一种掘进机定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种掘进机定位系统，包括一个三维电子罗盘、两个拉绳传感器、一个双轴倾角传感器；其中三维电子罗盘和双轴倾角传感器水平安装在掘进机本体护板上方且其中心线与掘进机中轴线水平。两个拉绳传感器的一端对称安装在掘进机两侧护板上，另一端对称安装在巷道侧壁上，且两端相对于地面的高度相同。本发明专利技术可快速地定位掘进机在巷道中的具体位置。

A driving machine positioning system

The invention discloses a boring machine positioning system, including a three-dimensional electronic compass, two rope sensor and a tilt sensor; the three-dimensional electronic compass and tilt sensor is installed in the horizontal boring machine body guard plate above the horizontal axis and the center line and tunnel boring machine. One end of the two rope sensors is installed on both sides of the roadheader's shield plate, and the other end is installed on the side wall of the roadway symmetrically, and the two ends are the same height as the ground. The invention can quickly locate the specific position of the roadheader in the roadway.

【技术实现步骤摘要】
一种掘进机定位系统
本专利技术涉及一种掘进机定位系统，属于矿用机械

技术介绍
悬臂式掘进机等矿用工程机械的工作环境多为粉尘大、能见度低、噪音强烈、照明差，严重影响了操作人员的身心健康和工作效率，为了解决这一问题，提出了自动截割、仿形截割等概念，希望通过技术革新来将操作手从恶劣的环境中解放出来，而实现这些概念的基础核心问题就是实现掘进机在巷道中的准确定位。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种掘进机定位系统。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种掘进机定位系统，其特征在于：包括三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器，所述三维电子罗盘安装在掘进机本体上，两个拉绳传感器的一端分别安装在掘进机侧面，另一端分别安装在巷道的侧壁上，双轴倾角传感器安装在掘进机本体上，所述的三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器与控制器相连。作为优选方案，所述的掘进机定位系统，其特征在于：所述三维电子罗盘的安装平面与掘进机本体上平面保持水平。进一步的，三维电子罗盘的X轴与掘进机长度方向中轴线保持水平，三维电子罗盘的Y轴与掘进机宽度方向中轴线保持水平。作为优选方案，所述的掘进机定位系统，其特征在于：两个拉绳传感器的一端分别对称地安装在掘进机侧面，另一端分别完全对称地安装在巷道两侧的侧壁上的拉绳固定端上，保证两个拉绳传感器的端部相对于巷道底板高度一致。作为优选方案，所述的掘进机定位系统，其特征在于：所述双轴倾角传感器的安装平面与掘进机本体上平面保持水平。进一步的，所述双轴倾角传感器的X轴与掘进机长度方向中轴线保持水平，双轴倾角传感器的Y轴与掘进机宽度方向中轴线保持水平。有益效果：本专利技术提供的掘进机定位系统，通过三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器，可快速地定位掘进机在巷道中的具体位置，且不受现场环境的影响。附图说明图1是本专利技术的结构及初始位置安装示意图；图2为掘进机需定位状态示意图；图3为掘进机定位状态简化图；图4为电气原理框图；图中：1、三维电子罗盘，2、拉绳固定端，3、拉绳传感器，4、双轴倾角传感器、5、控制器。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。如图1和图4所示，一种掘进机定位系统，包括三维电子罗盘1、拉绳传感器3和双轴倾角传感器4，所述三维电子罗盘1安装在掘进机本体上，两个拉绳传感器3的一端分别安装在掘进机侧面，另一端分别安装在巷道的侧壁上的拉绳固定端2上，双轴倾角传感器4安装在掘进机本体上，所述的三维电子罗盘1、拉绳传感器3和双轴倾角传感器4与控制器5相连。优选地，如图1所示，将掘进机行走至巷道中间位置，姿态摆正，将三维电子罗盘1安装在掘进机本体上，使三维电子罗盘1的安装平面与掘进机本体上平面保持水平，三维电子罗盘1的X轴与掘进机长度方向中轴线保持水平，三维电子罗盘1的Y轴与掘进机宽度方向中轴线保持水平，两个拉绳传感器3的一端分别完全对称地安装在掘进机侧面，另一端分别完全对称地安装在巷道两侧的侧壁上的拉绳固定端2上，保证两个拉绳传感器3的端部相对于巷道底板高度一致，双轴倾角传感器4安装在掘进机本体上，使双轴倾角传感器4的安装平面与掘进机本体上平面保持水平，双轴倾角传感器4的X轴与掘进机长度方向中轴线保持水平，双轴倾角传感器4的Y轴与掘进机宽度方向中轴线保持水平，所述的三维电子罗盘1、拉绳传感器3和双轴倾角传感器4与控制器5相连。安装完毕后掘进机通电，控制器5记录并保存三维电子罗盘1的航向角度α1、掘进机的俯仰角β1、掘进机的侧倾角γ1，α1代表巷道前进方向,β1代表巷道前进方向的坡度，γ1代表巷道宽度方向的坡度。如图2所示，掘进机前进行走至需要定位位置，其中长度L3、L4为固定值，提前由测量工具测量得出，L1、L2由两个拉绳传感器3测量得出并传递至控制器5，当前掘进机航向角度α2由三维电子罗盘1测量得出并传递至控制器5，当前掘进机的俯仰角β2和侧倾角γ2由双轴倾角传感器4测量得出并传递至控制器5。图中角度R=α2–α1。当β2与β1的误差或γ2与γ1的误差超出预设值时，控制器5发出指令通知操作者进行人工干预修正机器姿态恢复至误差允许范围内。如图3所示，垂直于巷道底面投影，以图2中A点为坐标轴原点，巷道前进方向为坐标轴Y向，巷道宽度方向为坐标轴X向，可以得出一个四边形。所述的四边形已知四边长度（L1、L2、L3、L4）和上下两条边（CD和AB）之间的夹角R（CE∥AB，∠DCE=R）。根据几何关系推理可以得知C点、D点的坐标是唯一的。掘进机行走在巷道底板上且C点、D点坐标已知，因此可以得出掘进机在巷道中的定位位置。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掘进机定位系统，其特征在于：包括三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器，所述三维电子罗盘安装在掘进机本体上，两个拉绳传感器的一端分别安装在掘进机侧面，另一端分别安装在巷道的侧壁上，双轴倾角传感器安装在掘进机本体上，所述的三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器与控制器相连。

【技术特征摘要】
1.一种掘进机定位系统，其特征在于：包括三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器，所述三维电子罗盘安装在掘进机本体上，两个拉绳传感器的一端分别安装在掘进机侧面，另一端分别安装在巷道的侧壁上，双轴倾角传感器安装在掘进机本体上，所述的三维电子罗盘、拉绳传感器和双轴倾角传感器与控制器相连。2.根据权利要求1所述的掘进机定位系统，其特征在于：所述三维电子罗盘的安装平面与掘进机本体上平面保持水平。3.根据权利要求1所述的掘进机定位系统，其特征在于：三维电子罗盘的X轴与掘进机长度方向中轴线保持水平，三维电子罗盘的Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彦秋，宋雨，刘玉涛，陈辉，王贺龙，朱军帅，黄国争，谭英林，
申请(专利权)人：徐州徐工基础工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32