技術(shù)特征：

1.一種采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，包括一MEMS傳感器，所述MEMS傳感器設(shè)置在惰輪輸出軸端面的安裝槽內(nèi)，所述MEMS傳感器上設(shè)有存儲卡，且MEMS傳感器通過線纜連接至一數(shù)據(jù)接收裝置的輸入端，數(shù)據(jù)接收裝置的輸出端連接至一數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)接收裝置和數(shù)據(jù)處理裝置設(shè)置在數(shù)控箱中；所述惰輪與采煤機行走輪嚙合，所述行走輪與刮板輸送機的銷軌齒嚙合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，還包括一采煤機行走輪報警裝置，所述數(shù)據(jù)處理裝置的輸出端通過線纜連接至采煤機行走輪報警裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述MEMS傳感器外設(shè)有金屬蓋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述MEMS傳感器為IMU慣性測量單元，所述IMU慣性測量單元由三軸陀螺儀傳感器和三軸加速度傳感器組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述MEMS傳感器由放置在數(shù)控箱中的電池通過線纜供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收裝置是具有線纜接口的大容量存儲器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置是具有高速處理能力的微處理器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)控箱設(shè)置在牽引電機一側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采煤機行走輪磨損量檢測裝置，其特征在于，所述線纜為井下通訊線纜，井下通訊線纜從MEMS傳感器引出后，沿牽引電機邊緣布置，接入到數(shù)控箱內(nèi)。

10.一種采煤機行走輪的磨損量檢測預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)定義計算行走輪磨損量所需的坐標系，導(dǎo)航坐標系O_nx_ny_nz_n為計算的基準坐標系，原點在采煤機的端頭處，x_n軸平行于采煤機工作面水平指向機身右側(cè)，y_n軸指向液壓支架且垂直于采煤機工作面，z_n軸沿著地垂線方向指向上方，導(dǎo)航坐標系記為n系；行走輪坐標系O_bx_by_bz_b與行走輪固連，原點在行走輪惰輪軸的中心處，x_b軸沿采煤機工作面水平方向指向機身右側(cè)，y_b軸沿垂直于采煤機機身方向指向液壓支架，z_b沿采煤機豎軸向上；行走輪坐標系計為載體坐標系b系；

(2)MEMS傳感器檢測獲得加速度數(shù)據(jù)a(t)，將加速度數(shù)據(jù)存儲下來并通過井下通訊線纜傳輸至數(shù)據(jù)接收裝置，數(shù)據(jù)接收完成后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)處理裝置，經(jīng)Kalman濾波處理后，對利用MEMS傳感器獲得的方向余弦矩陣進行姿態(tài)解算，將載體坐標系中定義的加速度a^b左乘方向余弦得到導(dǎo)航坐標系中的加速度aⁿ；

(3)對aⁿ進行頻域積分，進行頻域積分會減少由于時間累積產(chǎn)生的積分誤差，根據(jù)傅里葉變換的公式，加速度信號在任一頻率的傅里葉分量可以表達為

a(t)＝Ae^jωt，

式中：a(t)為加速度信號在頻率ω的傅里葉分量，A為對應(yīng)a(t)的系數(shù)，j為虛數(shù)；

初速度分量為0時，對加速度信號分量進行時間積分可以得出速度信號分量，即

$v\left(t\right)={\∫}_0^{t}a\left(\mathrm{\τ}\right)d\mathrm{\τ}={\∫}_0^t{\mathrm{Ae}}^{j\mathrm{\ω}\mathrm{\τ}}dz=\frac{A}{j\mathrm{\ω}}{e}^{j\mathrm{\ω}t}={\mathrm{Ve}}^{j\mathrm{\ω}t},$

式中：v(t)為速度信號在頻率ω的傅里葉分量，V為對應(yīng)v(t)的系數(shù)；

由于一次積分在頻域里關(guān)系式為：

$V=\frac{A}{j\mathrm{\ω}},$

初速度和初位移分量均為0時，對加速度信號的傅里葉分量兩次積分可得出位移分量：

$s\left(t\right)={\∫}_0^t\[{\∫}_0^{t}a\left(\mathrm{\λ}\right)d\mathrm{\λ}\]d\mathrm{\τ}={\∫}_0^t{\mathrm{Ve}}^{j\mathrm{\ω}\mathrm{\τ}}d\mathrm{\τ}=\frac{V}{j\mathrm{\ω}}{e}^{j\mathrm{\ω}t}=-\frac{A}{{\mathrm{\ω}}^2}{e}^{j\mathrm{\ω}t}={\mathrm{Se}}^{j\mathrm{\ω}t};$

式中：s(t)為位移信號在頻率ω的傅里葉分量，S為對應(yīng)s(t)的系數(shù)；

(4)將兩次積分后的位移信息，進行傅里葉逆變換可得到時域的位移信息，即行走輪嚙合點的位置信息；由載體坐標系可知，需要檢測和計算的磨損量發(fā)生在x_bz_b平面內(nèi)，所以y_b方向上的位移可以忽略，在一對齒嚙合時間內(nèi)，將s(t)記為s₁(x₁，z₁)，s₂(x₂，z₂)，s₃(x₃，z₃)……s_n(x_n，z_n)，根據(jù)這n個點，通過最小二乘法多項式曲線擬合原理和方法擬合出行走輪嚙合齒的輪廓曲線；

(5)在下一對齒嚙合的時候，重復(fù)計算與擬合，直至行走輪轉(zhuǎn)動一圈后，即可以擬合出行走輪嚙合齒的輪廓曲線；

(6)行走輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動過程中，循環(huán)計算與擬合曲線，通過將每一圈轉(zhuǎn)動的輪廓曲線與之前轉(zhuǎn)動一圈的輪廓曲線對比即獲得行走輪的磨損量；

(7)數(shù)據(jù)處理裝置采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同的磨損量作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)并進行分類，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果作為控制指令輸送至采煤機行走輪報警裝置，當BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果達到預(yù)先設(shè)置在采煤機行走輪報警裝置中的預(yù)報警值時，采煤機行走輪報警裝置發(fā)出預(yù)報警信號；當BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果超出了預(yù)先設(shè)置在采煤機行走輪報警裝置中的報警值時，報警裝置發(fā)出報警信號。