一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，包括永磁电机、控制器、变频器I等，永磁电机一端与链轮通过联轴器直接连接，中间无减速器，还包括与刮板输送机链轮I另一端相连接的编码器I，与刮板输送机链轮II另一端相连接的编码器II，以及拉压力传感器和冷却附属装置，冷却附属装置具体包括水箱、水泵、冷却器、二位三通电磁阀、温度传感器I、温度传感器II以及水管、变频器蛇形冷却水管和永磁同步电机冷却水管。本实用新型专利技术属于煤矿井下物料运输技术领域，具体是提供了一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，解决现有煤矿井下刮板输送机驱动系统传动链过长、驱动特性差、重载启动不足和变频驱动系统冷却不足等缺点。

An intelligent water-cooled scraper conveyor permanent magnet variable frequency direct drive system

The utility model discloses a permanent magnet frequency conversion direct drive system of an intelligent water cooled scraper conveyor, including permanent magnet motor, controller, frequency converter I, etc. one end of the permanent magnet motor is connected directly with a chain wheel through a coupling, no reducer in the middle, and an encoder I connected to the other end of the scraper conveyor sprocket I, and the conveyor is conveyed with the scraper. The encoder II on the other end of the machine sprocket II, and the pull pressure sensor and the cooling accessory, the cooling accessory includes the water tank, the water pump, the cooler, the two three pass electromagnetic valves, the temperature sensor I, the temperature sensor II, and the water pipe and the inverter snake cooling water Guan Heyongci synchronous motor cooling water pipe. The utility model belongs to the field of material transportation in coal mine, in particular, a permanent magnet frequency conversion direct drive system of an intelligent water cooled scraper conveyor is provided, which solves the shortcomings of long drive chain, poor driving characteristic, insufficient heavy load start-up and insufficient cooling of frequency conversion drive system in the existing coal mine scraper conveyor drive system.

【技术实现步骤摘要】
一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统
本技术属于煤矿井下物料运输
，具体是指一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统。
技术介绍
工作面刮板输送机由于圆环链条和中部槽的可弯曲性，使得输送机能适应底板起伏变化，可整体弯曲前移，因而成为不可替代的综采输送设备，在很大程度上决定了采煤工作面的生产能力和效率。传统的刮板输送机驱动模式采用“异步电动机+液力耦合器+减速器+链轮”、“异步电动机+可控传动装置+减速器+链轮”，这两种传动方式技术相对比较成熟，设备结构简单，价格优势明显，但是普遍存在传动链长、效率低、故障率高，还会带来严重的振动和噪声、润滑油的渗漏污染、维护工作量大等弊端，也往往只能空载启动，随后才能接入负载。随着变频技术的发展，变频异步电动机逐渐应用到刮板输送机驱动系统中，这种驱动模式采用变频异步电动机和减速器串联配合使用。然而，异步电动机驱动系统存在启动特性差，重载工况下，启动电流很大，或者频繁重载启动、运行突然过载等情况，易造成变频器或者异步电动机烧毁；并且，异步电动机和减速器均在高速状态下工作，加速轴承磨损，缩短使用寿命。为了缩短传动链、提高驱动电机性能，具有低速大扭矩的永磁同步电机逐渐被应用到刮板输送机驱动系统中，例如，专利CN105564899A申请了一种刮板机用低速半直驱永磁驱动系统，将低速大扭矩永磁电机和减速器装置做成变频一体机，无联轴器，一定程度上降低了电机和减速器的转速，提高了驱动系统的可靠性和使用寿命，但是仍借助了减速器，并且当减速器故障时维修比较复杂。专利CN101875432A申请了一种直驱式刮板输送装置，该装置采用直线电机做动力源，次级背铁之间通过链接件连接，实现输送机的运行，也不需要联轴器、滚轮等中间传动机构，但是这种驱动模式采用分段式供电，无疑增加直线电机的个数和布线的复杂性。变频器和电动机一般都会配有冷却装置，其中中高压电机及其变频器的主要冷却方式为水冷，以加速快热量散失并提高使用寿命。但现有冷却装置大多对变频器和电动机分别冷却，这就无疑增加了水泵的使用量，提高了生产成本，也浪费水资源。为了解决这个问题，专利CN104377884A申请了一种电机和变频器的复合式水冷却系统，该系统对变频器和电动机并联同时冷却，但是，当电动机温度较低时仍对其冷却就造成能源的浪费，不够合理；另外，其温度传感器仅设置在循环管道上，不够真实地反映出变频器和电动机的温度。
技术实现思路
为解决上述现有难题，本技术提供了一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，解决现有煤矿井下刮板输送机驱动系统传动链过长、驱动特性差、重载启动不足和变频驱动系统冷却不足等缺点。本技术采取的技术方案如下：本技术智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，主要包括控制器、变频器I、变频器II、低速大扭矩永磁同步电机I、低速大扭矩永磁同步电机II、联轴器I、联轴器II、刮板输送机链轮I、刮板输送机链轮II、刮板、刮板链、中部槽、以及连接低速大扭矩永磁同步电机和变频器I的三相电线，低速大扭矩永磁同步电机I通过联轴器I与刮板输送机链轮I一端连接，并带动刮板输送机链轮I转动，低速大扭矩永磁同步电机II通过联轴器II与刮板输送机链轮II一端连接，并带动刮板输送机链轮II转动，刮板输送机链轮I和刮板输送机链轮II共同拉动刮板链运动，进而使刮板输送物料，本技术智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统还包括与刮板输送机链轮I另一端相连接的编码器I，与刮板输送机链轮II另一端相连接的编码器II，以及拉压力传感器和冷却附属装置，冷却附属装置具体包括水箱、水泵、冷却器、二位三通电磁阀、温度传感器I、温度传感器II以及水管、变频器蛇形冷却水管和永磁同步电机冷却水管。进一步地，所述低速大扭矩永磁同步电机I输出轴与刮板输送机链轮I输入轴通过联轴器I直接连接，低速大扭矩永磁同步电机II输出轴与刮板输送机链轮II输入轴通过联轴器II直接连接，中间均无减速器。进一步地，所述编码器I与刮板输送机链轮I的另一端连接，编码器I与刮板输送机链轮I中心同轴并可同时旋转；编码器II与刮板输送机链轮II的另一端连接，编码器II与刮板输送机链轮II中心同轴并可同时旋转。进一步地，所述水泵在水箱内部，所述水泵在水箱内部，水泵的出水口通过水管与二位三通电磁阀的进口连接，二位三通电磁阀的一个出口与低速大扭矩永磁同步电机I的永磁同步电机冷却水管通过水管连接，二位三通电磁阀的另一个出口与变频器I的蛇形冷却水管通过水管连接，变频器蛇形冷却水管的出水口与低速大扭矩永磁同步电机I的永磁同步电机冷却水管通过水管连接，形成闭合循环回路；刮板输送机两端的低速大扭矩永磁同步电机I、变频器I、低速大扭矩永磁同步电机II、变频器II分别设有一套冷却附属装置。进一步地，所述低速大扭矩永磁同步电机I机壳外壁紧贴有多排并列永磁同步电机冷却水管，变频器蛇形冷却水管正对着变频器I中发热最严重的部件。进一步地，所述温度传感器I、温度传感器II、拉压力传感器分别与控制器电连通，二位三通电磁阀和水泵分别与控制器电连通。温度传感器I、温度传感器II、拉压力传感器检测的信号传递给控制器，二位三通电磁阀和水泵接受控制器的控制指令。进一步地，所述刮板输送机首尾两端均设有低速大扭矩永磁同步电机I，低速大扭矩永磁同步电机I下方设有拉压力传感器。采用上述结构本技术取得的有益效果如下：本方案将驱动系统传统的异步电动机替换成低速大扭矩永磁同步电机，使得其输出特性更加适合刮板输送机的工况需求，启动转矩大，能够满足重载启动、抗过载能力强；由于去掉了减速器装置，降低了故障率、提高了传动效率，同时也除去了减速器存在时所带来的维护工作量和润滑渗漏等弊端，基本免维护，提高了可靠性和使用寿命。与刮板输送机链轮另一端相连接的编码器可实时检测链轮的转速，当有链轮断齿出现时，编码器便可检测出链轮转速的周期性波动，控制计算机就会提取出这种波动信号并显示链轮异常，进行报警提示，提高了刮板输送机的智能化程度。变频器和低速大扭矩永磁同步电机共用一个水泵，减少了水泵使用量，同时也节约用水；低速大扭矩永磁同步电机的冷却具有选择性，当温度较低时，仅对变频器进行冷却，环保、节能。附图说明图1为永磁同步电机直驱刮板输送机结构示意图；图2为变频器和永磁同步电机冷却附属装置结构示意图；图3为变频器和永磁同步电机冷却附属装置流程示意图。图中：1、控制器，2、变频器I，3、三相电线，4、低速大扭矩永磁同步电机I，5、联轴器I，6、刮板输送机链轮I，7、编码器I，8、刮板，9、刮板链，10、中部槽，11、编码器II，12、刮板输送机链轮II，13、联轴器II，14、低速大扭矩永磁同步电机II，16、变频器II，18、水箱，19、永磁同步电机冷却水管，20、温度传感器II，21、水管，22、温度传感器I，23、变频器蛇形冷却水管，24、冷却器，25、水泵，26、二位三通电磁阀，27、拉压力传感器。具体实施方式结合附图1-3，对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本技术智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，主要包括控制器1、变频器I2、变频器II16、低速大扭矩永磁同步电机I4、低速大扭矩永磁同步电机II14、联轴器I5、联轴器II1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，主要包括控制器(1)、变频器I(2)、变频器II(16)、低速大扭矩永磁同步电机I(4)、低速大扭矩永磁同步电机II(14)、联轴器I(5)、联轴器II(13)、刮板输送机链轮I(6)、刮板输送机链轮II(12)、刮板(8)、刮板链(9)、中部槽(10)、以及连接低速大扭矩永磁同步电机I(4)和变频器I(2)的三相电线(3)，低速大扭矩永磁同步电机I(4)通过联轴器I(5)与刮板输送机链轮I(6)一端连接，并带动刮板输送机链轮I(6)转动，低速大扭矩永磁同步电机II(14)通过联轴器II(13)与刮板输送机链轮II(12)一端连接，并带动刮板输送机链轮II(12)转动；刮板输送机链轮I(6)和刮板输送机链轮II(12)共同拉动刮板链(9)运动，进而使刮板(8)输送物料，其特征在于：还包括与刮板输送机链轮I(6)另一端相连接的编码器I(7)，与刮板输送机链轮II(12)另一端相连接的编码器II(11)，以及拉压力传感器(27)和冷却附属装置，冷却附属装置具体包括水箱(18)、水泵(25)、冷却器(24)、二位三通电磁阀(26)、温度传感器I(22)、温度传感器II(20)以及水管(21)、变频器蛇形冷却水管(23)和永磁同步电机冷却水管(19)。...

【技术特征摘要】
1.一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，主要包括控制器(1)、变频器I(2)、变频器II(16)、低速大扭矩永磁同步电机I(4)、低速大扭矩永磁同步电机II(14)、联轴器I(5)、联轴器II(13)、刮板输送机链轮I(6)、刮板输送机链轮II(12)、刮板(8)、刮板链(9)、中部槽(10)、以及连接低速大扭矩永磁同步电机I(4)和变频器I(2)的三相电线(3)，低速大扭矩永磁同步电机I(4)通过联轴器I(5)与刮板输送机链轮I(6)一端连接，并带动刮板输送机链轮I(6)转动，低速大扭矩永磁同步电机II(14)通过联轴器II(13)与刮板输送机链轮II(12)一端连接，并带动刮板输送机链轮II(12)转动；刮板输送机链轮I(6)和刮板输送机链轮II(12)共同拉动刮板链(9)运动，进而使刮板(8)输送物料，其特征在于：还包括与刮板输送机链轮I(6)另一端相连接的编码器I(7)，与刮板输送机链轮II(12)另一端相连接的编码器II(11)，以及拉压力传感器(27)和冷却附属装置，冷却附属装置具体包括水箱(18)、水泵(25)、冷却器(24)、二位三通电磁阀(26)、温度传感器I(22)、温度传感器II(20)以及水管(21)、变频器蛇形冷却水管(23)和永磁同步电机冷却水管(19)。2.根据权利要求1所述的一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，其特征在于：所述低速大扭矩永磁同步电机I(4)输出轴与刮板输送机链轮I(6)输入轴通过联轴器I(5)直接连接，低速大扭矩永磁同步电机II(14)输出轴与刮板输送机链轮II(12)输入轴通过联轴器II(13)直接连接。3.根据权利要求1或2所述的一种智能水冷的刮板输送机永磁变频直驱系统，其特征在于：所述编码器I(7)与刮板输送机链轮I(6)的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍久圣，王洋洋，葛世荣，阴妍，王世博，马驰，刘同冈，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32