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申请/专利权人：北京中煤矿山工程有限公司

摘要：本发明公开一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，包括滚压破岩钻头和分别固定安装在滚压破岩钻头上的温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器、激光测距仪和数据采集系统；温度传感器的数据输出端、转速传感器的数据输出端、瓦斯传感器的数据输出端和激光测距仪的数据输出端分别和数据采集系统的数据输入端连接，数据采集系统的数据输出端与地面控制台的数据输入端连接。本申请中在滚压破岩钻头上合理布置了温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器、激光测距仪和数据采集系统；数据采集系统可以收集温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器和激光测距仪采集的模拟数据，从而实现滚压破岩钻头上滚刀的温度、失效情况，钻进工作面瓦斯浓度。

主权项：1.一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，其特征在于，包括滚压破岩钻头600和分别固定安装在所述滚压破岩钻头600上的温度传感器100、转速传感器200、瓦斯传感器300、激光测距仪400和数据采集系统500；所述温度传感器100的数据输出端、所述转速传感器200的数据输出端、所述瓦斯传感器300的数据输出端和所述激光测距仪400的数据输出端分别和所述数据采集系统500的数据输入端连接，所述数据采集系统500的数据输出端与地面控制台的数据输入端连接；所述滚压破岩钻头600包括钻头体1、边刀体2、中心刀体3和正刀体4，所述边刀体2、所述中心刀体3和所述正刀体4分别固定安装在所述钻头体1上；所述钻头体1包括第一刀盘1-1、第二刀盘1-2和位于所述第一刀盘1-1和所述第二刀盘1-2之间的支撑套筒1-3，所述第一刀盘1-1固定安装在所述支撑套筒1-3的一个端面上，所述第二刀盘1-2固定安装在所述支撑套筒1-3的另一个端面上；所述边刀体2、所述中心刀体3和所述正刀体4分别固定安装在所述第一刀盘1-1的盘面上；自所述第一刀盘1-1的边沿向外沿所述第一刀盘1-1的径向延伸出滚刀体安装部1-7，所述滚刀体安装部1-7为四个且沿所述第一刀盘1-1的周向均匀分布，所述滚刀体安装部1-7与所述第一刀盘1-1为一体成型结构；所述滚刀体安装部1-7包括一体成型的边刀体安装部1-71和正刀体安装部1-73，所述边刀体安装部1-71向外延伸的长度大于所述正刀体安装部1-73向外延伸的长度，所述滚刀体安装部1-7位于所述第一刀盘1-1的最外圈，所述第一刀盘1-1的最内圈为中心刀体安装部1-72，所述滚刀体安装部1-7在第一刀盘1-1上沿周向均布；每个所述边刀体安装部1-71的自由端上分别固定安装有一个所述边刀体2，每个正刀体安装部1-73的自由端上分别固定安装有一个所述正刀体4，在所述中心刀体安装部1-72上分别固定安装有两个所述中心刀体3，并且两个所述中心刀体3关于中心管安装孔1-4中心对称；在所述第一刀盘1-1的盘面上沿所述第一刀盘1-1的垫块分布直径1-11固定安装有四个垫块框1-10，所述垫块分布直径1-11的一端位于两个相邻的所述滚刀体安装部1-7之间，所述垫块分布直径1-11的另一端位于另外两个相邻的所述滚刀体安装部1-7之间；两个所述中心刀体3分别位于两个靠近所述中心管安装孔1-4的所述垫块框1-10内，另外两个所述垫块框1-10内固定安装有两个所述正刀体（4）；所述垫块分布直径1-11两侧的相邻两个漏渣孔1-6之间的所述第一刀盘1-1的盘面上分别固定安装有四个所述正刀体4；位于所述正刀体安装部1-73上的四个所述正刀体4是位于同一圆周上的外圈正刀体，位于两个所述垫块框1-10上的两个所述正刀体4是位于同一圆周上的中圈正刀体，位于所述垫块分布直径1-11两侧的四个所述正刀体4分为位于同一圆周上的小圈正刀体和位于同一圆周上的微圈正刀体，组成所述小圈正刀体的两个所述正刀体4与所述中心管安装孔1-4的距离大于组成所述微圈正刀体的两个所述正刀体4与所述中心管安装孔1-4的距离；所述外圈正刀体、所述中圈正刀体、所述小圈正刀体和所述微圈正刀体与所述中心管安装孔1-4的距离依次变小，组成所述小圈正刀体的两个所述正刀体4关于所述中心管安装孔1-4中心对称，组成所述微圈正刀体的两个所述正刀体4也关于所述中心管安装孔1-4中心对称，组成所述小圈正刀体的两个所述正刀体4所在刀盘直径、组成所述微圈正刀体的两个所述正刀体4所在刀盘直径、以及所述垫块分布直径1-11三者相互之间的夹角为60度；所述边刀体2包括边刀刀轨2-1和边刀2-2，所述边刀刀轨2-1具有边刀固定安装边2-3、边刀安装短臂2-4和边刀安装长臂2-5，所述边刀安装短臂2-4和所述边刀安装长臂2-5分别固定安装在所述边刀固定安装边2-3的两端，所述边刀2-2的大头端转轴安装在所述边刀安装短臂2-4的自由端上，所述边刀2-2的小头端转轴安装在所述边刀安装长臂2-5的自由端上，所述边刀2-2的轴线与所述边刀固定安装边2-3的安装面之间的夹角为40度，确保滚刀大端破岩面能够保护边刀安装长臂最外侧边缘2-6；所述中心刀体3包括中心刀刀轨3-1和中心刀3-2，所述中心刀刀轨3-1包括中心刀固定安装边3-3和两个中心刀安装臂3-4，两个所述中心刀安装臂3-4分别固定安装在所述中心刀固定安装边3-3的两端，所述中心刀3-2的转轴两端分别安装在两个所述中心刀安装臂3-4的自由端上，所述中心刀3-2的轴线与所述中心刀固定安装边3-3的安装面之间的夹角为10度，确保滚刀破岩面与安装面平行；四个所述边刀体2在所述第一刀盘1-1盘面上的安装方式相同且所述边刀安装短臂2-4邻近所述第一刀盘1-1盘面边沿；所述正刀体4的结构与所述中心刀体3的结构相同；所述边刀2-2的小头端、所述正刀4-2的小头端和所述中心刀3-2的小头端均朝向中心管1-9的轴线方向；在所述中心刀安装臂3-4上安装有探头保护钣金5，在所述探头保护钣金5与所述中心刀安装臂3-4之间的空间内安装有用于监测滚刀轴承温度的所述温度传感器100、用于监测滚刀刀壳温度的所述温度传感器100以及用于测量所述中心刀3-2转速的所述转速传感器200；在所述边刀安装长臂2-5上安装有探头保护钣金5，在所述探头保护钣金5与所述边刀安装长臂2-5之间的空间内安装有用于监测滚刀轴承温度的所述温度传感器100、用于监测滚刀刀壳温度的所述温度传感器100以及用于测量所述边刀2-2转速的所述转速传感器200；在正刀安装臂4-4上安装有探头保护钣金5，在所述探头保护钣金5与所述正刀安装臂4-4之间的空间内安装有用于监测滚刀轴承温度的所述温度传感器100、用于监测滚刀刀壳温度的所述温度传感器100以及用于测量所述正刀4-2转速的所述转速传感器200；在所述滚刀体安装部1-7朝向所述第二刀盘1-2的盘面上固定安装有瓦斯传感器300；所述激光测距仪400固定安装在所述第二刀盘1-2远离所述第一刀盘1-1的盘面上，并且所述激光测距仪400邻近所述中心管1-9的轴线；所述数据采集系统500固定安装在所述第二刀盘1-2远离所述第一刀盘1-1的盘面上，且所述数据采集系统500也邻近所述中心管安装孔1-4的轴线。

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