专利名称：一种刮板运输机机身调直装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种刮板机机身调直装置和方法，尤其涉及ー种根据采煤机的实时三维位置和姿态信息进行刮板运输机调直的装置和方法。
背景技术：
综采工作面刮板运输机是现代化采煤エ艺中不可缺少的关键设备之一。不仅承担着运送煤和物料的任务，还是采煤机的运行轨道，刮板运输机正常运转，生产就能正常进行，否则，整个工作面就要停产。其中，刮板运输机的平直度起着重要的作用，过于弯曲的话，一方面，会造成刮板 机刮板磨损，另一方面会造成其功率负荷増大，严重时造成刮板链断链或过载停运。对于薄煤层工作面，刮板运输机自动调直成为制约工作面无人化的关键技木。目前，国内煤矿井下都是采用人工的方法来进行刮板机的调直，靠人眼度量，或者用绷紧的绳子度量。由于工人工作经验差异，及井下环境复杂，这种方式并不可靠，同时也不能满足煤矿，特别是薄煤层工作面，自动化、无人化、安全高效的发展趋势。
发明内容由于刮板运输机给采煤机提供运行的轨道，则采煤机的姿态信息能够表征刮板运输机的姿态信息，因此可以通过采集采煤机的姿态信息来得到刮板运输机的姿态信息，并进ー步对刮板运输机的姿态信息进行调整。本发明的目的是，针对薄煤层工作面自动化、无人化的要求，提出了一种自动实现刮板运输机调直的装置和方法。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是—种刮板运输机机身调直装置，包括惯性传感器、里程计、处理単元、数据传输�？楹头辣鈮樱凰龉咝源衅�、处理单元和数据传输�？榘沧坝谒龇辣饪悄冢龇辣饪前沧坝诓擅夯砩希凰龅墓咝源衅靼ㄈ峒铀俣燃�、三轴陀螺仪及稳定平台，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪固定设置在所述稳定平台上，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪监测采煤机运行的加速度和角速度；所述的里程计安装于采煤机机身，其用于监测采煤机的行进距离；所述的处理单元采集所述惯性传感器和里程计的监测数据，通过计算得到采煤机的三维位置和姿态；所述数据传输�？榻霾擅夯娜恢煤妥颂畔⒋渲林Ъ艿缫嚎刂葡低常芍Ъ艿缫嚎刂葡低城埔魄Ы锒ソ泄伟寤髦�。所述调直装置还包括用于对惯性传感器进行温度补偿的温度传感器。所述处理单元为ー种处理系统，至少包括ARM、DSP、FPGA中的ー种。所述数据传输�？榭梢越杏邢叽浜臀尴叽�。 所述里程计为光电编码器或机械式里程測量装置。所述的处理单元通过组合导航算法计算得到采煤机的三维位置和姿态。本实用新型的优点在于可通过简单的设定自动调整煤矿井下综采工作面刮板机直线度，保证刮板机平稳运行，装置结构简単，安装方便，便于对现有的刮板机进行升级改造。
附图I为本实用新型所述刮板机调直装置的系统原理图。
具体实施方式
參见附图1，一种刮板运输机机身调直装置，包括惯性传感器、里程计、处理単元、数据传输模块和防爆外壳；惯性传感器、处理单元和数据传输�？榘沧坝诜辣饪悄冢辣饪枪潭ò沧霸诓擅夯砩希还咝源衅靼ㄈ峒铀俣燃�、三轴陀螺仪和稳定平台，三轴加速度计和三轴陀螺仪固定设置在稳定平台上，惯性传感器中三轴加速度计测量采煤机沿载体(刮板运输机)坐标系三个方向的加速度信号数据，三轴陀螺仪测量采煤机沿载体(刮板运输机)坐标系三个方向的角速度信号，里程计安装于采煤机机身上，其用于监测采煤机的行进距离，行进距离的測量起点可以选择刮板运输机的机头或机尾，也可以选择刮板运输机上其它的任意位置，里程计可以采用通常的光电编码器，优选采用机械结构的 里程測量装置，以避免井下工作面粉尘、瓦斯对里程测量产生的影响；惯性传感器和里程计处理通过有线或无线的方式电气连接处理单元，处理单元为ー个处理系统，包括软件和硬件其处理器可以使用ARM、DSP、FPGA等芯片，处理単元采集惯性传感器和里程计的监测数据，通过计算得到采煤机的三维位置和姿态，由于采煤机在刮板运输机上运行，其位置和姿态也就是刮板运输机上其所在点的位置和姿态，处理単元可以根据采煤机的三维位置和姿态，并结合里程计采煤机的行走里程，进ー步通过计算得到整个刮板运输机的三维位置和姿态；处理单兀电气连接数据传输�？椋荽淠？榘╖igbee或其它中短程无线传输系统，通过无线方式连接支架电液控制系统，将所述采煤机和刮板运输机的三维位置和姿态信息传输至支架电液控制系统，由支架电液控制系统驱动支架上的推移千斤顶进行刮板机调直，数据传输�？橛邢叽湎低常雌渫蓖ü呃铝又Ъ艿缫嚎刂葡低常蔽尴叻绞接捎谀诓炕蛲獠吭蛭薹ㄕＭㄑ�、或井下工作面环境不适于使用无线传输时，装置可以启动有线传输系统进行数据传输，保证系统的正常运行，为整个数据传输提供硬件上的冗余。由于惯性传感器对温度比较敏感，当温度有变化时，其測量结果与实际值可能存在比较大的偏差，考虑到井下工作面环境比较恶劣，温度条件很难保证，可以在调直装置中设置温度传感器，温度传感器电气连接在处理单元上，处理单元根据温度传感器的温度数据对惯性传感器的測量结果进行温度补偿。以上所述，仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式
，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型专利的保护范围之内。
权利要求1.一种刮板运输机机身调直装置，其特征在于包括惯性传感器、里程计、处理単元、数据传输�？楹头辣饪牵� 所述惯性传感器、处理单元和数据传输模块安装于所述防爆外壳内，所述防爆外壳安装于采煤机机身上； 所述的惯性传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪及稳定平台，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪固定设置在所述稳定平台上，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪监测采煤机运行的加速度和角速度； 所述的里程计安装于采煤机机身，其用于监测采煤机的行进距离； 所述的处理单元采集所述惯性传感器和里程计的监测数据，通过计算得到采煤机的三维位置和姿态； 所述数据传输�？榻霾擅夯娜恢煤妥颂畔⒋渲林Ъ艿缫嚎刂葡低常芍Ъ艿缫嚎刂葡低城埔魄Ы锒ソ泄伟寤髦�。
2.如权利要求I所述的刮板运输机机身调直装置，其特征在于所述调直装置还包括用于对惯性传感器进行温度补偿的温度传感器。
3.如权利要求I所述的刮板运输机机身调直装置，其特征在于所述处理単元为ー种处理系统，至少包括ARM、DSP、FPGA中的ー种。
4.如权利要求I所述的刮板运输机机身调直装置，其特征在于所述数据传输�？榭梢越杏邢叽浜臀尴叽洹�
5.如权利要求I所述的刮板运输机机身调直装置，其特征在于所述里程计为光电编码器或机械式里程測量装置。
6.如权利要求I所述的刮板运输机机身调直装置，其特征在于所述的处理单元通过组合导航算法计算得到采煤机的三维位置和姿态。
专利摘要一种刮板运输机机身调直装置，包括惯性传感器、里程计、处理单元、数据传输�？楹头辣饪牵还咝源衅�、处理单元和数据传输�？榘沧坝诜辣饪悄冢辣饪前沧坝诓擅夯砩希还咝源衅靼ㄈ峒铀俣燃�、三轴陀螺仪及稳定平台，三轴加速度计和三轴陀螺仪固定设置在稳定平台上，三轴加速度计和三轴陀螺仪监测采煤机运行的加速度和角速度；里程计安装于采煤机机身；处理单元采集惯性传感器和里程计的监测数据；数据传输模块将采煤机的三维位置和姿态信息传输至支架电液控制系统，由支架电液控制系统驱动推移千斤顶进行刮板机调直。
文档编号G01C21/12GK202451158SQ201220044189
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者左海军, 牛剑锋, 田成金, 魏冠伟 申请人:北京天地玛珂电液控制系统有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
