一种巷道内激光发射装置的快速移站平台及其激光调校方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种煤矿井下巷道掘进的激光发射装置的快速移站平台设备及其激光调校方法。由于激光的有效光强距离短，激光发射平台需频繁前移，移站后需用全站仪校准激光，浪费大量时间。本快速移站平台为每套两台，每隔一定距离交替安装两台设备，以上一台设备为基准校准后一台设备激光发射方向。平台设备固定在巷道顶部锚杆上。通过激光调节机构实现十字激光五自由度精确调整。依制定的调校方法通过五自由度调节机构使这台激光发射装置发射的十字激光与上一台激光发射装置发射的十字激光相重合，实现快速便捷的激光校准。本发明专利技术考虑巷道掘进特点及快速掘进需求，设计便捷的拆装机构、激光调节机构和调节方法，有望明显提高巷道掘进效率。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道内激光发射装置的快速移站平台及其激光调校方法
本专利技术涉及掘进机巷道掘进导向系统测量设备领域，具体为一种快速移站平台设备及其激光调校方法。
技术介绍
在快速巷道掘进系统中，掘进机为无人驾驶模式，在井下电磁及振动干扰下，要实现巷道的平、直不容易。为了让掘进机走直线，就要时刻监测掘进机的位姿。将巷道走向设为Z轴，垂直方向设为Y轴，水平方向设为X轴。在快速掘进过程中需要监测并控制掘进机的五个参数：俯仰角（绕X轴旋转的角度，角度应为0），水平摆角（绕Y轴旋转的角度，应为0），侧翻角（绕Z轴旋转的角度，应为0），X方向位移（应为0），Y方向位移（应为0）。在掘进过程中只有当这五个参数都为0的时候，才能保证掘进机的巷道方向正确。检测掘进机这五个参数的偏移可通过十字激光校准。基站激光器调好后姿态不动，激光器发出的光恰好能打到掘进机面板指定刻度处，且十字激光的两条相互垂直的线与面板的横纵刻度线对应平行。然而随着掘进机掘进距离越来越远后，由于巷道粉尘和距离的影响，面板上的十字激光就会变得难以观察，掘进机的位姿也就难以监测，这时如果移动基站再重新调整激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光发射装置的快速移站平台，包括用于固定设备的安装连接部分、调节平台装置和激光发射装置，其特征在于：/n所述安装连接部分连接在所述调节平台部分上方，通过与巷道两锚杆尾端连接，使所述快速移站平台整体固定在巷道顶部；/n所述快速移站平台整体通过所述安装连接部，以重力实现自身姿态的初步调整；/n所述激光发射装置安装在调节平台装置上，可以发射出十字形激光束；/n所述的激光发射装置所发出的十字形激光束包含横向和纵向两束激光，两束激光相互垂直；/n所述调节平台装置部分实现十字激光束发射方向的精确调节；/n所述的激光发射装置所发出的十字形激光束，投影到掘进机尾部的激光接收板上；/n所述激光发射装置的...

【技术特征摘要】
1.一种激光发射装置的快速移站平台，包括用于固定设备的安装连接部分、调节平台装置和激光发射装置，其特征在于：
所述安装连接部分连接在所述调节平台部分上方，通过与巷道两锚杆尾端连接，使所述快速移站平台整体固定在巷道顶部；
所述快速移站平台整体通过所述安装连接部，以重力实现自身姿态的初步调整；
所述激光发射装置安装在调节平台装置上，可以发射出十字形激光束；
所述的激光发射装置所发出的十字形激光束包含横向和纵向两束激光，两束激光相互垂直；
所述调节平台装置部分实现十字激光束发射方向的精确调节；
所述的激光发射装置所发出的十字形激光束，投影到掘进机尾部的激光接收板上；
所述激光发射装置的快速移站平台的使用，每套两台，第一次安装平台以全站仪定位校准，以后每掘进一定距离向掘进工作面方向交替移动两台快速移站平台，以距离掘进机较远一台快速移站平台所发出的十字激光束为基准调校正在安装调校的快速移站平台激光的发射方向。


2.根据权利要求1所述的激光发射装置的快速移站平台，所述的安装连接部包括锚杆固定设备两套、横角钢一件、竖角钢两件、面定位零件两件和调整杆一件，其特征在于：
所述锚杆固定设备，包括锚杆固定装置、连接块和末端连接杆，将快速移站平台整体安装定位于掘进巷道顶部两根锚杆尾端；
所述横角钢，带有一排孔，用于固定安装五自由度调节平台装置，可粗略调整激光发射器平台水平位置；
所述竖角钢，带有一排孔，用于固定横角钢，可粗略调整调节平台装置高度；
所述面定位零件，将竖角钢与锚杆固定设备相连接；
所述调整杆，用于两个面定位零件的快速找齐；
所述锚杆固定设备的锚杆固定装置，包含螺纹通孔和一个开口卡槽，其中螺纹通孔与巷道顶部锚杆通过螺纹连接固定；开口卡槽包括一个矩形通孔和一个U型槽；
所述锚杆固定设备的连接块，包含一个凸出的连接轴和两个开口卡槽；
所述锚杆固定设备的连接块，其包含的凸出的连接轴，其特征在于：由末端粗轴和根部细轴组成，两个轴径尺寸分别与锚杆固定装置开口槽矩形通孔的长边尺寸及U型槽直径相同，两个轴的轴线方向长度分别与锚杆固定装置开口槽矩形通孔的短边尺寸及U型槽宽相同，进而实现连接块的连接轴与锚杆固定装置开口槽装配，二者可以相对旋转，利用重力调整姿态，且易于装拆；
所述锚杆固定设备的连接块，其包含的开口卡槽，其特征在于：包括一个矩形通孔和一个U型槽；
所述锚杆固定设备的末端连接杆，其特征在于：杆的一端为全螺纹的圆柱杆，另一端含有两个形状相同、朝向相对的连接轴；
所述锚杆固定设备的末端连接杆，所包含的连接轴，其特征在于：包含末端粗轴和根细部轴，两个轴径尺寸分别与连接块开口槽矩形通孔的长边尺寸及U型槽直径相同，两个轴的轴线方向长度分别与连接块开口槽矩形通孔的短边尺寸及U型槽宽相同，进而实现末端连接杆的两个连接轴与连接块的两个开口槽装配，二者可以相对旋转，利用重力调整姿态，且易于装拆；
所述的面定位零件设有圆形螺纹通孔，与锚杆固定设备中末端连接杆的全螺纹圆柱杆连接固定，可调整面定位零件以下零部件的高度和水平倾角；
所述面定位零件还设有矩形通孔，其孔道方向与面定位零件的圆形螺纹通孔孔道方向垂直；
所述调整杆插入两面定位零件的矩形通孔中，调整杆特征在于其高度尺寸稍小于面定位零件矩形孔截面的高度尺寸，且调整杆的厚度尺寸与面定位零件矩形孔截面的宽度尺寸一致；
所述的调整杆与面定位零件的尺寸关联关系，其设计目的在于调整杆插入两面定位零件矩形孔后，两面定位零件分别与两竖角钢的接触面空间上处于同一平面上，使横角钢向竖角钢上安装时操作方便。


3.根据权利要求1所述的激光发射装置的快速移站平台，其特征在于所述调节平台装置部分包括：
两个平移自由度调节机构，用于调节激光发射装置在X轴和Y轴方向的平移自由度；
三个转动自由度调节机构，用于调节激光发射装置在X轴，Y轴和Z轴方向的转动自由度；
所述的X轴、Y轴和Z轴方向，其含义为：X轴巷道截面的水平方向，Y轴为巷道截面的竖直方向，Z轴为巷道掘进的前进方向；
所述平移自由度调节机构包括两个螺母以及一根螺纹杆；
所述平移自由度调节机构所包含的螺纹杆穿过被调节零件的通孔部分，两边由螺母夹紧，通过调整螺母在螺纹杆上的位置来调节被调节零件的水平位置和高度位置，即X轴和Y轴位置的调节；
所述平移自由度调节机构所包含的螺纹杆，其螺纹段截面轮廓形状由135°圆弧与一条线段组成，线段两端点与圆弧两端点相连；
所述的螺纹杆穿过的被调节零件的通孔部分，所述的通孔截面轮廓与螺纹杆螺纹处的截面轮廓形状一致，但此通孔为光孔，不加工螺纹；
所述的螺纹杆螺纹处与被调节零件通孔的截面轮廓形状，其目的在于通过此种形状的截面将两个零件装配起来，在振动或受力工况下，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，李云成，杨辛未，王鑫，陈洪岩，陈奇，杨威，陈洪月，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21