本發(fā)明屬于采煤機(jī)，具體涉及一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、在煤礦開采過程中，采煤機(jī)作為主要設(shè)備，承擔(dān)著煤層切割與破碎的任務(wù)。采煤機(jī)的性能和效率直接影響著整個(gè)礦井的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的采煤機(jī)通常采用機(jī)械截齒對(duì)煤層進(jìn)行切割，這種方式雖然有效，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些不足之處。

2、采煤機(jī)在切割煤層時(shí)，機(jī)械截齒需要克服煤層的抗剪切強(qiáng)度，產(chǎn)生較大的切割力，這種高載荷不僅對(duì)采煤機(jī)本身構(gòu)成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，還會(huì)導(dǎo)致截齒快速磨損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置及其使用方法，能夠減輕采煤?jiǎn)卧擅哼^程中受到的載荷，從而減少采煤?jiǎn)卧p，提高采煤機(jī)的工作效率。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

3、一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，包括采煤機(jī)主體，所述采煤機(jī)主體上安裝有采煤?jiǎn)卧约翱蓪?duì)采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域進(jìn)行激勵(lì)的超聲波輔助裝置，所述超聲波輔助裝置包括裝配在采煤機(jī)主體上電性連接的安裝支架和超聲波發(fā)生器，所述采煤機(jī)主體的采煤機(jī)機(jī)載控制器和超聲波發(fā)生器通過協(xié)議連接，所述安裝支架上固定連接有多個(gè)超聲波激勵(lì)組，所述超聲波激勵(lì)組包括固定連接在安裝支架上的換能器和超聲檢測(cè)模塊，所述換能器的內(nèi)部安裝有壓電感應(yīng)陶瓷。

4、進(jìn)一步地，所述換能器上安裝有變幅桿。

5、進(jìn)一步地，多個(gè)所述超聲波激勵(lì)組的變幅桿上安裝有激勵(lì)面。

6、進(jìn)一步地，所述安裝支架包括固定連接在采煤機(jī)主體上的半圓形圓環(huán)狀支架，所述半圓形圓環(huán)狀支架的周側(cè)固定連接有多個(gè)長(zhǎng)條形支架，多個(gè)超聲波激勵(lì)組的換能器和超聲檢測(cè)模塊分別固定連接在多個(gè)長(zhǎng)條形支架上。

7、進(jìn)一步地，所述采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域分為有效采煤區(qū)和無效采煤區(qū)，多個(gè)所述超聲波激勵(lì)組位于有效采煤區(qū)。

8、進(jìn)一步地，所述采煤?jiǎn)卧ò惭b在采煤機(jī)主體上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有滾筒，所述安裝支架的軸心和滾筒的軸心相對(duì)，所述滾筒的周側(cè)面上固定連接有截齒體。

9、進(jìn)一步地，所述采煤機(jī)主體包括移動(dòng)單元和安裝在移動(dòng)單元上的機(jī)身，所述超聲波發(fā)生器和采煤機(jī)機(jī)載控制器均安裝在機(jī)身的內(nèi)部，所述機(jī)身上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有搖臂和液壓油缸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝支架均安裝在搖臂上，所述液壓油缸的活動(dòng)桿和搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

10、進(jìn)一步地，所述機(jī)身上安裝有人機(jī)交互界面，所述人機(jī)交互界面通過rs485協(xié)議與采煤機(jī)機(jī)載控制器相連，且所述采煤機(jī)機(jī)載控制器電性連接有無線控制模塊。

11、進(jìn)一步地，所述移動(dòng)單元包括刮板輸送機(jī)，所述刮板輸送機(jī)上安裝有牽引滑靴，所述刮板輸送機(jī)的一側(cè)設(shè)置有多個(gè)液壓支架。

12、一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置的使用方法，包括以下步驟：

13、步驟1：對(duì)采煤機(jī)周圍進(jìn)行檢查，確認(rèn)人員無危險(xiǎn)、工作范圍內(nèi)無障礙物后，接通電源，按照順序啟動(dòng)采煤機(jī)主體、采煤?jiǎn)卧?、超聲波輔助裝置；

14、步驟2：通過采煤?jiǎn)卧馗蠲簬r，同時(shí)超聲波輔助裝置激勵(lì)煤巖，并分析和接收煤巖反射的超聲波信號(hào)；

15、步驟3：當(dāng)超聲檢測(cè)模塊檢測(cè)到煤巖中的巖石含量超過要求時(shí)，向采煤機(jī)機(jī)載控制器產(chǎn)生響應(yīng)的信號(hào)，請(qǐng)求人工處理，或者立即停機(jī)；

16、步驟4：當(dāng)超聲檢測(cè)模塊檢測(cè)到煤巖中巖石含量小于要求時(shí)，正常運(yùn)行；

17、步驟5：工作結(jié)束，按相關(guān)操作要求關(guān)閉工作面的機(jī)械裝置。

18、本發(fā)明取得的技術(shù)效果為：

19、本發(fā)明的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置及其使用方法通過設(shè)置超聲波輔助裝置對(duì)采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域進(jìn)行激勵(lì)，可以減輕采煤?jiǎn)卧擅哼^程中受到的載荷，從而減少采煤?jiǎn)卧p，提高采煤機(jī)的工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，包括采煤機(jī)主體，其特征在于：所述采煤機(jī)主體上安裝有采煤?jiǎn)卧约翱蓪?duì)采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域進(jìn)行激勵(lì)的超聲波輔助裝置(11)，所述超聲波輔助裝置(11)包括裝配在采煤機(jī)主體上電性連接的安裝支架(20)和超聲波發(fā)生器(25)，所述采煤機(jī)主體的采煤機(jī)機(jī)載控制器和超聲波發(fā)生器(25)通過協(xié)議連接，所述安裝支架(20)上固定連接有多個(gè)超聲波激勵(lì)組，所述超聲波激勵(lì)組包括固定連接在安裝支架(20)上的換能器(21)和超聲檢測(cè)模塊(24)，所述換能器(21)的內(nèi)部安裝有壓電感應(yīng)陶瓷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述換能器(21)上安裝有變幅桿(22)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：多個(gè)所述超聲波激勵(lì)組的變幅桿(22)上安裝有激勵(lì)面(23)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述安裝支架(20)包括固定連接在采煤機(jī)主體上的半圓形圓環(huán)狀支架，所述半圓形圓環(huán)狀支架的周側(cè)固定連接有多個(gè)長(zhǎng)條形支架，多個(gè)超聲波激勵(lì)組的換能器(21)和超聲檢測(cè)模塊(24)分別固定連接在多個(gè)長(zhǎng)條形支架上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域分為有效采煤區(qū)和無效采煤區(qū)，多個(gè)所述超聲波激勵(lì)組位于有效采煤區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述采煤?jiǎn)卧ò惭b在采煤機(jī)主體上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有滾筒(2)，所述安裝支架(20)的軸心和滾筒(2)的軸心相對(duì)，所述滾筒(2)的周側(cè)面上固定連接有截齒體(1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述采煤機(jī)主體包括移動(dòng)單元和安裝在移動(dòng)單元上的機(jī)身(5)，所述超聲波發(fā)生器(25)和采煤機(jī)機(jī)載控制器均安裝在機(jī)身(5)的內(nèi)部，所述機(jī)身(5)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有搖臂(3)和液壓油缸(4)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝支架(20)均安裝在搖臂(3)上，所述液壓油缸(4)的活動(dòng)桿和搖臂(3)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述機(jī)身(5)上安裝有人機(jī)交互界面(6)，所述人機(jī)交互界面(6)通過rs485協(xié)議與采煤機(jī)機(jī)載控制器相連，且所述采煤機(jī)機(jī)載控制器電性連接有無線控制模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：所述移動(dòng)單元包括刮板輸送機(jī)(8)，所述刮板輸送機(jī)(8)上安裝有牽引滑靴(7)，所述刮板輸送機(jī)(8)的一側(cè)設(shè)置有多個(gè)液壓支架(9)。

10.一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置的使用方法，采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，其特征在于：包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于采煤機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置及其使用方法，一種超聲波輔助采煤機(jī)截齒裝置，包括采煤機(jī)主體，采煤機(jī)主體上安裝有采煤?jiǎn)卧约翱蓪?duì)采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域進(jìn)行激勵(lì)的超聲波輔助裝置，超聲波輔助裝置包括裝配在采煤機(jī)主體上電性連接的安裝支架和超聲波發(fā)生器，采煤機(jī)主體的采煤機(jī)機(jī)載控制器和超聲波發(fā)生器通過RS485協(xié)議連接，采煤?jiǎn)卧擅簠^(qū)域分為有效采煤區(qū)和無效采煤區(qū)，安裝支架上固定連接有多個(gè)位于有效采煤區(qū)的超聲波激勵(lì)組。本發(fā)明能夠減輕采煤?jiǎn)卧擅哼^程中受到的載荷，從而減少采煤?jiǎn)卧p，提高采煤機(jī)的工作效率。

技術(shù)研發(fā)人員：許靜,孫寧,常曉楠,高丙武,楊昌文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9