一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置及方法，包括支架，以及设置于支架上的驱动组件，导向组件，执行组件，位移传感组件和扭矩传感组件；所述位移传感组件设置于驱动组件上，将所检测到的驱动组件位移的数据减去驱动组件原始位移，即可得到煤层的厚度；所述驱动组件驱动连接执行组件；所述执行组件与导向组件配合连接；所述导向组件设置于支架上；所述驱动组件驱动执行组件通过导向组件沿着支架进行垂直移动，直至执行组件直接底部煤层钻进；所述扭矩传感组件设置于执行组件上，用于检测执行组件钻进底煤层所需的扭矩力，得出底煤层的地质结构。本方案可以实现底煤的探测，进而大大提高了掘进系统的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置及方法


[0001]本专利技术涉及探测
，具体涉及一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置及方法。

技术介绍

[0002]掘进机械化程度低，工效差，导致煤矿生产采掘失衡，成为严重制约中国煤炭生产发展的重要瓶颈，尽快突破这个瓶颈已成为行业共识。根据不同矿区煤层结构，厚度等条件的不同，需要截割不同断面形状的巷道。
[0003]本方案主要研制一套全球首创的适应复杂煤层可变形状和尺寸的全断面煤巷快速掘进系统，该系统在掘进的过程中由于一次成型，操作人员无法通过直接查看工作面的地质情况，没法测量机头处底煤的厚度。
[0004]由此可见，现急需提供一种可靠地快速探测底煤的设备为本领域需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对于现有掘进系统存在无法探测底煤而导致可靠性低的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其通过马达旋转运动促使钻杆旋转，直线向下运动带动旋转的马达直接底部煤层钻进，可以实现底煤的探测，进而大大提高了掘进系统的可靠性；在此基础上，还提供了探测方法，很好地克服了现有技术所存在问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供的基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，包括支架，以及设置于支架上的驱动组件，导向组件，执行组件，位移传感组件和扭矩传感组件；
[0007]所述位移传感组件设置于驱动组件上，将所检测到的驱动组件位移的数据减去驱动组件原始位移，即可得到煤层的厚度；<br/>[0008]所述驱动组件驱动连接执行组件；所述执行组件与导向组件配合连接；所述导向组件设置于支架上；所述驱动组件驱动执行组件通过导向组件沿着支架进行垂直移动，直至执行组件直接底部煤层钻进；
[0009]所述扭矩传感组件设置于执行组件上，用于检测执行组件钻进底煤层所需的扭矩力，得出底煤层的地质结构。
[0010]进一步地，所述导向组件包括两组滑轨，直线滚珠滑动连接块；所述两组滑轨对称设置于支架上；所述直线滚珠滑动连接块设置于滑轨上，可沿着滑轨进行垂直移动。
[0011]进一步地，所述执行组件包括马达托架，钟形托架，液压马达，钻杆；
[0012]所述马达托架上两端与直线滚珠滑动连接块连接，所述液压马达设置于马达托架上；所述马达托架带动液压马达可沿着滑轨进行垂直移动；
[0013]所述钟形托架设置于马达托架下方；所述钻杆的一端设置于钟形托架内并与液压马达进行被控连接。
[0014]进一步地，所述扭矩传感组件设置于钟形托架内部并位于液压马达与钻杆之间，一端与液压马达连接，另一端与钻杆进行连接。
[0015]进一步地，所述液压马达设置有第一压力传感器和第一比例换向阀；
[0016]所述第一压力传感器与液压马达连接，检测液压马达内部的压力；所述第一比例换向阀与第一压力传感器连接，通过第一压力传感器检测液压马达内部的压力来控制第一比例换向阀阀口的大小，进而控制液压马达的转速。
[0017]进一步地，所述驱动组件包括液压泵，以及分别与液压泵连接的第一液压油缸，第二液压油缸；
[0018]所述液压泵驱动连接第一液压油缸，第二液压油缸；所述第一液压油缸，第二液压油缸分别与马达托架进行铰接，可驱动马达托架进行垂直移动。
[0019]进一步地，所述第一液压油缸，第二液压油缸上分别设有第二压力传感组件和第二比例换向阀；
[0020]所述第二压力传感器分别与第一液压油缸，第二液压油缸连接，检测液压油缸内部的压力；所述第二比例换向阀与第二压力传感器连接，通过第二压力传感器检测第一液压油缸，第二液压油缸内部的压力来控制第二比例换向阀阀口的大小，进而控制第一液压油缸，第二液压油缸的移动速度。
[0021]为了达到上述目的，本专利技术提供的一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测方法，包括：
[0022]驱动液压马达旋转并带动钻杆进行转动；
[0023]检测液压马达内部的压力，通过压力对液压马达的转速进行调整；
[0024]同时通过驱动件驱动液压马达带动钻杆沿着滑轨做向下的垂直移动，直至钻杆接触到底煤并进行钻取探测；
[0025]检测驱动件内部的压力，通过压力对驱动件的移动速度进行调整；
[0026]对液压马达的位移进行检测，并通过计算可得到煤层的厚度；
[0027]对钻杆所钻煤层所需的转矩，可实现来判断液压马达钻进不同地质结构的依据，来判断煤层的地质结构。
[0028]进一步地，通过压力传感器，位移传感器和转矩传感器分别来检测液压马达和驱动件内部的压力，液压马达的位移以及钻杆所钻煤所需的转矩。
[0029]进一步地，将所检测到液压马达位移的数据减去液压马达原始位移就可得到煤层的厚度。
[0030]本方案提供的基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置及方法，其通过马达旋转运动促使钻杆旋转，直线向下运动带动旋转的马达直接底部煤层钻进，可以实现底煤的探测，进而大大提高了掘进系统的可靠性；
[0031]同时，马达和钻杆上还分别设有位移和转矩传感器，可通过位移和转矩传感器测出马达的行程和钻杆的扭矩力，进而可以得到煤层的厚度及地质结构，大大提高了掘进系统的效率。
附图说明
[0032]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0033]图1为本探测装置的支架与执行组件的配合结构侧视图；
[0034]图2为本探测装置的支架与执行组件的配合结构主视图；
[0035]图3为本探测装置的导向组件结构示意图；
[0036]图4为本探测装置的执行组件结构示意图；
[0037]图5为本探测装置的驱动组件结构示意图。
[0038]下面为附图中的部件标注说明；
[0039]1.液压泵2.安全阀3.第一隔爆比例换向阀4.第二隔爆比例换向阀5.平衡阀6.第一压力传感器7.第二压力传感器8.第一液压油缸9.第一隔爆位移传感器11.第二液压油缸10.第二隔爆位移传感器12.液压马达13.立柱支架14.马达托架15.直线滚珠滑动连接块16.导轨17.钻杆18.钟形托架19.转速扭矩仪20.角接触球轴承21.轴承压盖。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0041]针对于现有掘进系统存在无法探测底煤而导致可靠性低的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其通过机头后面进行探测底煤厚度的数据，后期通过两次探测的数据和理论计算推算掘进机刀盘最前端的底煤的情况，指导掘进机俯仰角度的调整。
[0042]进一步地，本基于扭力与压力变化区分煤岩铰接的探测装置具有两个动作，分别是直线向下运动和旋转运动，其具体包括控制系统，支架，导向组件，驱动组件和执行组件。
[0043]参见图1
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图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其特征在于，包括支架，以及设置于支架上的驱动组件，导向组件，执行组件，位移传感组件和扭矩传感组件；所述位移传感组件设置于驱动组件上，将所检测到的驱动组件位移的数据减去驱动组件原始位移，即可得到煤层的厚度；所述驱动组件驱动连接执行组件；所述执行组件与导向组件配合连接；所述导向组件设置于支架上；所述驱动组件驱动执行组件通过导向组件沿着支架进行垂直移动，直至执行组件直接底部煤层钻进；所述扭矩传感组件设置于执行组件上，用于检测执行组件钻进底煤层所需的扭矩力，得出底煤层的地质结构。2.根据权利要求1所述的一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其特征在于，所述导向组件包括两组滑轨，直线滚珠滑动连接块；所述两组滑轨对称设置于支架上；所述直线滚珠滑动连接块设置于滑轨上，可沿着滑轨进行垂直移动。3.根据权利要求1或2所述的一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其特征在于，所述执行组件包括马达托架，钟形托架，液压马达，钻杆；所述马达托架上两端与直线滚珠滑动连接块连接，所述液压马达设置于马达托架上；所述马达托架带动液压马达可沿着滑轨进行垂直移动；所述钟形托架设置于马达托架下方；所述钻杆的一端设置于钟形托架内并与液压马达进行被控连接。4.根据权利要求3所述的一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其特征在于，所述扭矩传感组件设置于钟形托架内部并位于液压马达与钻杆之间，一端与液压马达连接，另一端与钻杆进行连接。5.根据权利要求3所述的一种基于扭矩与压力变化区分煤岩交界的探测装置，其特征在于，所述液压马达设置有第一压力传感器和第一比例换向阀；所述第一压力传感器与液压马达连接，检测液压马达内部的压力；所述第一比例换向阀与第一压力传感器连接，通过第一压力传感器检测液压马达内部的压力来控制第一比例换向阀阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：董荣宝，陈根林，彭军，贾朝阳，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：