一種採煤機行走機構動態特性測試實驗臺的製作方法

2023-10-11 02:13:39

本發明涉及一種煤礦機械設備性能測試領域，特別是一種採煤機行走機構動態特性測試實驗臺。

背景技術：

採煤機是現代綜採系統中的重要機械裝備，其良好的機械性能是煤礦高產高效的重要保障，行走機構作為採煤機的重要部分，擔負著採煤機沿著工作面正確行走的主要任務，由於採煤機滾筒受到複雜的截割載荷，且受到一定程度的偏載，因此，行走機構中齒輪與銷齒軌的嚙合呈現出十分複雜的嚙合狀態，造成行走機構經常發生各種故障，如行走輪斷齒，行走輪、銷齒及導向滑靴的異常磨損；其次，由於煤層的分布情況，要允許輸送機存在一定水平彎曲角與豎直彎曲角，這樣導致在兩節銷齒軌連接處，行走輪與銷齒往往不能正確嚙合，這些都大大降低了採煤機的可靠性與平穩性，變相提高了煤炭開採的成本。為了提高行走機構的可靠性與平穩性，亟需獲得行走機構的動態特性，如行走輪速度波動情況。由於井下各種試驗不易進行，因此對行走機構的動力學特性進行實驗測試，根據測試數據指導行走機構的結構設計是現今更為可行的方法。

技術實現要素：

本發明專利的目的在於提供一種採煤機行走機構動力學性能測試實驗臺，可以模擬輸送機的水平彎曲角及垂直彎曲角，實現不同彎曲角下的行走實驗，同時，可以對不同型號的行走機構進行試驗，並實現動態檢測，測試行走輪的角速度和角加速度值，獲得行走輪速度波動曲線。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種採煤機行走機構動力學性能測試實驗臺，該實驗臺由以下零部件組成：固定臺架、可移動臺架、移動導軌、固定銷齒軌、可調銷齒軌、減速器、電機、行走輪、旋轉編碼器、調整墊塊、一號聯軸器、二號聯軸器、螺栓、螺母、行走輪軸。採用相對運動原理，行走輪繞固定軸心轉動，固定銷齒軌和可調銷齒軌水平移動。

實驗臺架由固定臺架和可移動臺架組成，固定臺架上安裝有電機、減速器，可移動臺架上安裝有固定銷齒軌、可調銷齒軌。電機與減速器通過一號聯軸器連接，減速器輸出軸與輸入軸垂直，減速器輸出軸與行走輪軸通過二號聯軸器連接，行走輪軸一端連接二號聯軸器，另一端具有外花鍵結構，行走輪中心孔具有內花鍵結構，行走輪與行走輪軸通過內外花鍵連接，行走輪軸遠離減速器一端，端部安裝旋轉編碼器，實時測得行走輪轉速信息。可移動臺架安裝在移動導軌上方，固定銷齒軌與可調銷齒軌安裝在可移動臺架上方，通過若干個螺栓及螺母與可移動臺架連接；移動導軌上表面具有兩個倒T形通槽，可移動臺架下表面具有兩個倒T型結構，與移動導軌下表面具有兩個倒T形通槽配合連接，保證可移動臺架沿著該槽水平移動，可移動臺架上表面具有兩條倒T形通槽及若干個圓弧狀槽，連接可調銷齒軌的螺栓頭部可以在該圓弧槽內移動，使固定銷齒軌與可調銷齒軌之間形成一定的水平彎曲角，連接固定銷齒軌的螺栓頭部安裝在可移動臺架上表面兩條倒T形通槽內，可通過該部分結構更換不同型號的銷齒軌；當要求固定銷齒軌與可調銷齒軌之間存在豎直彎曲角時，可在可調銷齒軌與可移動臺架之間安裝調整墊塊，該調整墊塊外形為具有一定厚度的梯形塊，上表面與下表面呈一定角度，可調整固定銷齒軌與可調銷齒軌之間的豎直彎曲角；固定銷齒軌與移動銷齒軌具有相同結構特點，其由兩個軌道板和若干個銷齒組成，軌道板側面布置有若干個通孔，該通孔截面形狀與銷齒截面形狀相同，用來安裝銷齒，軌道板上表面布置有若干圓形螺紋孔。

可通過使用不同傾斜角度的調整墊塊，調整固定銷齒軌與可調銷齒軌間的豎直彎曲角。可調銷齒軌的連接螺栓可在圓弧形槽內進行轉動，調整固定銷齒軌與可調銷齒軌間的豎直彎曲角。

本發明的有益之處是：（1）能夠模擬井下工況，進行輸送機存在水平彎曲角及垂直彎曲角下的行走實驗；（2）時實同步測得行走輪角速度及角加速度曲線；（3）可實現不同型號行走機構的動態特性測試。因此，具有一定的經濟效益。

附圖說明

附圖1為本發明裝置採煤機行走機構動力學性能測試實驗臺結構示意圖主視圖，圖2為本發明裝置採煤機行走機構動力學性能測試實驗臺結構示意圖俯視圖，圖3為本發明裝置採煤機行走機構動力學性能測試實驗臺結構示意圖左視圖，圖4為本發明裝置中可移動臺架結構示意圖主視圖，圖5為本發明裝置中可移動臺架結構示意圖俯視圖，圖6為本發明裝置中可移動臺架結構示意圖左視圖，圖7為本發明裝置中墊塊結構示意圖，圖8為固定銷齒軌與可調銷齒軌結構示意圖主視圖，圖9為固定銷齒軌與可調銷齒軌結構示意圖俯視圖。其中，1為固定臺架，2為可移動臺架，3為固定銷齒軌，4為可調節銷齒軌，5為減速器，6為行走輪，7為電機，8為一號聯軸器，9為旋轉編碼器，10為螺栓，11為螺釘，12為調整墊塊，13為二號聯軸器，14為行走輪軸，15為移動導軌，16為軌道板，17為銷齒。

具體實施方式

啟動電機7，經減速器5帶動行走輪6進行轉動，行走輪6與固定銷齒軌3及可調銷齒軌4上銷齒17嚙合，固定銷齒軌3及可調銷齒軌4與可移動臺架2沿著移動導軌的倒T型通槽進行水平移動，行走輪6輸出軸端安裝的旋轉編碼器8記錄行走輪6實時轉速。當需測定銷齒軌具有水平彎曲角及豎直彎曲角工況下的行走機構動態特性時，將連接可調銷齒軌3的螺栓10擰松，左側上方螺栓繞自身軸線旋轉，其他三個螺栓在圓弧形槽18內進行轉動，調整至所需的水平彎曲角，在可調銷齒軌4下方安裝所需豎直角度的調整墊塊12，擰緊上述四個螺栓10，重複上述步驟，即可得到銷齒軌具有水平彎曲角及豎直彎曲角工況下的行走機構動態特性。當需測定其他型號行走機構時，將原有固定銷齒軌3和可調銷齒軌4沿著可移動臺架2上的兩個倒T型槽拆下，安裝需測定行走機構的銷齒軌，重複上述步驟。

根據實驗要求，可以在可移動臺架2上安裝多個可調銷齒軌4，相應移動實驗臺架上增加圓弧形槽18結構。