一种机械数码盘式顶板离层传感器，包括主架及主架上的转动驱动轮、数显模块和传感模块，数显模块包括以预设传动比依次传动连接的三个数字码盘，转动驱动轮能够第一数码盘转动，进而带动其他数字码盘以预设传动比减速转动，将顶板离层状态以数字形式展示，读数更加的准确；传感模块包括丝杆、丝母和悬臂梁，丝杆和主架转动连接且与转动驱动轮传动连接，其上设有无轴向转动的丝母，悬臂梁一端与主架连接，另一端与丝母外端面抵触，其上设有光纤光栅，通过转动驱动轮带动丝杆转动来带动丝母沿丝杆移动，丝母位移带动悬臂梁产生弯曲变形，并通过光纤光栅将形变信息传递至远程主机，实现对顶板离层状态的实时远程监控，进一步保证了井下工作的安全。了井下工作的安全。了井下工作的安全。
A mechanical digital disc roof separation sensor
【技术实现步骤摘要】
一种机械数码盘式顶板离层传感器
[0001]本专利技术涉及煤矿安全
，具体为一种机械数码盘式顶板离层传感器。
技术介绍
[0002]在煤矿开采领域中，随着开采时间的增长，矿井巷道内的环境也会变得越来越复杂，煤炭塌方等事故时有发生，而在这种复杂环境下，为了保证安全生产的需要，常用到顶板离层传感器来实时监控矿井巷道顶板的位移状态。
[0003]专利技术人之间就针对这一问题在专利号为CN202021007690.0的技术专利中，就公开了一种可视度高的矿用光纤顶板离层传感器，该传感器是采用钢丝绳来带动滚轮机构，并在各级传动后，将形变结果反馈至表盘上，类似结构还有专利号为CN201920085616.1的一种矿用大量程光纤光栅无源可视顶板离层传感器，现有的这种顶板离层传感器，均是采用这种表盘式的结构，而这种的结构在进行读数时，根据读数的角度不同，读取的数据也是不同的，例如在下方仰视读数时，读取的数据是大于实际数据的，而这种细小的读数差异往往会造成重大的安全隐患。
[0004]针对上述问题，专利技术人大胆设想，并将与矿用领域或顶板离层传感器毫不相干的机械计数器应用至顶板离层传感器内，利用数码显示的方式来进行读数，大大提高了读数精度，而现有的机械计数器只存在单一计数功能，因此，在保证读数准确的基础上，专利技术人对顶板离层传感器的结构再次进行精心设计，使顶板离层传感器能够将顶板离层状态通过光纤光栅实时反馈至远程主机上，来进行顶板离层状态的实时监测，确保了矿井巷道的安全。
技术实现思路
[0005]为解决上述现有顶板离层传感器为指针加表盘式，使在读数时存在较大的偏差，使得矿井巷道存在较大安全隐患的问题，本专利技术提供了一种机械数码盘式顶板离层传感器。
[0006]本专利技术技术方案如下：
[0007]一种机械数码盘式顶板离层传感器，包括主架，所述主架上设有动力模块、数显模块和传感模块，所述顶板离层传感器通过主架完成整体的安装固定，顶板离层状态能够通过动力模块传递至数显模块和传感模块，通过数显模块能够使井下工人对顶板离层状态进行观察，通过传感模块能够将顶板离层状态反馈至远程主机，实现对顶板离层状态的实时监控，确保了矿井巷道的安全。
[0008]如上所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，所述动力模块包括转动驱动轮，所述转动驱动轮上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳外端通过锚爪固定，将顶板离层状态通过钢丝绳反馈至转动驱动轮上，进而拉动转动驱动轮转动，所述数显模块包括若干数字码盘，若干数字码盘以预设的传动比依次传动连接，通过转动驱动轮能够带动其中一个数字码盘转动，进而带动其他数字码盘以预设的传动比加速或减速转动，使工人能够对矿井巷道的顶
板离层状态进行实时观察，而且这种数码式的设计方式，大大提高了读数准确性。
[0009]作为一种优选方案，所述数字码盘包括依次齿轮连接的第一数码盘、第二数码盘和第三数码盘，数字码盘上周向设有0
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9十个数字，并将数字码盘周向分成十部分，所述转动驱动轮与第一数码盘齿轮连接，且所述第一数码盘、第二数码盘与第三数码盘的传动比为100:10:1，所述转动驱动轮在钢丝绳拉动下能够转动，进而带动第一数码盘转动，当所述第一数码盘转动一圈既360度时，第二数码盘转动一个数字既36度，第二数码盘转动一圈既360度时，第三数码盘转动一个数字既36度，在保证读数准确的前提下，增加了顶板离层传感器的测量范围。
[0010]进一步的，所述主架前端还设有读数窗口，通过读数窗口能够进行数字码盘的读数工作，进一步保证了读数的准确度。
[0011]如上所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，所述传感模块包括丝杆、丝母和悬臂梁，所述丝杆和主架转动连接，且与转动驱动轮传动连接，所述丝杆上设有丝母，且所述丝母通过限位装置与主架连接，且通过限位装置能够限制丝母的轴向转动，所述悬臂梁一端与主架连接，另一端与丝母外端面抵触，其上设有光纤光栅，通过所述转动驱动轮能够带动丝杆转动，进而带动丝母沿丝杆移动，所述丝母的位移变化能够带动悬臂梁产生弯曲变形，并通过光纤光栅将形变信息传递至远程主机，实现了顶板离层状态信息的远程监控，进一步确保了井下工作能够安全进行，而且这种丝母移动顶起悬臂梁的方式，相比于凸轮转动顶起悬臂梁的方式，传动更加精确，悬臂梁的形变量与丝母的位移量能够保持线性关系，确保了数据传递的准确性，并且能够根据传递的数据进行顶板离层状态的实时预测。
[0012]进一步的，所述主架包括固定板，所述固定板位于动力模块和数显模块之间，所述丝杆转动设于固定板一侧，所述悬臂梁一端与固定板远离丝杆一侧固定连接，另一端与丝母外端面活动抵触，保证悬臂梁具有较大的形变量。
[0013]需要说明的是，所述丝杆设于固定板靠近读数窗口一侧，所述悬臂梁与固定板的连接端位于固定板远离读数窗口一侧，这样一方面方便布置悬臂梁，同时在连接光纤光栅与悬臂梁及布置光纤光栅时能够更加的方便。
[0014]作为优选的，所述丝母包括柱形结构的主体，且通过主体与丝杆螺纹连接，所述丝母靠近固定板一侧的外圈向外延伸设有顶紧部，所述悬臂梁的活动端抵在顶紧部端面上，并能随着丝母的轴向移动，在顶紧部端面上滑动，丝母通过主体与丝杆连接，保证了丝母与丝杆的连接强度，进而保证了丝母在丝杆带动下具有精准的位移量，同时顶紧部的设置，保证了悬臂梁在发生较大形变时，其与丝母抵触一端能够始终与丝母接触。
[0015]进一步的，所述顶紧部上还设有滑孔，所述限位装置包括滑竿，所述滑竿平行于丝杆布置，其一端与固定板连接，所述丝母通过滑孔与滑竿滑动连接，需要说明的是，所述滑孔偏离丝杆的轴线布置，这样通过转动驱动轮转动带动丝杆转动，而丝母在滑竿作用下仅能够滑动，在丝杆作用下产生位移，使得转动驱动轮转动量与丝母位移量之间能够保持稳定关系，进而保证数据传递的准确性。
[0016]作为进一步优选的，所述悬臂梁中线过丝杆轴线且与丝杆轴线相垂直，使丝母沿丝杆轴向移动时，与悬臂梁之间具有稳定的抵触关系，同时使丝母的位移量与悬臂梁的形变量之间具有稳定的线性关系。
[0017]进一步的，所述悬臂梁与顶紧部接触一端设有呈弧形的触头，且所述触头的弧形
顶端与顶紧部相抵触，防止顶紧部外圈对悬臂梁产生作用，影响悬臂梁的形变效果。
[0018]如上所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，所述转动驱动轮通过连接轮与数显模块、传感模块传动连接，且所述转动驱动轮通过限位部件与连接轮连接，通过限位部件能够固定转动驱动轮与连接轮的相互转动。
[0019]具体来说，所述限位部件包括限位台，所述转动驱动轮与主架滑动连接，所述限位台设于连接轮靠近转动驱动轮一侧，所述转动驱动轮靠近连接轮一侧设有限位口，所述限位台能够在转动驱动轮的滑动作用下伸入或脱离限位口，这样设计，使在进行初始的绕线工作时，转动驱动轮能够脱离连接轮进行单独转动，绕线完成后再与连接轮进行配合，使装置使用起来更加的方便快捷。
[0020]进一步的，所述转动驱动轮与主架通过发条弹簧转动连接，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机械数码盘式顶板离层传感器，其特征在于，包括主架(1)，所述主架(1)上设有动力模块(4)、数显模块(2)和传感模块(3)；所述动力模块(4)包括转动驱动轮(411)，所述数显模块(2)包括若干数字码盘，若干数字码盘以预设的传动比依次传动连接，通过转动驱动轮(411)能够带动其中一个数字码盘转动，进而带动其他数字码盘以预设的传动比加速或减速转动；所述传感模块(3)包括丝杆(32)、丝母(33)和悬臂梁(35)，所述丝杆(32)和主架(1)转动连接，且与转动驱动轮(411)传动连接，所述丝杆(32)上螺旋连接有丝母(33)，且所述丝母(33)通过限位装置与主架(1)连接，且通过限位装置能够限制丝母(33)的转动，所述悬臂梁(35)一端与主架(1)连接，另一端与丝母(33)外端面抵触，其上设有光纤光栅，所述光纤光栅穿过主架且与远程主机连接，所述转动驱动轮(411)转动能够带动丝杆(32)转动，进而带动丝母(33)沿丝杆(32)轴向移动，所述丝母(33)的位移变化能够带动悬臂梁(35)产生弯曲变形，并通过光纤光栅将形变信息传递至远程主机。2.根据权利要求1所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，其特征在于，所述主架包括固定板(115)，所述固定板(115)位于动力模块(4)和数显模块(2)之间，所述丝杆(32)转动设于固定板(115)一侧，所述悬臂梁(35)与固定板(115)远离丝杆(32)一侧固定连接，另一端与丝母(33)外端面活动抵触。3.根据权利要求2所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，其特征在于，所述主架(1)前端设有窗口，所述丝杆(32)设于固定板(115)靠近窗口一侧。4.根据权利要求2所述的一种机械数码盘式顶板离层传感器，其特征在于，所述丝母...
【专利技术属性】
技术研发人员：李让，宋成祥，张振峰，张航，徐庆清，潘心栋，孟凡龙，
申请(专利权)人：山东光安智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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