阅读说明：本技术 一种带智能检测失效的截齿及截齿失效的智能检测方法 (Pick with intelligent detection failure and intelligent detection method for pick failure ) 是由 刘能文 黄灿 郭继荣 毛先柏 孙平贺 于 2020-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种带智能检测失效的截齿,包括截齿本体、设置在截齿本体上端面中心的合金头、感应导线、信号处理与发送模块和接收器,所述截齿本体上设置有小孔,所述截齿本体上环绕设置有导线槽,所述导线槽首尾两端与小孔相连通,所述导线槽宽为2mm,深为7mm,距离合金头底部6mm,所述小孔孔深10mm,直径为12mm,且位于导线槽下方,所述信号处理与发送模块植入小孔内,所述感应导线植入导线槽内,并与信号处理与发送模块相连通。本发明在设备的工作过程中,不用停机进行检测截齿是否失效,如有失效时自动报警,立即提醒操作人员停机更换,不会造成截齿本体、截齿齿座、配件等其他设备部件的损坏,不会造成更大的设备损坏。(The invention relates to a cutting pick with intelligent failure detection function, which comprises a cutting pick body, an alloy head, an induction lead, a signal processing and sending module and a receiver, wherein the alloy head is arranged in the center of the upper end face of the cutting pick body, a small hole is formed in the cutting pick body, a lead groove is arranged on the cutting pick body in a surrounding mode, the head end and the tail end of the lead groove are communicated with the small hole, the width of the lead groove is 2mm, the depth of the lead groove is 7mm, the distance from the bottom of the alloy head is 6mm, the hole depth of the small hole is 10mm, the diameter of the small hole is 12mm, the signal processing and sending module is positioned below the lead groove, the induction lead is implanted into the lead groove and is communicated with the signal. In the working process of the equipment, the cutting tooth is detected whether to lose efficacy without stopping the machine, if the cutting tooth loses efficacy, the automatic alarm is given, the operator is immediately reminded to stop the machine for replacement, other equipment parts such as a cutting tooth body, a cutting tooth holder and accessories are not damaged, and larger equipment damage is not caused.)

一种带智能检测失效的截齿及截齿失效的智能检测方法

技术领域

本发明属于掘进机、采煤机、旋挖钻机技术领域，尤其涉及一种带智能检测失效的截齿及截齿失效的智能检测方法。

背景技术

传统截齿在使用过程中需要不断的停机检查，检查截齿是否已经失效，需要重新更换截齿，然而现在停机检查都为现场操作人员根据施工环境主观设定，或者管理单位根据以往经验设定固定的停机检查时间。但是施工过程中的岩、矿的可钻系数在发生变化，所以主观或凭经验设定的停机检查时间会对失效的截齿发现不及时，造成截齿本体、截齿本座、配件等其他设备部件的损坏，造成更大的设备损坏。此外，经常出现停机检查后，没有发现失效的截齿需要更换，就会造成时间浪费，降低了生产效率，再者人工检查，对截齿失效判断是凭现场工作人员的主观判断，现场工作人员的从业经验、判断能力等参差不齐，经常会对未失效产品进行误判断，造成截齿的浪费。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种带智能检测失效的截齿及其失效检测方法。

本发明的技术方案是构造一种带智能检测失效的截齿，包括截齿本体、设置在截齿本体上端面中心的合金头、感应导线、信号处理与发送模块和与信号处理与发送模块对应的接收器，所述截齿本体上设置有小孔，所述截齿本体上环绕设置有导线槽，所述导线槽首尾两端与小孔相连通，所述导线槽宽为2～2.5mm，深为7～9mm，距离合金头底部6～8mm，所述小孔孔深10～12mm，直径为12～12.1mm，且位于导线槽下方，所述信号处理与发送模块植入小孔内，所述感应导线植入导线槽内，并与信号处理与发送模块相连通。

优选地，所述信号处理与发送模块包括电源、单片机电路和信号发送天线，所述电源与单片机电路相连通，所述单片机电路与感应导向相连通，所述单片机电路与信号发送天线相连通，所述接收器由单片机模块、数据接收模块和报警模块组成，所述数据接收模块与单片机模块相连通，所述报警模块与单片机模块相连通。

优选地，所述截齿本体、信号处理与发送模块和接收器以个体为单位进行了连续编号，且信号处理与发送模块与其对应的接收器编号相同，所述截齿本体编号与植入到该截齿本体上的小孔内的信号处理与发送模块编号相同，所述信号处理与发送模块按编号连续植入到截齿本体内，所述截齿本体按编号沿截齿安装螺旋线连续安装在掘进机的炮头上，所述接收器按编号连续安装在掘进机操作室内。

优选地，所述感应导线表面设置有绝缘层，所述绝缘层为耐高温绝缘层。

优选地，所述信号处理与发送模块和接收器之间为无线传输，有效传输距离为3～5m。

优选地，所述信号处理与发送模块包裹在一层保温碳毡内，包裹保温碳毡后信号处理与发送模块整体直径为11～12mm，高为8～10mm，所述信号处理与发送模块先通过液体胶将其与小孔内壁胶合，再通过低温锡焊将其封闭在小孔内，所述感应线直径为0.33～0.35mm，所述感应导线通过低温锡焊封闭在导线槽内。

本发明还提供一种截齿失效的智能检测方法，包括以下步骤：

步骤1：先收集正常使用失效的截齿，数量至少为10000只，再测量统计截齿失效极限位置和极限失效深度；

步骤2：在截齿失效位置范围开凿导线槽，在截齿本体上开凿小孔，所述导线槽深度最大值截齿失效极限深度重合，所述小孔位置位于导线槽下方4mm；

步骤3：将信号处理与发送模块和感应导线植入，并封闭到截齿本体上的小孔和导线槽内组成带智能检测失效的截齿，再将带智能检测失效的截齿按编号数字沿截齿安装螺旋线连续安装在掘进机的炮头上，掘进机正常工作，带智能检测失效的截齿不断磨损，感应导线被磨断，其状态反馈到信号处理与发送模块中的单片机电路中，单片机电路经过数据处理，通过信号发送天线发出信号，通过无线传输到接收器，接收器中的单片机模块通过与之相连的数据接收模块接收到数据信号后，再进行数据处理，然后驱动与单片机模块直接相连的报警模块，发出报警信息；

步骤4：接收器发出报警信息，设备停机找到已经失效的带智能检测失效的截齿，并换下该失效带智能检测失效的截齿。

优选地，所述报警信息为声或光。

本发明有益效果：

1、本发明在设备的工作过程中，不用停机进行检测截齿是否失效，如有失效时自动报警，立即提醒操作人员停机更换，不会造成截齿本体、刀盘、配件等其他设备部件的损坏，不会造成更大的设备损坏。

2、本发明只有发现有失效截齿时才会停机更换，避免了盲目停机，提高了生产效率。

3、本发明智能识别截齿是否失效是根据截齿的自身损坏情况来制定标准，检测结果更加准确，避免了误判断，造成截齿的浪费。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明工作流程图。

图3为信号处理与发送模块和接收器的工作框图。

附图序号说明：

1-截齿本体，2-合金头，3-小孔，4-导线槽，5-磨损极限位置，6-磨损极限深度，7-感应导线，8-信号处理与发送模块，9-接收器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

实施例1：

如图1～图3所示，一种带智能检测失效的截齿，包括截齿本体1、设置在截齿本体1上端面中心的合金头2、感应导线7、信号处理与发送模块8和与信号处理与发送模块8相对应的接收器9，所述截齿本体1上设置有小孔3，所述截齿本体1上环绕设置有导线槽4，所述导线槽4首尾两端与小孔3相连通，所述导线槽4宽为2～2.5mm，深为7～9mm，距离合金头2底部6～8mm，所述小孔3孔深10～12mm，直径为12～12.1mm，且位于导线槽4下方，所述信号处理与发送模块8植入小孔3内，所述感应导线7植入导线槽4内，并与信号处理与发送模块8相连通。

截齿失效主要是被磨损，磨损主要为合金头2从上至下一直磨损和直接从截齿本体1失效位置侧面往内磨损这两种磨损情况，当从上至下一直磨损时，磨损达到截齿截齿本体1失效位置范围，感应导线7被磨断，感应器感应将信号传递给接收器9，接收器9报警，当从截齿本体1失效位置侧面往内磨损时，磨损达到失效深度感应导线7被磨断，信号处理与发送模块8将信号传递给接收器9，接收器9报警。

磨损时，可能只会磨损失效位置某一个面，但是感应导线7为一个圆环，因此不论磨损哪一个面都会磨损到导线，并将导线磨坏。

统计10000只正常失效的截齿，其中7320只截齿失效是合金头2从上至下一直磨损，2680只截齿失效是直接从截齿本体1失效位置侧面往内磨损，其中从上至下一直磨损有1630只磨损极限位置5距离合金头2底部有10.5±0.1mm，直接从截齿本体1失效位置侧面往内磨损，其中57只磨损极限深度6有10±0.1mm，因此由上可知导线槽4的深度和范围堵在截齿失效的位置范围，失效的深度内，因此只要达到磨损的极限位置极限深度，感应导线7就会被磨断，带智能检测失效的截齿就会报警。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1～图3所示，所述信号处理与发送模块8包括电源、单片机电路和信号发送天线，所述电源与单片机电路相连通，所述单片机电路与感应导向相连通，所述单片机电路与信号发送天线相连通，所述接收器9由单片机电路、数据接收模块和报警模块组成，所述数据接收模块与单片机模块相连通，所述报警模块与单片机模块相连通。感应导线7磨断，其状态反馈到信号处理与发送模块8中的单片机电路中，单片机电路经过数据处理，通过信号发送天线发出信号，通过无线传输到接收器9，接收器9中的单片机通过与之相连的天线电路接收到数据信号后，再进行数据处理，然后驱动与单片机直接相连的报警模块，发出报警信息

实施例3：

在实施例2的基础上，如图1～图3所示，所述截齿本体1、信号处理与发送模块8和接收器9以个体为单位进行了连续编号，且信号处理与发送模块8与其对应的接收器9编号相同，所述截齿本体1编号与植入到该截齿本体1上的小孔内的信号处理与发送模块8编号相同，所述信号处理与发送模块8按编号连续植入到截齿本体1内，所述截齿本体1按编号沿截齿安装螺旋线连续安装在掘进机的炮头上，所述接收器9按编号连续安装在掘进机操作室内。假设以正整数1、2、3…N，对截齿本体1、信号处理与发送模块8和接收器9进行连续编号，等价于用正整数1、2、3…N对炮头上的带智能检测失效的截齿进行了编号，假设其中一个编号为X的带智能检测失效的截齿失效，该带智能检测失效的截齿的信号处理与发送模块8就会对与其相对应的接收器9发出信号，该接收器9就会报警，再根据该接收器9编号，得出是那个截齿本体1，从而得出是编号为X的带智能检测失效的截齿失效，因为截齿本体1按编号沿截齿安装螺旋线连续安装在掘进机的炮头上，再根据这个安装规律快速找到该带智能检测失效的截齿，并将其更换。

实施例4：

在实施例1的基础上，如图1～图3所示，所述感应导线7表面设置有绝缘层，所述绝缘层为耐高温绝缘层。绝缘层为耐高温绝缘层，可以防止焊接封闭导线槽4时损坏绝缘层。

实施例5：

在实施例1的基础上，如图1～图3所示，所述信号处理与发送模块8和接收器9之间为无线传输，有效传输距离为3～5m。所有截齿和炮头都为实心体，安装之后也为一个实心整体，因此采用无线传输更加方便，不需要钻孔去信号处理与发送模块8与接收器9之间的连接线。

实施例6：

在实施例1的基础上，如图1～图3所示，所述信号处理与发送模块8包裹在一层保温碳毡内，包裹保温碳毡后信号处理与发送模块8整体直径为11～12mm，高为8～10mm，所述信号处理与发送模块8先通过液体胶将其与小孔3内壁胶合，再通过低温锡焊将其封闭在小孔3内，所述感应线直径为0.33～0.35mm，所述感应导线7通过低温锡焊封闭在导线槽4内。保温碳毡起到一个隔热的作用，使信号处理与发送模块8一直能在处在一个低温环境，防止带智能检测失效的截齿在工作时摩擦产生的热量损坏信号处理与发送模块8。

实施例7：

如图1～图3所示，一种截齿失效的智能检测方法，包括以下步骤：

步骤1：先收集正常使用失效的截齿，数量至少为10000只，再测量统计截齿失效极限位置和极限失效深度；

步骤2：在截齿失效位置范围开凿导线槽4，在截齿本体1上开凿小孔3，所述导线槽4深度最大值截齿失效极限深度重合，所述小孔3位置位于导线槽4下方4mm；

步骤3：将信号处理与发送模块8和感应导线7植入，并封闭到截齿本体1上的小孔3和导线槽4内组成带智能检测失效的截齿，再将带智能检测失效的截齿按编号数字沿截齿安装螺旋线连续安装在掘进机的炮头上，掘进机正常工作，带智能检测失效的截齿不断磨损，感应导线7被磨断，其状态反馈到信号处理与发送模块8中的单片机电路中，单片机电路经过数据处理，通过信号发送天线发出信号，通过无线传输到接收器9，接收器9中的单片机模块通过与之相连的数据接收模块接收到数据信号后，再进行数据处理，然后驱动与单片机模块直接相连的报警模块，发出报警信息；

步骤4：接收器9发出报警信息，设备停机找到已经失效的带智能检测失效的截齿，并换下该失效带智能检测失效的截齿。

所述炮头就是用于安装截齿的掘进机头，本方法还能用于刀头或其他配件磨损失效检测，不仅仅局限于截齿磨损检测。

实施例8：

在实施例7的基础上，如图1～图3所示，所述报警信息为声或光。