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申请/专利权人：安标国家矿用产品安全标志中心有限公司

申请日：2024-08-16

公开（公告）日：2024-12-06

公开（公告）号：CN119085809A

专利技术分类：.其中称量部件当称量时处于受压力或张力作用的固体形式[2006.01]

专利摘要：本发明提出一种大型矿用电铲挖掘物料重量监测系统及方法，该系统包括采集装置和处理装置，采集装置中推压斗杆轴向力测量电桥和推压斗杆径向力测量电桥由沿推压斗杆长度宽度方向布置在推压斗杆的上下表面的应变片组组成，处理装置中计算处理模块基于推压位移编码器和提升位移编码器监测的推压行程和提升行程确定电铲几何三角的内角，还结合推压斗杆轴向力测量电桥和推压斗杆径向力测量电桥输出的第一电桥电压、第二电桥电压和电铲几何三角的内角获得推压斗杆轴向力、推压斗杆径向力和提升钢丝绳的张力进而得到物料重量，电铲几何三角的顶点分别是推压小齿轮与推压斗杆的啮合点、提升钢丝绳与铲斗的连接点、天轮与提升钢丝绳靠近铲斗一侧的相切点。

专利权项：1.一种大型矿用电铲挖掘物料重量监测系统，其特征在于，包括采集装置和处理装置，所述采集装置包括推压斗杆轴向力测量电桥、推压斗杆径向力测量电桥、推压位移编码器和提升位移编码器，所述处理装置包括计算处理模块；所述推压斗杆轴向力测量电桥和所述推压斗杆径向力测量电桥由布置在推压斗杆的应变片组组成，所述应变片组包括沿推压斗杆长度方向布置在推压斗杆的上表面的第一应变片和第二应变片、沿推压斗杆长度方向布置在推压斗杆的下表面的第三应变片和第四应变片、沿推压斗杆宽度方向布置在推压斗杆的上表面的第五应变片和第六应变片、沿推压斗杆宽度方向布置在推压斗杆的下表面的第七应变片和第八应变片；所述推压斗杆轴向力测量电桥由第一应变片、第三应变片、第五应变片和第七应变片组成，第一应变片和第三应变片置于对臂，第五应变片和第七应变片置于对臂，第一应变片和第七应变片的连接公共端与电桥供电电源负极相连，第三应变片和第五应变片的连接公共端与电桥供电电源正极相连，第一应变片和第五应变片的连接公共端为第一输出正极，第三应变片和第七应变片的连接公共端为第一输出负极；所述推压斗杆径向力测量电桥由第二应变片、第四应变片、第六应变片和第八应变片组成，第四应变片和第六应变片置于对臂，第二应变片和第八应变片置于对臂，第四应变片和第八应变片的连接公共端与电桥供电电源负极相连，第二应变片和第六应变片的连接公共端与电桥供电电源正极相连，第二应变片和第四应变片的连接公共端为第二输出正极，第六应变片和第八应变片的连接公共端为第二输出负极；所述推压斗杆轴向力测量电桥用于通过第一输出正极和第一输出负极输出推压斗杆轴向力对应的第一电桥电压，所述推压斗杆径向力测量电桥用于通过第二输出正极和第二输出负极输出推压斗杆径向力对应的第二电桥电压，所述推压位移编码器用于监测推压斗杆的推压行程，所述提升位移编码器用于监测提升卷筒的提升行程；所述计算处理模块用于基于所述推压行程和所述提升行程确定电铲几何三角的内角，还用于基于所述第一电桥电压、所述第二电桥电压和所述电铲几何三角的内角获得推压斗杆轴向力、推压斗杆径向力和提升钢丝绳的张力，进而计算得到物料重量，其中所述电铲几何三角的三个顶点分别是推压小齿轮与推压斗杆的啮合点、提升钢丝绳与铲斗的连接点、天轮与提升钢丝绳靠近铲斗一侧的相切点。

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