一种机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪，适用于煤矿开采过程中井下采煤工作面液压支架活柱行程和工作面采高的动态监测与数据传输。它包括箱体，传动装置，感测装置，与感测装置相连的信号发射装置。箱体通过托架固定在液压支架立柱上，传动装置上设有连接在液压支架顶梁上的柔性钢丝绳，感测装置上设有精密多圈线性电位器和LED数码管。通过柔性钢丝绳的机械牵引作用，将液压支架活柱的伸缩位移量转化为精密多圈线性电位器输出的线性变化电压信号；通过内置程序的解读，将液压支架活柱的行程实时显示在LED数码管上，同时通过信号发射装置将监测数据及时发送出去，实现了煤矿井下液压支架活柱行程的准确动态监测以及监测数据的无线传输。其结构简单，紧凑合理，稳定性高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪，适用于煤矿开采过程中井下采煤工作面液压支架活柱行程和工作面采高的动态监测与数据传输。它包括箱体，传动装置，感测装置，与感测装置相连的信号发射装置。箱体通过托架固定在液压支架立柱上，传动装置上设有连接在液压支架顶梁上的柔性钢丝绳，感测装置上设有精密多圈线性电位器和LED数码管。通过柔性钢丝绳的机械牵引作用，将液压支架活柱的伸缩位移量转化为精密多圈线性电位器输出的线性变化电压信号；通过内置程序的解读，将液压支架活柱的行程实时显示在LED数码管上，同时通过信号发射装置将监测数据及时发送出去，实现了煤矿井下液压支架活柱行程的准确动态监测以及监测数据的无线传输。其结构简单，紧凑合理，稳定性高。【专利说明】机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪
本专利技术涉及一种液压支架活柱行程动态监测仪，尤其是一种适用于煤矿开采过程 中对液压支柱的行程和工作面采高动态监测与数据传输的机械牵引式煤矿井下液压支架 活柱行程动态监测仪。
技术介绍
液压支架是用于煤矿井下采煤工作面煤炭开采的重要设备之一，主要起到支撑顶 板、维护采煤作业空间、保障作业安全的作用。因此，对液压支架活柱行程的动态监测，有利 于及时掌握煤层顶板的下沉运动情况，同时也可对液压支架支护顶板的能力及其适应性进 行评价；另一方面，通过液压支架活柱行程的测量，可进一步换算得出工作面采煤机割煤高 度的实际控制情况。上述参数的获取，对于优化采煤工作面的顶板管理，指导工作面液压支 架的配套选型，以及掌握采煤机的割煤状态和工作面的产量等，都具有十分重要的意义。然 而对于这一参数的测量，一直以来都没有一个简单而实用的仪器。目前，对液压支架活柱行 程的测量主要有两种方法：第一是在液压支架顶梁上悬挂标尺，通过观测标尺对应的支架 顶梁到立柱之间的距离来记录活柱的行程；另一种则是人工采用卷尺或其他尺度工具直接 测量液压支架顶梁到立柱之间的距离。然而这两种方法都存在着测量过程费时费力、误差 大且不能实时反映液压支架活柱的动态工作情况等缺点。因此，有必要专利技术一种能实时而 准确地自动监测采煤工作面液压支架活柱行程，并将监测数据及时传输出去的仪器。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、易操作、使用效 果好的机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪。 为实现上述目的，本专利技术的机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪包 括箱体以及设置在箱体内的传动装置、感测装置和信号发射装置；箱体两侧设有方便焊接 固定在液压支架的立柱上的托架，所述传动装置包括固定在箱体内侧上的轴套和通过下方 设置的轴承架固定在箱体上的轴承，轴套和轴承之间设有弹簧转轴，弹簧转轴的一端通过 弹簧发条与轴套连接，弹簧转轴上缠绕有从箱体顶端空洞延伸出并固定于液压支架顶梁上 的柔性钢丝绳；所述感测装置包括精密多圈线性电位器，与精密多圈线性电位器相连的主 控电路、数码显示装置，精密多圈线性电位器通过螺钉固定在轴承上，并与弹簧转轴嵌入联 动；数码显示装置由LED数码管和与主控电路相连接的数码管驱动芯片相互连接构成；所 述信号发射装置包括与主控电路相连接的射频模块和设在箱体外侧并与射频模块相连接 的天线。 所述的主控电路为TI公司的CC2530单片机芯片和相配套的经典外围电路，外围 电路上设有复位键、仿真器接口和5V直流电源；所述的仿真器接口为使用10脚JTAG牛角 插座；所述的精密多圈线性电位器为MEXICO BOURNS 10K多圈精密电位器，数码管驱动芯 片型号为CH451S，射频模块与主控电路共用同一个CC2530芯片，天线型号为2. 4G SMA。 有益效果：本专利技术内设有弹簧转轴，弹簧转轴上缠绕有一端固定在液压支架顶梁 的柔性钢丝绳，弹簧转轴上设有精密多圈线性电位器，利用柔性钢丝绳的牵引作用将液压 支架活柱伸缩的位移量通过转轴的旋转转化为精密多圈线性电位器的电阻变化量，从而精 密多圈线性电位器将通过引脚向主电路CC2530芯片的采集口输出对应变化的电压信号， 主电路通过内置程序的解读，根据采集到的电压信号与弹簧转轴所转圈数之间的比例关系 将其换算为支架活柱的位移数据，最终通过数码管驱动芯片将此动态变化的位移值显示在 LED数码管上，并利用信号发射装置将数据通过天线及时发送出去，实现了采煤工作面液 压支架活柱行程的的准确动态监测与数据的及时传输，本系统结构简单，紧凑合理，稳定性 商。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的装配示意图； 图2是本专利技术的结构示意图； 图3是图2中局部结构剖面图； 图4是图2中局部结构的拆解图。 图中：1-箱体，2-托架，3-柔性钢丝绳，4-轴套，5-弹簧转轴，6-弹簧发 条，7 -轴承架，8 -轴承，9 -精密多圈线性电位器，10 -螺钉，11 -电源，12 - LED数码管， 13 -数码管驱动芯片，14 -复位键，15 -仿真器接口，16 -射频模块，17 -指示灯，18 -天 线。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的一个实施例作进一步描述： 如图1所示，本专利技术的机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪，包括箱体1 以及设置在箱体1内的传动装置、感测装置和信号发射装置；箱体1两侧设有方便焊接固定 在液压支架的立柱上的托架2,所述传动装置包括固定在箱体1内侧上的轴套4和通过下方 设置的轴承架7固定在箱体1上的轴承8,轴套4和轴承8之间设有弹簧转轴5,弹簧转轴5 的一端通过弹簧发条6与轴套4连接，弹簧转轴5上缠绕有从箱体1顶端空洞延伸出并固 定于液压支架顶梁上的柔性钢丝绳3 ;所述感测装置包括精密多圈线性电位器9,与精密多 圈线性电位器9相连的主控电路、数码显示装置，精密多圈线性电位器9通过螺钉10固定 在轴承8上，并与弹簧转轴5嵌入联动；所述的主控电路为TI公司的CC2530单片机芯片和 相配套的经典外围电路，外围电路上设有复位键14、仿真器接口 15和5V直流电源11 ;所述 的仿真器接口 15为使用10脚JTAG牛角插座；数码显示装置由4位一体LED数码管12和 与主控电路相连接的CH451S数码管驱动芯片13相互连接构成；所述信号发射装置包括与 主控电路相连接的射频模块16和设在箱体1外侧并与射频模块16相连接的天线18 ;所述 的精密多圈线性电位器9为MEXICO BOURNS 10K多圈精密电位器，射频模块16与主控电路 共用同一个CC2530芯片，天线型号为2. 4G SMA。 组装时，需事先将1. 8米左右的柔性钢丝绳3缠绕在弹簧转轴5上，并将其另一端 固定与液压支架顶梁上。当液压支架的活柱受乳化液泵站的加压而升起时，柔性钢丝绳3 就会带动弹簧转轴5转动，并同时带动其轴端嵌入联动的精密多圈线性电位器9随之一起 转动；由此，精密多圈线性电位器9的引脚将向主控电路输出线性递增的电压信号。通过 仿真器接口 15预先下载而得的程序计算后，会将线性递增的电压信号转化为液压支架活 柱向上运动的位移量，并将数据实时显示在LED数码管12上，同时，该数据会经由射频模块 16的处理后，直接通过天线18发送出去本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机械牵引式煤矿井下液压支架活柱行程动态监测仪，其特征在于：它包括设在两液压支架之间的箱体（1），箱体（1）内设有传动装置、感测装置和信号发射装置；箱体（1）的两侧经托架（2）焊接固定在液压支架立柱上，所述传动装置包括设在箱体（1）内的弹簧转轴(5)，弹簧转轴(5)的一端设有固定在箱体（1）内侧壁上的轴套(4)，另一端设有经轴承架（7）支撑固定的轴承（8），弹簧转轴(5)的通过弹簧发条（6）与轴套(4)连接，弹簧转轴(5)上缠绕有坚向穿过箱体（1）顶端固定于液压支架顶梁上的柔性钢丝绳(3)；所述感测装置包括精密多圈线性电位器（9）、与精密多圈线性电位器（9）线路相连的主控电路、数码显示装置，精密多圈线性电位器（9）通过螺钉（10）固定在轴承（8）上，并与弹簧转轴（5）嵌入联动；数码显示装置由LED数码管（12）和与主控电路相连接的数码管驱动芯片（13）相互连接构成；所述信号发射装置包括与主控电路相连接的射频模块（16）和设在箱体（1）外侧并与射频模块（16）相连接的天线（18）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鞠金峰，安瑞，许家林，丁恩杰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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