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专利号: 2019113405901
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 教育;密码术;显示;广告;印鉴
更新日期:2024-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,包括底座、支撑板、多个球铰链、多个液压缸和PLC控制器;

所述支撑板为由水平底板和竖直侧板构成的L形板,刮板输送机中部槽放置于L形板的水平底板上;

所述球铰链的数量为六个,分别为一号球铰链、二号球铰链、三号球铰链、四号球铰链、五号球铰链和六号球铰链,所述液压缸的数量也为六个,分别为一号液压缸、二号液压缸、三号液压缸、四号液压缸、五号液压缸和六号液压缸,并与球铰链一一对应设置,所述一号液压缸、二号液压缸、三号液压缸和四号液压缸的底部均固定于底座上,其活塞杆分别与对应编号的球铰链一端连接,一号球铰链、二号球铰链、三号球铰链、四号球铰链的另一端固定于L形板的水平底板的四个角处;

所述五号液压缸和六号液压缸的底部均固定于L形板的竖直侧板上,其活塞杆分别与对应编号的球铰链一端连接,五号球铰链和六号球铰链的另一端均固定于中部槽靠近L形板竖直侧板的一侧端面上;

所述一号液压缸、二号液压缸、三号液压缸、四号液压缸、五号液压缸和六号液压缸均与PLC控制器连接,并通过PLC控制器控制其活塞杆的伸缩;

所述一号液压缸的中心轴线和二号液压缸的中心轴线所构成的平面垂直于底座且平行于底座的长边,所述三号液压缸的中心轴线和四号液压缸的中心轴线所构成的平面垂直于底座且平行于底座的长边;

所述一号液压缸的中心轴线与四号液压缸的中心轴线所构成的平面平行于底座的短边,所述二号液压缸的中心轴线与三号液压缸的中心轴线所构成的平面平行于底座的短边;

所述五号液压缸的中心轴线与六号液压缸的中心轴线与水平底板的竖直距离相等;

装置能够实现刮板输送机中部槽五个自由度的调整,具体为:

以任一点作为原点o,刮板链方向为x方向,刮板链所在水平面垂直于刮板链方向为y方向,竖直平面内垂直于刮板链方向为z方向,建立o-xyz空间直角坐标轴;

当一号液压缸、二号液压缸、三号液压缸和四号液压缸的伸缩杆伸缩位移相同时,支撑板及其上的中部槽沿z轴平移;

当一号液压缸和二号液压缸的伸缩杆伸缩位移相同,均为A,三号液压缸和四号液压缸的伸缩杆伸缩位移相同,均为B,但伸缩位移A与伸缩位移B不同时,支撑板及其上的中部槽能够绕y轴旋转;

当一号液压缸和四号液压缸伸缩杆的伸缩位移相同,均为C,二号液压缸和三号液压缸伸缩杆的伸缩位移相同,均为D,但伸缩位移C与伸缩位移D不同时,支撑板及其上的中部槽能够绕x轴旋转;

当五号液压缸和六号液压缸伸缩杆的伸缩位移相同时,中部槽能够沿y轴平移;

当五号液压缸和六号液压缸伸缩杆的伸缩位移不同时,中部槽能够绕z轴转动。

2.根据权利要求1所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,L形板为钢板,其厚度为5-10mm。

3.根据权利要求1所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,所述球铰链包括球头、与球头固定连接的连接杆和用于容纳球头的铰链底座,所述连接杆与相应液压缸的活塞杆连接,铰链底座固定于水平底板的四个角处或中部槽靠近L形板竖直侧板的一侧端面上。

4.根据权利要求1所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,所述液压缸由液压驱动回路驱动,液压驱动回路包括电动机、液压泵、油箱、节流阀、液控单向阀和电磁换向阀。

5.根据权利要求4所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,每个液压缸中均内置有磁致伸缩位移传感器,每个磁致伸缩位移传感器均与PLC控制器连接,并向PLC控制器反馈液压缸伸缩杆的伸缩量,所述PLC控制器与每个液压驱动回路的电磁换向阀连接,通过控制电磁换向阀的得电和失电,控制液压缸伸缩杆的伸缩量。

6.根据权利要求5所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,PLC控制器为Panasonic FP2-DM型号的可编程控制器;

磁致伸缩位移传感器为Germanjet 174Series型号液压缸专用传感器。

7.根据权利要求1所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置,其特征在于,所述底座为厚5-10mm的方钢板。

8.一种权利要求1所述的用于调整和模拟刮板输送机中部槽空间位姿的装置的工作方法,其特征在于,使用装置前先对刮板输送机进行调直,根据需要模拟的复杂地质地形条件每个中部槽的空间位姿计算各液压缸需要的伸缩量,PLC控制器根据液压缸内置的磁致伸缩位移传感器反馈的液压缸当前位移量控制相应液压缸伸缩动作,当磁致伸缩位移传感器反馈的液压缸当前位移量等于模拟所需位移量时,PLC控制液压缸停止动作,当所有液压缸位移量达到模拟所需位移量时,装置完成对复杂地质地形条件的模拟。