一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法技术

本发明专利技术公开了一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，属于采掘设备试验技术领域，截割刀具试验台包括截割刀具

【技术实现步骤摘要】
一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法


[0001]本专利技术涉及采掘设备试验
，特别是涉及一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法
。

技术介绍

[0002]随着我国煤矿井下开采的深入推进，全岩巷道所占比重急剧增加，对采掘装备的破岩性能也提出了更高要求
。
目前用于长距离
、
高埋深硬岩隧道和全岩巷道掘进作业的截割刀具主要是滚刀和截齿，其性能优劣以及相关参数匹配的合理性都直接影响着破岩效率和安全性能
。
相关技术中，针对采掘设备的截割刀具的性能测试试验方式较多，但目前用于进行试验测试的设备种类和类型，较为繁杂，测试的过程不够智能，自动化不足，试验效率低下，精准程度不足
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，由竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构全程控制完成截割，自动化和智能化高，可显著提高实验效率
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，截割刀具试验台包括截割刀具
、
多方向移动单元以及用于装载截割试块的岩体装载单元，所述截割刀具包括旋转刀体，所述旋转刀体位于所述岩体装载单元的上方，所述旋转刀体的自转轴沿水平横向布置，所述多方向移动单元包括分别用于驱使所述装载容器和所述旋转刀体相对竖直方向
、
水平纵向以及水平横向移动的竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构，包括以下步骤：
[0005]S1、
装样：将截割试块装入岩体装载单元上；
[0006]S2、
对刀：所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构驱动下，由初始位置进行竖向
、
纵向以及横向的相对移动，使所述旋转刀体与所述截割试块的顶面接触，并记录竖向移动数值，作为初始截割数值，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向上相互脱离，完成对刀；
[0007]S3、
截割：确定截割试块的破岩宽度和破岩深度，将截割试块分成若干层和若干行，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元纵向和横向的相对移动，使所述旋转刀体位于第一层第一行的起始端，在初始截割数值基础上加上破岩深度，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元相对竖向移动，然后所述旋转刀体和所述岩体装载单元沿第一层第一行相对纵向移动开始截割，直至完成第一层第一行的破岩；所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向上相互脱离，所述旋转刀体和所述岩体装载单元横向相对移动，使所述旋转刀体位于第一层第二行的端部，参考第一层第一行的截割过程，完成第一层第二行的截割；以此类推直至完成第一层的截割，然后根据预设层数，参考第一层的截割过程，完成剩余层数的截割，完成试验
。
[0008]优选地，截割刀具试验台还包括供截割刀具安装的刀具安装单元，步骤
S1
之前还包括步骤
S0
，装刀：将所述旋转刀体安装到所述截割刀具上，然后将所述截割刀具安装在吊装小车上，再通过吊装小车将所述截割刀具吊装到刀具安装单元上
。
[0009]优选地，步骤
S0
中，将所述旋转刀体安装到所述截割刀具上之前，需检查油路，如所述旋转刀体为截齿滚筒，则将油路手柄切换到旋割油路，如所述旋转刀体为滚刀，则将油路手柄切换到滚刀油路
。
[0010]优选地，所述刀具安装单元包括用于安装所述截割刀具的刀具安装座
。
[0011]优选地，步骤
S3
中，若所述旋转刀体为截割滚筒时，截割过程中，由所截割行的起始端截割至末尾端后，横移至相邻行的起始端；若所述旋转刀体为滚刀时，截割过程中，需由所截割行的起始端至末尾端至少往复截割一次，才可相对横移至相邻行
。
[0012]优选地，步骤
S3
中，若所述旋转刀体为截割滚筒时，截割过程中，所述旋转刀体以恒定速度相对纵向移动；若所述旋转刀体为滚刀时，截割过程中，往复纵向行程中均包括开始阶段
、
中间阶段和末尾阶段，开始阶段的速度逐渐增加，中间阶段的速度保持恒定，末尾阶段的速度逐渐降低
。
[0013]优选地，截割刀具试验台还包括信息采集单元，步骤
S3
中，在截割过程中，所述信息采集单元实时测量和显示竖向截割压力
、
截割深度
、
截割间距
、
旋转刀体扭矩
、
旋转刀体转速
、
水平纵向力
、
水平横向力
、
竖向位置数值
、
水平横向位置数值以及水平纵向位置数值
。
[0014]优选地，步骤
S3
中，竖向驱动机构驱动所述截割刀具竖向移动，纵向驱动机构驱动所述岩体装载单元水平纵向移动，横向驱动机构驱动所述截割刀具水平横向移动
。
[0015]优选地，还包括位于步骤
S3
之后的步骤
S4
，拆样：所述旋转刀体和所述岩体装载单元回到初始位置，将所述岩体装载单元上的剩余截割试块拆除并清理
。
[0016]优选地，所述截割刀具试验台采用控制系统控制，所述控制系统包括硬件配置和软件配置，所述硬件配置包括
PC
机和打印机，所述软件配置包括安装在
PC
机内的控制软件，所述控制软件包括欢迎界面
、
主窗口
、
快捷操作按钮
、
数据显示板
、
曲线板以及试验控制板
。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018]1.
本专利技术的基于截割刀具试验台的自动截割试验方法中，由竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构全程控制完成截割，自动化和智能化高，可显著提高实验效率，截割试验方法通过将截割试块由上至下分成若干层，若干行，然后沿每层每行依次进行截割，与真实工况相契合，能够较好的模拟真实截割工况，可有效对截割刀具的截割性能和安全性能进行研究，为截割设备的优化设计和性能改良提供了实验和数据支持，同时分行和分层也可以最大化的利用截割试块来进行不同参数的截割试验，让截割试块利用的更充分，以得到更多的试验参数来为煤矿机械的截割机构设计奠定技术基础和参考，分层也能够让截割试块利用的更充分
。
[0019]2.
本专利技术的基于截割刀具试验台的自动截割试验方法中，通过使得截割刀具和截割试块之间相对横向
、
竖向以及纵向移动，从而实现对对截割工序的模拟，模拟过程能够更加与真实工况相契合，从而可以保证试验的有效性
。
[0020]3.
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，截割刀具试验台包括截割刀具
、
多方向移动单元以及用于装载截割试块的岩体装载单元，所述截割刀具包括旋转刀体，所述旋转刀体位于所述岩体装载单元的上方，所述旋转刀体的自转轴沿水平横向布置，所述多方向移动单元包括分别用于驱使所述装载容器和所述旋转刀体相对竖直方向
、
水平纵向以及水平横向移动的竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构，其特征在于：包括以下步骤：
S1、
装样：将截割试块装入岩体装载单元上；
S2、
对刀：所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向驱动机构
、
纵向驱动机构以及横向驱动机构驱动下，由初始位置进行竖向
、
纵向以及横向的相对移动，使所述旋转刀体与所述截割试块的顶面接触，并记录竖向移动数值，作为初始截割数值，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向上相互脱离，完成对刀；
S3、
截割：确定截割试块的破岩宽度和破岩深度，将截割试块分成若干层和若干行，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元纵向和横向的相对移动，使所述旋转刀体位于第一层第一行的起始端，在初始截割数值基础上加上破岩深度，驱使所述旋转刀体和所述岩体装载单元相对竖向移动，然后所述旋转刀体和所述岩体装载单元沿第一层第一行相对纵向移动开始截割，直至完成第一层第一行的破岩；所述旋转刀体和所述岩体装载单元在竖向上相互脱离，所述旋转刀体和所述岩体装载单元横向相对移动，使所述旋转刀体位于第一层第二行的端部，参考第一层第一行的截割过程，完成第一层第二行的截割；以此类推直至完成第一层的截割，然后根据预设层数，参考第一层的截割过程，完成剩余层数的截割，完成试验
。2.
根据权利要求1所述的一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，其特征在于：截割刀具试验台还包括供截割刀具安装的刀具安装单元，步骤
S1
之前还包括步骤
S0
，装刀：将所述旋转刀体安装到所述截割刀具上，然后将所述截割刀具安装在吊装小车上，再通过吊装小车将所述截割刀具吊装到刀具安装单元上
。3.
根据权利要求2所述的一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，其特征在于：步骤
S0
中，将所述旋转刀体安装到所述截割刀具上之前，需检查油路，如所述旋转刀体为截齿滚筒，则将油路手柄切换到旋割油路，如所述旋转刀体为滚刀，则将油路手柄切换到滚刀油路
。4.
根据权利要求3所述的一种基于截割刀具试验台的自动截割试验方法，其特征在于：所述刀具安装单元包括用于安装所述截割刀具的刀具安装座
。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，董良，马昭，赵肖敏，王帅，吴晋军，田野，郤云鹏，刘子靖，张杰，郎艳，王瑶，权钰云，贾少山，罗帅，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：