本發(fā)明屬于減(加)速器試驗(yàn)的，具體公開了一種掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、煤巷掘錨一體化技術(shù)是煤巷快速掘進(jìn)的發(fā)展方向，是高產(chǎn)高效礦井技術(shù)的重要組成部分。因掘錨一體機(jī)是集掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸和履帶行走于一體的綜合型設(shè)備，其集成度高，技術(shù)先進(jìn)，成為目前世界上最先進(jìn)、最能體現(xiàn)掘錨一體化技術(shù)的煤礦掘進(jìn)機(jī)械。

2、掘錨機(jī)一體機(jī)的核心機(jī)構(gòu)截割減速器創(chuàng)新采用了高速分流換向型雙驅(qū)截割，即高功率的動(dòng)力源由第一級直齒輪傳動(dòng)、第二級錐齒輪傳動(dòng)垂直改向后，經(jīng)過第三級行星傳動(dòng)、第四級行星傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出，具有體積小、功率高、效率高的特點(diǎn)。因截割減速器位于掘錨一體機(jī)的最前端，使用環(huán)境惡劣，承受超大扭矩等特點(diǎn)，故經(jīng)常存在漏油、高溫、打齒等故障，而且因截割減速器經(jīng)常位于巷道的最前端，井下拆解非常困難，故存在售后服務(wù)困難和成本高的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、對減速器進(jìn)行加載試驗(yàn)是檢驗(yàn)減速器裝配質(zhì)量和可靠性最有效的手段之一，為此，本申請?zhí)峁┮环N掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和方法，以便于在截割減速器裝機(jī)前檢驗(yàn)其裝配質(zhì)量和可靠性。

2、本發(fā)明提供的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，包括用于為待測截割減速器提供動(dòng)力的截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)、用于與待測截割減速器兩側(cè)輸出軸分別連接的萬向傳動(dòng)軸、與萬向傳動(dòng)軸連接的扭矩傳感器、與扭矩傳感器連接的陪試減速器以及與陪試減速器連接的測功機(jī)。

3、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置中，截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)與待測截割減速器的輸入軸連接；萬向傳動(dòng)軸的輸入端通過連接法蘭與待測截割減速器的輸出軸連接，輸出端通過軸承座與扭矩傳感器的輸入端連接；扭矩傳感器的輸出端通過聯(lián)軸器ⅱ與陪試減速器的輸入軸連接；陪試減速器的輸出軸通過聯(lián)軸器ⅰ與測功機(jī)的輸入端連接。

4、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置中，扭矩傳感器為法蘭式扭矩傳感器；陪試減速器的傳動(dòng)比為16:1。

5、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，還包括變頻控制器ⅰ、變頻控制器ⅱ、上位工控機(jī)、智能測控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊；上位工控機(jī)用于將負(fù)載信息傳遞至智能測控系統(tǒng)；智能測控系統(tǒng)將負(fù)載信息和數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集的待測截割減速器的參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果傳遞于變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ，由變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ分別控制兩臺測功機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩、電流、電壓參數(shù)，同時(shí)兩臺測功機(jī)將轉(zhuǎn)速、扭矩、電流、電壓參數(shù)傳輸于智能測控系統(tǒng)。

6、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置中，截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定電壓為1140v；測功機(jī)為交流電力測功機(jī)，額定電壓為380v；掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置還包括配電控制柜和1140v/380v變壓器；廠房電壓為1140v，經(jīng)過配電控制柜配電，第一路直接為截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，第二路經(jīng)過1140v/380v變壓器后與變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ連接，變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ分別與兩臺測功機(jī)連接。

7、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置中，還包括用于對截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)和陪試減速器進(jìn)行冷卻的冷水機(jī)。

8、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，還包括用于向上位工控機(jī)輸入負(fù)載信息的鼠標(biāo)和/或鍵盤；以及，

9、用于顯示待測截割減速器的輸出扭矩、溫度、轉(zhuǎn)速，顯示測功機(jī)的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速、電壓、電流，顯示冷水機(jī)的水壓、水流量的顯示器和/或打印機(jī)。

10、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，還包括用于固定待測截割減速器、軸承座、陪試減速器和測功機(jī)的臺架以及與臺架連接的鑄鐵平臺。

11、本發(fā)明提供的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)方法，包括下述步驟：

12、s1，將待測截割減速器兩側(cè)的輸出軸與上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置中的萬向傳動(dòng)軸連接；

13、s2，空載運(yùn)行：截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)后，待測截割減速器按照額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間，掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和待測截割減速器運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行步驟s3；

14、s3，負(fù)載運(yùn)行：按照0％、20％、40％、60％、80％、100％、120％的額定功率對上位工控機(jī)輸入負(fù)載轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間，上位工控機(jī)將負(fù)載信息傳遞至智能測控系統(tǒng)，智能測控系統(tǒng)將負(fù)載信息和數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集的待測截割減速器的參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果傳遞于變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ，由變頻控制器ⅰ和變頻控制器ⅱ分別控制兩臺測功機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩、電流、電壓參數(shù)，同時(shí)兩臺測功機(jī)將轉(zhuǎn)速、扭矩、電流、電壓參數(shù)傳輸于智能測控系統(tǒng)。

15、上述掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)方法，待測截割減速器的輸入轉(zhuǎn)速、扭矩由以下公式計(jì)算得到：

16、i＝n1/n2；

17、t1＝9550p/n1；

18、t2＝9550ηp/n2；

19、式中：i—待測截割減速器傳動(dòng)比，為固定值；

20、n1—待測截割減速器輸入轉(zhuǎn)速，rpm；

21、n2—待測截割減速器輸出轉(zhuǎn)速，rpm；

22、t1—待測截割減速器輸入扭矩，n·m；

23、p—待測截割減速器額定功率，kw；

24、t2—待測截割減速器輸出扭矩，n·m；

25、η—待測截割減速器傳動(dòng)效率。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果。

27、本發(fā)明提供的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和方法，實(shí)現(xiàn)了大功率掘錨一體機(jī)截割減速器空載試驗(yàn)和逐級加載試驗(yàn)，并實(shí)時(shí)采集截割減速器的溫度、振動(dòng)、扭矩、轉(zhuǎn)速等信息，可用于分析截割減速器的裝配質(zhì)量和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括用于為待測截割減速器提供動(dòng)力的截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)、用于與待測截割減速器兩側(cè)輸出軸分別連接的萬向傳動(dòng)軸、與萬向傳動(dòng)軸連接的扭矩傳感器、與扭矩傳感器連接的陪試減速器以及與陪試減速器連接的測功機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)與待測截割減速器的輸入軸連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，扭矩傳感器為法蘭式扭矩傳感器；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括變頻控制器ⅰ、變頻控制器ⅱ、上位工控機(jī)、智能測控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集模塊；上位工控機(jī)用于將負(fù)載信息傳遞至智能測控系統(tǒng)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定電壓為1140v；

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括用于對截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)和陪試減速器進(jìn)行冷卻的冷水機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括用于向上位工控機(jī)輸入負(fù)載信息的鼠標(biāo)和/或鍵盤；以及，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括用于固定待測截割減速器、軸承座、陪試減速器和測功機(jī)的臺架以及與臺架連接的鑄鐵平臺。

9.一種掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)方法，其特征在于，包括下述步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)方法，其特征在于，待測截割減速器的輸入轉(zhuǎn)速、扭矩由以下公式計(jì)算得到：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和方法，屬于減(加)速器試驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域，包括用于為待測截割減速器提供動(dòng)力的截割減速器驅(qū)動(dòng)電機(jī)、用于與待測截割減速器兩側(cè)輸出軸分別連接的萬向傳動(dòng)軸、與萬向傳動(dòng)軸連接的扭矩傳感器、與扭矩傳感器連接的陪試減速器以及與陪試減速器連接的測功機(jī)。本發(fā)明提供的掘錨一體機(jī)截割減速器智能試驗(yàn)裝置和方法，實(shí)現(xiàn)了大功率掘錨一體機(jī)截割減速器空載試驗(yàn)和逐級加載試驗(yàn)，并實(shí)時(shí)采集截割減速器的溫度、振動(dòng)、扭矩、轉(zhuǎn)速等信息，可用于分析截割減速器的裝配質(zhì)量和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉小霞,于建華,張磊,任少春,李志,胡勇,陳小強(qiáng),劉霄龍,高春,李健,高波,溫智峰,王亮,馬元,石曉光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西天地煤機(jī)裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23