上，且与马达驱动轴同轴转动；转速传感装置，所述转速传感装置安装在马达的壳体上，所述转速传感装置的前端正对所述齿轮的轮齿设置，用于测量齿轮的转速数据，所述第一信号输出端设置在转速传感装置上；紧固件，所述紧固件用于将转速传感装置可拆卸的固定在所述马达的壳体上；优选地，所述紧固件包括第一螺栓和第二螺栓。3.如权利要求2所述的用于链条进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述转速传感装置包括：第一霍尔元件，所述第一霍尔元件设置在转速传感装置的前端，用于感应所述齿轮的转动信号；第二霍尔元件，所述第二霍尔元件亦设置在转速传感装置的前端，用于感应所述齿轮的转动信号；所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件并列设置在转速传感装置的前端，所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件具有不同的频率,所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件安装位置相位相差90°；霍尔转速传感器，所述霍尔转速传感器设置在转速传感装置中，用于测量齿轮的转速数据并通过所述第一霍尔元件和所述第二霍尔元件的转动信号判断所述齿轮的转动方向，所述第一信号输出端为霍尔转速传感器的信号输出端，所述霍尔转速传感器将所测量的转速数据通过导线发送给处理器。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传明，周康，窦玉林，沈曦，庞冬冬，张国林，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34