一种截割头、固定件位移监测报警系统及掘进机的制作方法

1.本实用新型属于机械制造技术领域，特别是涉及一种截割头、固定件位移监测报警系统及掘进机。


背景技术：

2.现有掘进机截割头安装形式普遍采用固定件安装。截割工作时，剧烈的震动，不可避免固定件松动，据统计，此种安装的固定件，超过1/3存在松动现象。
3.在现有的掘进机截割头固定件防松措施不完善的现状下，普遍做法是制定定期检查制度，按固定频率人工手动检测固定件是否松动。
4.但是，现有技术的做法，费时费力，还不及时。例如，固定件不松，还要去手动检查，费时费力。再如，前后两次松动检查期间，设备工作时固定件发生松动，不能及时发现，继续工作，会损坏设备。一旦固定件因松动断裂到主轴里，很难取出。更有甚者，截割头在作业时飞出，造成设备损坏、人员伤亡。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本实用新型提出了一种截割头、固定件位移监测报警系统及掘进机，以便克服现有技术中人工定时检查截割头上的固定件是否松动，会导致固定件松动情况发现不及时，造成设备损坏以及人员伤亡的技术问题。
6.根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种截割头，包括：
7.主轴，与掘进机的伸缩部连接；
8.截割头本体，所述截割头本体通过固定件固定在所述主轴上，与所述伸缩部连接；
9.位移传感器，设置在所述伸缩部与所述截割头本体的连接处，所述位移传感器检测所述截割头本体与所述伸缩部之间的轴向位移。
10.进一步地，在所述主轴外侧与所述伸缩部相接处设置水密封座，所述位移传感器至少部分设置在所述水密封座上。
11.进一步地，所述位移传感器包括：测体和磁环，所述测体通过法兰和固定螺栓固定在所述水密封座上，所述磁环共轴地固定在所述截割头本体与所述水密封座接触的平面上。
12.进一步地，所述测体通过法兰和固定螺栓固定在所述水密封座上。
13.进一步地，所述固定件为螺栓。
14.进一步地，所述螺栓的设置数量为至少一个。
15.根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种固定件位移监测报警系统，包括：主机计算机和报警装置；
16.所述主机计算机与第一方面所述的截割头中设置在所述伸缩部与所述截割头本体的连接处的位移传感器连接，所述主机计算机与所述报警装置连接，所述位移传感器用于检测截割头本体与伸缩部之间的轴向位移，所述轴向位移大于位移阈值向所述主机计算
机发送位移信号，所述主机计算机用于接收到所述位移信号后控制所述报警装置发出报警提示信息。
17.进一步地，所述报警装置包括但不限于下列至少之一：
18.灯光报警装置、声音报警装置、图像报警装置和振动报警装置。
19.根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种掘进机，包括：第一方面所述的截割头、第二方面所述的固定件位移监测报警系统、截割部和掘进机主体；
20.所述固定件位移监测报警系统的主机计算机设置在所述掘进机主体中部，所述截割头通过所述截割部与所述掘进机主体连接，所述固定件位移监测报警系统的报警装置设置在所述掘进机主体的尾部。
21.进一步地，所述截割部包括：截割电机、截割减速机和伸缩部，所述截割电机通过固定件固定在所述掘进机本体上，所述截割减速机与所述截割电机连接，所述截割减速机通过所述伸缩部与所述截割头连接。
22.本实用新型实施例提供的截割头、固定件位移监测报警系统及掘进机，具有如下有益效果：
23.通过本实用新型的技术方案，能够利用截割头中设置在伸缩部与截割头本体的连接处的位移传感器实时检测截割头本体与伸缩部之间的轴向位移情况，一旦发现二者轴向位移大于位移阈值，证明截割头本体与伸缩部之间的固定件发生松动，然后就向主机计算机发送位移信号，主机计算机接收到位移信号后控制报警装置发出报警提示信息，进而提醒用户固定件发生松动的情况，及时进行处理，避免出现掘进机设备损坏或者人员伤亡的情况。
附图说明
24.构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。
25.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：
26.图1为本实用新型一个实施例的截割头的结构示意图；
27.图2为本实用新型一个实施例的固定件位移监测报警系统的结构框图；
28.图3为本实用新型一个实施例的掘进机的结构示意图；
29.图4为本实用新型一个实施例的掘进机上的截割部的结构示意图。
30.附图标记说明：1截割头，11主轴，12截割头本体，13固定件，14位移传感器，141测体，142磁环，15水密封座；
31.2主机计算机，3报警装置，4截割部，41截割电机，42截割减速机，43伸缩部，5掘进机主体。
具体实施方式
32.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
33.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际
的比例关系绘制的。
34.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
35.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
37.实施例1
38.如图1所示，本实施例的一种截割头1，包括：主轴11，与掘进机的伸缩部43连接；截割头本体12，截割头本体12通过固定件13固定在主轴11上，与伸缩部43连接；位移传感器14，设置在伸缩部43与截割头本体12的连接处，位移传感器14检测截割头本体12与伸缩部43之间的轴向位移。
39.在上述方案中，截割头本体12能够通过固定件13和主轴11与伸缩部43连接，这样伸缩部43就可以通过主轴11带动截割头本体12进行转动作业，在作业过程中，可以通过位移传感器14实时检测截割头本体12与伸缩部43之间的轴向位移。如果固定件13出现松动的情况，位移传感器14检测到的轴向位移就会发生变化，如果变化超过一定阈值，就证明固定件13松动情况明显，需要维修人员及时进行固定维修。
40.其中，位移传感器14为矿用本安型传感器。
41.通过上述方案，无需人工对固定件13进行定期检查，节省了人力资源，还能避免出现设备损坏或者人员伤亡的情况。
42.在具体实施例中，在主轴11外侧与伸缩部43相接处设置水密封座15，位移传感器14至少部分设置在水密封座15上。设置水密封座15能够对主轴11进行保护，防止外界水分侵蚀主轴11。
43.在具体实施例中，位移传感器14包括：测体141和磁环142，测体141固定在水密封座15上，磁环142共轴地固定在截割头本体12与水密封座15接触的平面上。测体141通过法兰和固定螺栓固定在所述水密封座15上。
44.在上述方案中，在截割头1进行截割作业时，磁环142随着截割头本体12和主轴11旋转运动，测体141则随着伸缩部43静止不动，测体141和磁环142做相对旋转运动。如果截割头本体12上固定的固定件13没有松动，则截割头本体12与伸缩部43没有轴向相对运动，如果固定件13出现松动截割头本体12和伸缩部43就会有轴向相对运动，进而测体141与磁环142发生轴向相对位移，产生磁致伸缩效应，测体141内波导丝扭曲产生脉冲电磁信号时间差，证明固定件13松动，需要停止截割作业，让维修人员及时进行固定。
45.在具体实施例中，固定件13为螺栓。该螺栓选用m30
‑
m36的螺栓作为固定件13，该螺栓的直径尺寸相对较大，能够在适应截割头本体12与主轴11大小的同时，保证截割头本体12和主轴11固定的稳定性。并通过位移传感器14实时检测该螺栓是否出现松动的情况。
46.在具体实施例中，螺栓的设置数量为至少一个。为了提高固定效果螺栓的设置数量可以为一个或者多个，其中，优选为两个。
47.实施例2
48.基于上述实施例1的截割头1，本实施例2提出一种固定件位移监测报警系统，如图
2所示，包括：主机计算机2和报警装置3；
49.主机计算机2与上述实施例1中的截割头1中设置在伸缩部43与截割头本体12的连接处的位移传感器14连接，主机计算机2与报警装置3连接，位移传感器14用于检测截割头本体12与伸缩部43之间的轴向位移，轴向位移大于位移阈值向主机计算机2发送位移信号，主机计算机2用于接收到位移信号后控制报警装置3发出报警提示信息。
50.在上述方案中，可以通过主机计算机2接收位移传感器14检测到的轴向位移的信号。如果截割头本体12上固定的固定件13没有松动，则截割头本体12与伸缩部43没有轴向相对运动，如果固定件13出现松动截割头本体12和伸缩部43就会有轴向相对运动，进而测体141与磁环142发生轴向相对位移，轴向位移大于位移阈值，产生磁致伸缩效应，测体141内波导丝扭曲产生脉冲电磁信号时间差，生成脉冲信号发送至主机计算机2中，主机计算机2根据接收到的脉冲信号生成控制指令，控制报警装置3发出报警提示信息。
51.通过上述方案，能够提醒用户固定件13发生松动的情况，及时进行处理，避免出现掘进机设备损坏或者人员伤亡的情况。
52.在具体实施例中，报警装置3包括但不限于下列至少之一：灯光报警装置、声音报警装置、图像报警装置、振动报警装置。这样，可以通过灯光报警装置进行灯光报警，报警方式可是是各类颜色的灯光，或者灯光闪烁等方式。通过声音报警装置进行声音报警，声音报警的声音和播报内容用户可以根据实际需要通过主机计算机2进行设置。通过图像报警装置进行图像报警，具体报警图像可以通过主机计算机2进行设置。通过振动报警装置进行振动报警，具体振动报警的报警时间，可以通过主机计算机2进行设置。
53.实施例3
54.基于上述实施例中1的截割头1和上述实施例2中的固定件位移监测报警系统，本实施例3的一种掘进机，如图3所示，包括：上述实施例1的截割头1、上述实施例2的固定件位移监测报警系统、截割部4和掘进机主体5；
55.固定件位移监测报警系统的主机计算机2设置在掘进机主体5中部，截割头1通过截割部4与掘进机主体5连接，固定件13位移监测报警系统的报警装置3设置在掘进机主体5的尾部。
56.在上述方案中，截割头1中设置在伸缩部43与截割头本体12的连接处的位移传感器14检测到截割头本体12与伸缩部43之间的轴向位移大于位移阈值，向主机计算机2发送位移信号，主机计算机2接收到位移信号后控制报警装置3发出报警提示信息。利用截割头1中设置在伸缩部43与截割头本体12的连接处的位移传感器14实时检测截割头本体12与伸缩部43之间的轴向位移情况，一旦发现二者轴向位移大于位移阈值，证明截割头本体12与伸缩部43之间的固定件13发生松动，然后就向主机计算机2发送位移信号，主机计算机2接收到位移信号后控制报警装置3发出报警提示信息，进而提醒用户固定件13发生松动的情况，及时进行处理，避免出现掘进机设备损坏或者人员伤亡的情况。
57.在具体实施例中，如图4所示，截割部4包括：截割电机41、截割减速机42和伸缩部43，截割电机41通过固定件13固定在掘进机本体上，截割减速机42与截割电机41连接，截割减速机42通过伸缩部43与截割头1连接。
58.在上述方案中，截割电机41通过截割减速机42带动伸缩部43运动，进而通过伸缩部43带动截割头1进行截割作业，这样能够保证截割作业的安全性。
59.本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。
60.本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。