阅读说明：本技术 井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置 (Underground intelligent vehicle four-wheel weighing and data analysis device ) 是由 郑金录 陈国华 边德龙 薛佳 马志鹏 胡小宽 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置。为现有技术缺陷,本发明包括左轨、右轨和两对轨道式称重传感器,两对轨道式称重传感器分别设置在左轨和右轨上,待测矿用平板车的四轮恰好可一一对应地压在轨道式称重传感器上,还包括两条基础钢架,两条基础钢架分别设置在左轨下方和右轨下方,并分别托住所述左轨、右轨及其上的轨道式称重传感器。如此设计,基础钢架相当于在轨道式称重传感器下方增设有纵向设置的枕木,极大地增强了轨道式称重传感器及周边轨道的基础支撑,承重能力得到有效保证。其还包括PLC可编程控制器、防爆工控屏和存贮器。本发明具有承重能力强,观察重心偏移形象、直观的优点,广泛适用于各大煤矿、矿井。(The invention relates to an underground intelligent vehicle four-wheel weighing and data analysis device. For overcoming the defects of the prior art, the invention comprises a left rail, a right rail and two pairs of rail-type weighing sensors, wherein the two pairs of rail-type weighing sensors are respectively arranged on the left rail and the right rail, four wheels of a mining flat car to be tested can be just pressed on the rail-type weighing sensors in a one-to-one correspondence manner, and the invention also comprises two basic steel frames, and the two basic steel frames are respectively arranged below the left rail and the right rail and respectively support the left rail, the right rail and the rail-type weighing sensors thereon. So design, the basis steelframe is equivalent to add the sleeper of vertical setting in rail mounted weighing sensor below, has greatly strengthened rail mounted weighing sensor and peripheral orbital basis and has supported, and bearing capacity obtains effectively guaranteeing. It also includes PLC programmable controller, explosion-proof industrial control screen and memory. The invention has the advantages of strong bearing capacity and visual observation of the gravity center shift, and is widely applicable to various large coal mines and mines.)

井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置

技术领域

本发明涉及一种井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置。

背景技术

煤矿辅助运输是指除运输煤炭以外的所有运输，主要运输对象包括人员、矸石、设备、材料及填充物等，主要用于地面到工作面、工作面到地面、工作面或采区之间的周转等运输作业，是整个煤矿生产的基础保障，煤矿井下辅助运输可分为轨道辅助运输和无轨辅助运输两种，目前轨道辅助运输还是占运输主要地位，由于井下运输大型设备较多，所以对大型设备装封车有着严格要求，一旦设备装车偏斜极易导致车辆掉道和翻车等事故。

2017年10月10日公开的、公开号为“CN 206546203 U”的中国实用新型专利公开了一种轨道式称重传感器，使用前在配用轨道的相应位置上安装四个轨道式称重传感器，即可对停放在其上方的矿车进行称重了。但是受井下巷道环境影响，井下轨道下方通常不铺设枕木，轨道直接铺设在巷道底板上，而且安装轨道式称重传感器，还需要对轨道进行切割，因此，现有的带轨道式称重传感器的井下车辆四轮称重装置承重能力有限，容易被压坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置。

为解决上述技术问题，本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置，包括左轨、右轨和两对轨道式称重传感器，两对轨道式称重传感器分别设置在左轨和右轨上，待测矿用平板车的四轮恰好可一一对应地压在轨道式称重传感器上，其特征在于：其还包括两条基础钢架，两条基础钢架分别设置在左轨下方和右轨下方，并分别托住所述左轨、右轨及其上的轨道式称重传感器。如此设计，基础钢架相当于在轨道式称重传感器下方增设有纵向设置的枕木，极大地增强了轨道式称重传感器及周边轨道的基础支撑，承重能力得到有效保证。

作为优化，其还包括PLC可编程控制器、防爆工控屏和存贮器，四个轨道式称重传感器分别与PLC可编程控制器的信号输入端口相连，所述防爆工控屏与PLC可编程控制器的信号输出端口相连，所述存贮器与PLC可编程控制器的信号输入输出端口相连。如此设计，四个轨道式称重传感器所得称重数值，可以及时显示在防爆工控屏上，便于现场监控，同时也可通过井下工业以太网传输至地面监控主机。

作为优化，所述防爆工控屏上设有俯视平板车简易图形，该俯视平板车简易图形上包括车体和四个车轮，且车体长度和宽度及四个车轮的轴距、左右轮距比例与待测矿用平板车的相应尺寸比例相等，其两个前车轮之间设有前轮间线，其两个后车轮之间设有后轮间线，前轮间线上设有前重心，后轮间线上设有后重心，前重心和后重心之间设有重心连线，该重心连线配有一垂直横线，该垂直横线与重心连线始终垂直相交，二者之间的交点上设有重心标记。

所述前重心与左前轮之间的前轮间线长度与左前轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值的积，等于所述前重心与右前轮之间的前轮间线长度与右前轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值的积；

所述后重心与左后轮之间的后轮间线长度与左后轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值的积，等于所述后重心与右后轮之间的后轮间线长度与右后轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值的积；

左前轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值与右前轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值求和后，得实时前重心重量；

左后轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值与右后轮下方的轨道式称重传感器实时测得的重量值求和后，得实时后重心重量，

实时前重心重量与所述前重心与垂直横线之间的距离的积等于实时后重心重量与所述后重心与垂直横线之间的距离的积。

如此设计，在防爆工控屏上实时显示的俯视平板车简易图形上会出现一个重心标记，该重心标记与待称重的矿用平板实际装载重心相对应，工作人员可以直观、形象地查看待称重的矿用平板的重心偏离车体中心的方向和距离，并对平板车上矿用设置进行相应的吊装、调整，使待称重的矿用平板的重心处于或基本处于矿用平板车的中心位置。

本发明井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置具有承重能力强，观察重心偏移形象、直观的优点，广泛适用于各大煤矿、矿井。

附图说明

下面结合附图对本发明井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置作进一步说明：

图1是本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置的轨道式称重传感器及基础钢架和钢轨的位置关系示意图；

图2是本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置的PLC可编程控制器、防爆工控屏和存贮器的电路示意图；

图3是使用时，本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置的防爆工控屏显示的俯视平板车简易图形（一）——重心居中；

图4是使用时，本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置的防爆工控屏显示的俯视平板车简易图形（二）——重心略偏前右；

图5是使用时，本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置的防爆工控屏显示的俯视平板车简易图形（三）——重心略偏后左。

图中：1为轨道式称重传感器、2为待测矿用平板车、3为基础钢架、4为PLC可编程控制器、5为防爆工控屏、6为存贮器、7为车体、8为前轮间线、9为后轮间线、10为前重心、11为后重心、12为重心连线、13为垂直横线、14为重心标记、15为俯视平板车简易图形中车体中心的标记框。

L1为前重心10与左前轮之间的前轮间线8的长度；

L2为前重心10与右前轮之间的前轮间线8的长度；

L3为后重心11与左后轮之间的后轮间线9的长度；

L4为后重心11与右后轮之间的后轮间线9的长度。

L5为前重心10与垂直横线13之间的距离；

L6为后重心11与垂直横线13之间的距离。

H1、H2、H3和 H4分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值。注意：H1、H2、H3和 H4只是简称，不是附图标记，不出现附图中。

具体实施方式

实施方式一：如图1-5所示，本井下智能化车辆四轮称重及数据分析装置包括左轨、右轨和两对轨道式称重传感器1，两对轨道式称重传感器1分别设置在左轨和右轨上，待测矿用平板车2的四轮恰好可一一对应地压在轨道式称重传感器1上，其特征在于：其还包括两条基础钢架3，两条基础钢架3分别设置在左轨下方和右轨下方，并分别托住所述左轨、右轨及其上的轨道式称重传感器1。

其还包括PLC可编程控制器4、防爆工控屏5和存贮器6，四个轨道式称重传感器1分别与PLC可编程控制器4的信号输入端口相连，所述防爆工控屏5与PLC可编程控制器4的信号输出端口相连，所述存贮器6与PLC可编程控制器4的信号输入输出端口相连。

所述防爆工控屏5上设有俯视平板车简易图形，该俯视平板车简易图形上包括车体7和四个车轮，且车体7长度和宽度及四个车轮的轴距、左右轮距比例与待测矿用平板车的相应尺寸比例相等，其两个前车轮之间设有前轮间线8，其两个后车轮之间设有后轮间线9，前轮间线8上设有前重心10，后轮间线9上设有后重心11，前重心10和后重心11之间设有重心连线12，该重心连线12配有一垂直横线13，该垂直横线13与重心连线12始终垂直相交，二者之间的交点上设有重心标记14，俯视平板车简易图形中车体中心设有标记框15，该标记框15与车体7和四个车轮在防爆工控屏5均固定不动。

前重心10、后重心11、重心连线12、垂直横线13和重心标记14均与待测矿用平板车2的重心相对应，待测矿用平板车货物移位，重心变化，上述标识也发生相应变化。

所述前重心10与左前轮之间的前轮间线8的长度L1与左前轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H1的积，等于所述前重心10与右前轮之间的前轮间线8的长度L2与右前轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H2的积，即L1×H1=L2×H2。

所述后重心11与左后轮之间的后轮间线9的长度L3与左后轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H3的积，等于所述后重心11与右后轮之间的后轮间线9的长度L4与右后轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H4的积，即L3×H3=L4×H4。

左前轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H1与右前轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H2求和后，得实时前重心重量，即实时前重心重量= H1+H2；

左后轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H3与右后轮下方的轨道式称重传感器1实时测得的重量值H4求和后，得实时后重心重量，即实时后重心重量= H3+H4；

实时前重心重量（H1+H2）与所述前重心10与垂直横线13之间的距离L5的积等于实时后重心重量（H3+H4）与所述后重心11与垂直横线13之间的距离L6的积。即（H1+H2）×L5=（H3+H4）×L6。