一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机制造技术

本发明专利技术提供了一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，解决了传统的轮斗挖掘机难以同步获取斗轮装置受到多方位阻力的检测数据的问题，技术方案是：斗轮装置设置有阻力测试系统，阻力测试系统包括安装在斗轮装置上的测试铲斗和第一数据采集装置，测试铲斗通过四个销轴传感器固定在斗轮装置外圆柱面上，第一数据采集装置包括数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块、定位系统模块和供电电源，数据采集模块通过测试线缆连接销轴传感器。其能够直接监测并同步获取三方位阻力检测数据，测试装置可靠性高。测试装置可靠性高。测试装置可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机


[0001]本专利技术涉及工程机械
，特别是一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，用于露天矿开采挖掘及设备检测。

技术介绍

[0002]目前，露天矿开采和剥离作业普遍采用轮斗式挖掘机，其主要由斗轮装置、受料臂、行走装置、大回转装置、门型承载梁、排料臂和小回转装置组装成，其中的斗轮装置是轮斗挖掘机的前端切削装置，斗轮装置外圆周装配有多个铲斗。斗轮装置通过斗轮轴与受料臂上的轴孔连接，轮斗挖掘机在进行挖掘作业时，斗轮装置一边绕斗轮轴自转，一边随受料臂绕回转大回转装置中心做回转运动。
[0003]轮斗挖掘机是一种定制化的工程机械，其斗轮装置的驱动功率需要由轮斗挖掘机在挖掘物料过程中受到的切向切割阻力来确定，挖掘机的回转驱动功率也主要由挖掘过程中受到的侧向切割阻力决定。同时，挖掘过程中轮斗挖掘机还会受到径向切割阻力，而径向切割阻力对于斗轮轴的受力有较大影响。因此，获得轮斗挖掘机在挖掘物料过程中受到的三向切割阻力的数据，即切向切割阻力、侧向切割阻力和径向切割阻力的数据对于轮斗挖掘机的设计来说非常重要，这些切割阻力数据是轮斗挖掘机设计的重要依据。
[0004]现有轮斗挖掘机通常具有检测斗轮装置和回转装置的驱动功率的功能，并以此来间接获得切向切割阻力数据，为后续的轮斗挖掘机设计提供设计依据。然而，由驱动功率推导出的切向切割阻力和侧向切割阻力数据均为近似值，难以直接真实的同步获取轮斗挖掘机的切向切割阻力、侧向切割阻力和径向切割阻力的多方位阻力检测数据，无法设计出更高驱动功率的高质量轮斗挖掘机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，解决了传统的轮斗挖掘机难以同步获取斗轮装置受到多方位阻力的检测数据的问题，其能够直接监测并同步获取三方位阻力检测数据，测试装置可靠性高。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，包括主要由斗轮装置、受料臂、门型承载梁、大回转装置和行走装置组装成挖掘机本体，技术要点是：所述斗轮装置设置有阻力测试系统，阻力测试系统包括安装在斗轮装置上的测试铲斗和第一数据采集装置，测试铲斗通过四个销轴传感器固定在斗轮装置外圆柱面上，销轴传感器分别设置在测试铲斗的斗口部和斗底部，斗底部的销轴传感器为三向测力销轴传感器；第一数据采集装置设置在斗轮装置的斗轮体非卸料侧，并与测试铲斗同步转动，第一数据采集装置包括数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块、定位系统模块和供电电源，数据采集模块通过测试线缆连接销轴传感器。
[0007]所述挖掘机本体设置有第二测试系统，第二测试系统包括安装在受料臂上的倾角传感器、安装在门型承载梁上用于测试门型承载梁回转运动角度的旋转编码器和安装在门
型承载梁上的第二数据采集装置，第二数据采集装置包括数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块和供电电源，倾角传感器和旋转编码器均通过测试线缆连接到第二数据采集系统的数据采集模块，第二测试系统与阻力测试系统的时间同步。
[0008]所述第一数据采集装置和第二数据采集装置均包括数据存储模块。
[0009]所述第一数据采集装置和第二数据采集装置外安装有防护罩，测试线缆外安装有保护线管。
[0010]本专利技术具有的优点和和效果是：该多方位阻力检测式轮斗挖掘机采用的阻力测试系统包括斗轮装置上的测试铲斗和第一数据采集装置，利用四个销轴传感器分别设置在测试铲斗的斗口部和斗底部，利用第一数据采集装的数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块、定位系统模块和供电电源，数据采集模块通过测试线缆连接销轴传感器，能够直接监测并同步获取三方位阻力检测数据，测试装置可靠性高，因此本专利技术的可监测三向切割阻力的轮斗挖掘机具有结构简单、成本低、可连续长时间准确测试挖掘力的特点。可以在工作过程中实时监控挖掘力的变化情况，方便轮斗挖掘机厂商了解、掌握所挖掘物料的特性，积累挖掘机载荷谱，为后续轮斗挖掘机的设计积累宝贵的原始试验数据。
附图说明
[0011]以下结合附图对本专利技术作进一步描述。
[0012]图1是本专利技术实施例的整体结构示意图；图2是本专利技术的测试铲斗的结构示意图；图3是本专利技术的测试铲斗侧视图；图4是图3的A
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A向剖视图；图5是本专利技术的旋转编码器连接结构示意图；图6是本专利技术的阻力测试系统和第二测试系统连接框图。
[0013]图中序号说明：1斗轮装置、2测试铲斗、3测试线缆、4第一数据采集装置、5斗轮轴、6受料臂、7倾角传感器、8门型承载梁、9第二数据采集装置、10旋转编码器、11大回转装置、12行走装置、13销轴传感器、14三向测力的销轴传感器、15测力传感器端部定位面、16切向切割阻力、17侧向切割阻力、18径向切割阻力、19测试铲斗挡板。
具体实施方式
[0014]根据附图1
‑
5详细说明本专利技术的具体结构，实施例如图1所示，一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，其包括主要由斗轮装置1、受料臂6、门型承载梁8、大回转装置11和行走装置12组装成挖掘机本体，斗轮装置1通过斗轮轴5与受料臂6上的轴孔连接。
[0015]斗轮装置1设置有阻力测试系统，阻力测试系统包括安装在斗轮装置上的测试铲斗2和第一数据采集装置4，测试铲斗通过测力传感器安装在斗轮装置1外圆柱面上，如图2至图4所示，测试铲斗通过两个销轴传感器13和两个三向测力的销轴传感器14固定在斗轮装置外圆柱面上，销轴传感器13对称设置在测试铲斗的斗口部，两个三向测力的销轴传感器14对称设置在斗底部，测力传感器通过测力传感器端部定位面15限位与测试铲斗2和斗
轮装置1外圆柱面固定连接，斗轮装置上可以才用一组测试铲斗。
[0016]第一数据采集装置采用市售的坚固型数据采集系统，斗轮体两侧分别为卸料侧和非卸料侧，第一数据采集装置设置在斗轮装置的斗轮体非卸料侧，并与测试铲斗同步转动，如图6所示，第一数据采集装置包括数据采集模块、无线信号发射模块、GPS定位系统模块和充电电池，无线信号发射模块用于将采集数据传输到外部的计算机数据分析系统中,数据采集模块通过测试线缆连接销轴传感器。
[0017]作为进一步改进，还可以在挖掘机本体设置第二测试系统，第二测试系统包括安装在受料臂6上的倾角传感器7、安装在门型承载梁8上用于测试门型承载梁回转运动角度的旋转编码器10和安装在门型承载梁上的第二数据采集装置9，如图5所示，旋转编码器通过下部的小齿轮与大回转装置上的大齿轮啮合设置。如图6所示，第二数据采集装置也包括数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块和供电电源，倾角传感器和旋转编码器均通过测试线缆连接到第二数据采集系统的数据采集模块，第二测试系统与阻力测试系统的时间同步。
[0018]第一数据采集装置和第二数据采集装置实现两个数据采集系统中数据的时间同步。计算机数据分析系统中安装有数据分析本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多方位阻力检测式轮斗挖掘机，包括主要由斗轮装置、受料臂、门型承载梁、大回转装置和行走装置组装成挖掘机本体，其特征在于：所述斗轮装置设置有阻力测试系统，阻力测试系统包括安装在斗轮装置上的测试铲斗和第一数据采集装置，测试铲斗通过四个销轴传感器固定在斗轮装置外圆柱面上，销轴传感器分别设置在测试铲斗的斗口部和斗底部，斗底部的销轴传感器为三向测力销轴传感器；第一数据采集装置设置在斗轮装置的斗轮体非卸料侧，并与测试铲斗同步转动，第一数据采集装置包括数据采集模块、用于将采集数据传输到计算机数据分析系统中的无线信号发射模块、定位系统模块和供电电源，数据采集模块通过测试线缆连接销轴传感器。2.根据权利要求1所述的多方位阻力检测式轮斗挖掘机，其特征在于：所述挖掘机本...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，宋波，王忠鑫，陈洪亮，郭明敏，梁媛媛，冯学慧，栾世奇，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：