一种自动换刀的煤矿开采设备及其控制方法技术

本发明专利技术涉及煤矿开采设备技术领域，具体涉及一种自动换刀的煤矿开采设备及其控制方法，所述的开采盘内靠近外围处均匀镶嵌有两组电动伸缩杆，两组所述的电动伸缩杆交错排布，每组电动伸缩杆有六根，所述的电动伸缩杆内设有伸缩杆外端，所述的伸缩杆外端外围镶嵌有位置传感器，所述的伸缩杆外端一端处外围均匀黏贴有四个压力传感器，所述的顶头与垫片黏贴；经过四个压力传感器来监测其冲击强度配合系统，判断其刀头的完整性当其数据异常时，经过数据处理模块控制电动伸缩杆以及电磁铁的配合使用，实现其换刀的过程，实际操作时大大降低了人工更换刀头的风险，以及避免了其降低工作效率的情况发生。率的情况发生。率的情况发生。

A coal mining equipment with automatic tool change and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种自动换刀的煤矿开采设备及其控制方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采设备
，尤其涉及一种自动换刀的煤矿开采设备及其控制方法。

技术介绍

[0002]井下开采煤炭中与露天开采相比，井下开采技术的难度要高得多，但大多数煤矿都埋藏在地下，故需要井下开采；随着科技的发展井下开采中各个设备大多实现自动化控制，然而对于开采设备中的开采盘中的刀头更换还是需要人工进行辅助，其更换时人工辅助容易造成其危险的情况发生；现有技术中的煤矿开采设备例如：PCT/CN2018/080187，其结构辅助，其选用的结构在工作时整体操作，其换刀时需要整体设备停止运行而后进行更换在使用时大量浪费时间降低工作效率，一般采用采煤机，现有技术中的采煤机，在使用时对于其刀头是易损部件，在使用时需要经常进行更换，然而现有技术中对于其刀头的更换一般采用人工进入开采面的后方对其进行更换，这样的方式在使用时工作人员具有一定的安全风险同时降低了工作效率，从而无法满足现有技术所需。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种自动换刀的煤矿开采设备及其控制方法，以解决现有技术中人工更换刀头时的安全风险以及降低工作效率的问题。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种自动换刀的煤矿开采设备，包括开采盘、转动杆和动力设备，所述的开采盘中心处开设有外槽，所述的外槽中心处的开采盘处镶嵌有螺纹套，所述的螺纹套中心处的开采盘处开设有限位孔，所述的开采盘通过限位孔、螺纹套和外槽与转动杆固定安装，所述的动力设备与转动杆固定安装。
[0005]其中，经过开采盘配合动力设备，以及转动杆的设置实现其开采盘的稳定输出动力，并且经过再开采盘上设置限位孔、螺纹套等结构，实现稳定连接的效果，防止其出现转动脱落的情况发生。
[0006]所述的开采盘内靠近外围处均匀镶嵌有两组电动伸缩杆，两组所述的电动伸缩杆交错排布，每组电动伸缩杆有六根，所述的电动伸缩杆内设有伸缩杆外端，所述的伸缩杆外端外围镶嵌有位置传感器，所述的位置传感器对应开采盘处镶嵌有防护套环，所述的伸缩杆外端一端中心处黏贴有垫片，所述的伸缩杆外端一端处外围均匀黏贴有四个压力传感器，所述的压力传感器一端处固定安装有顶头，所述的顶头与垫片黏贴。
[0007]经过压力传感器实时监测其压力数据，实现其检测刀头状态的情况，并且经过电动伸缩杆配合其位置传感器实现其对于顶出长度的检测，实现其自动换刀的基本操作，从而避免了人工换刀时的风险，同时避免人工换刀以及设备停运而造成其工作效率降低的情况发生。
[0008]可选的，所述的伸缩杆外端对应开采盘处开设有刀孔，所述的开采盘外围对应刀
孔处固定安装有外架，所述的外架与刀孔内均套接有架体，所述的架体外围靠近低端两侧处均开设有收纳腔，所述的收纳腔内套接有挡板，所述的收纳腔一侧的架体内镶嵌有强磁铁，所述的外架内侧靠近顶端处对应挡板镶嵌有电磁铁，所述的架体一端处镶嵌有刀头，所述的电磁铁一侧的外架处设有空槽，使冲击时架体有一定自由度。
[0009]可选的，所述的开采盘还包括：水腔和连接管，所述的开采盘内开设有水腔，所述的水腔之间的开采盘内开设有连接管。
[0010]可选的，所述的开采盘还包括：液泵和管道，所述的水腔外围一侧的开采盘上镶嵌有管道，所述的管道中部处螺纹安装有液泵。
[0011]可选的，所述的开采盘还包括：外腔和雾化喷口，所述的管道一端处的开采盘上螺纹安装有雾化喷口，所述的雾化喷口对应开采盘外围处开设有外腔。
[0012]可选的，所述的开采盘还包括：外支撑架和加水口，所述的外架与开采盘之间焊接有外支撑架，所述的开采盘正面对应水腔加水口。
[0013]可选的，所述的转动杆还包括：轴承和外环，所述的转动杆外围套接有轴承，所述的轴承外围黏贴有外环。
[0014]可选的，所述的转动杆还包括：管体和软管，所述的外环上均匀镶嵌有六组管体，所述的管体两段均固定安装有软管，一端的软管与加水口固定安装，另一端的软管与外部水箱连接。
[0015]可选的，所述的转动杆还包括：定位板、螺纹杆、凹槽和限位端头，所述的转动杆一端外围固定安装有定位板，转动杆一端处中心处焊接有螺纹杆，螺纹杆一端中心处固定安装有限位端头，螺纹杆上下两侧均开设有两个凹槽，其中的两个凹槽之间的螺纹杆上呈光面。
[0016]其中，经过设置的空槽实现其当故障时转动杆的空槽具有一定自由度，避免其设备整体过载而出现动力设备的故障，降低故障的维修成本。
[0017]可选的，所述的包括：数据处理模块、数据对比模块、数据存储模块、数据输入模块和控制开关，所述的液泵与控制开关电性连接，所述的控制开关与数据处理模块电性连接，所述的数据处理模块与数据对比模块电性连接，所述的数据处理模块与电磁铁电性连接，所述的数据处理模块与电动伸缩杆电性连接，所述的数据对比模块与数据存储模块电性连接，所述的数据存储模块与数据输入模块电性连接，所述的数据对比模块分别与四个压力传感器电性连接。
[0018]本专利技术还提供一种自动换刀的煤矿开采设备的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：设备安装，将架体对应投入到外架内，每个外架内至少投入一个架体，并且将软管一端对应安装到加水口，再将相应数据通过数据输入模块存储在数据存储模块中，数据存储模块内至少存有一组数据，以及对应的电动伸缩杆对应的单次伸缩长度；S2：工作调试，经过控制开关控制设备开启以及液泵的开启，调试冲击强度数据，以及开采盘的转速，转动时的冲击力经过F={M[（2πR）/T]}/T计算得到基础数值，其数值范围设置为基础数值上下百分之15的范围数值设定为冲击力数据的安全范围，当在没有冲击时其数据设定为基础数值的百分之60，每次冲击数据采集的周期为1T
‑
4T的峰值为冲击数据；
其中，F表示其冲击的力，M表示质量，T表示时间，R表示半径，π代表圆周率；S3：工作状态，工作时通水的水箱与转动杆的转速保持一致，工作时电磁铁开启，控制架体位置固定，监测时压力传感器监测每次监测冲击数据后经过数据对比模块分别与数据存储模块中存储的数据进行对比；S4：换刀，将S4中当四个压力传感器中的任意一个数值超出其范围时，数据处理模块控制电磁铁关闭，此时强磁铁开启将挡板吸入，同时电动伸缩杆开启将其后方的架体推出，同时推出后电磁铁开启实现其吸出挡板完成换刀操作。
[0019]本专利技术的有益效果：经过四个压力传感器来监测其冲击强度，经过控制电磁铁的关闭其强磁铁吸附挡块，同时电动伸缩杆启动将破损的刀头推出，推出后电磁铁再次启动吸附挡板，实现其换刀的过程，实际操作时大大降低了人工更换刀头的风险，以及避免了其降低工作效率的情况发生。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动换刀的煤矿开采设备，包括开采盘（1）、转动杆（4）和动力设备，所述的开采盘（1）中心处开设有外槽（111），所述的外槽（111）中心处的开采盘（1）处镶嵌有螺纹套（18），所述的螺纹套（18）中心处的开采盘（1）处开设有限位孔（19），所述的开采盘（1）通过限位孔（19）、螺纹套（18）和外槽（111）与转动杆（4）固定安装，所述的动力设备与转动杆（4）固定安装，其特征在于：所述的开采盘（1）内靠近外围处均匀镶嵌有两组电动伸缩杆（2），两组所述的电动伸缩杆（2）交错排布，每组电动伸缩杆（2）有六根，所述的电动伸缩杆（2）内设有伸缩杆外端（23），所述的伸缩杆外端（23）外围镶嵌有位置传感器（22），所述的位置传感器（22）对应开采盘（1）处镶嵌有防护套环（21），所述的伸缩杆外端（23）一端中心处黏贴有垫片（25），所述的伸缩杆外端（23）一端处外围均匀黏贴有四个压力传感器（26），所述的压力传感器（26）一端处固定安装有顶头（24），所述的顶头（24）与垫片（25）黏贴；所述的伸缩杆外端（23）对应开采盘（1）处开设有刀孔（3），所述的开采盘（1）外围对应刀孔（3）处固定安装有外架（34），所述的外架（34）与刀孔（3）内均套接有架体（35），所述的架体（35）外围靠近低端两侧处均开设有收纳腔（32），所述的收纳腔（32）内套接有挡板（33），所述的收纳腔（32）一侧的架体（35）内镶嵌有强磁铁（31），所述的外架（34）内侧靠近顶端处对应挡板（33）镶嵌有电磁铁（36），所述的架体（35）一端处镶嵌有刀头（37），所述的电磁铁（36）一侧的外架（34）处设有空槽，使冲击时架体（35）有一定自由度。2.根据权利要求1所述的自动换刀的煤矿开采设备，其特征在于，所述的开采盘（1）还包括：水腔（11）和连接管（12），所述的开采盘（1）内开设有水腔（11），所述的水腔（11）之间的开采盘（1）内开设有连接管（12）。3.根据权利要求2所述的自动换刀的煤矿开采设备，其特征在于，所述的开采盘（1）还包括：外支撑架（17）和加水口（110），所述的外架（34）与开采盘（1）之间焊接有外支撑架（17），所述的开采盘（1）正面对应水腔（11）加水口（110）。4.根据权利要求2所述的自动换刀的煤矿开采设备，其特征在于，所述的开采盘（1）还包括：液泵（13）和管道（14），所述的水腔（11）外围一侧的开采盘（1）上镶嵌有管道（14），所述的管道（14）中部处螺纹安装有液泵（13）。5.根据权利要求4所述的自动换刀的煤矿开采设备，其特征在于，所述的煤矿开采设备包括：数据处理模块（5）、数据对比模块（51）、数据存储模块（52）、数据输入模块（53）和控制开关（54），所述的液泵（13）与控制开关（54）电性连接，所述的控制开关（54）与数据处理模块（5）电性连接，所述的数据处理模块（5）与数据对比模块（51）电性连接，所述的数据处理模块（5）与电磁铁（36）电性连接，所述的数据处理模块（5）与电动伸缩杆（2）电性连接，所述的数据对比模块（51）与数据存储模块（52）电性连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王化峰，黄强，郭学军，
申请(专利权)人：徐州安普瑞特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：