一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，涉及煤炭开采技术领域。本发明专利技术装置包括机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ、机尾链轮、机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ、机尾驱动电机、刮板链、机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器、电机控制模块。采用电机控制模块，通过对采集的扭矩信号进行分析处理，在刮板输送机不同的运输情形下，智能的控制机头驱动电机Ⅱ的工作状态，使得刮板输送机在不同的工作状态均能高效节能的运送物料，降低刮板输送机的功率损耗。率损耗。率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置


[0001]本专利技术涉及煤炭开采
，尤其涉及一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置。

技术介绍

[0002]矿用刮板输送机是综合机械化采煤工作面的关键装备之一，主要用于煤炭的运输。刮板输送机常常存在空载、小工作量的工作状态，其中刮板输送机的空载功率消耗较大，为总功率的30％左右。目前，刮板输送机向着大运量、大功率方向发展，其中更为大型的电机、刮板输送机规模使得功率损耗并没能得到解决；且增大电机功率电机体积、质量均会增大，电机驱动阻耗增大，同时，电机加工难度及成本大幅度增加；另外，大型的布置规模，使得占据的井下工作空间增大，余留的空间则会缩小，又对井下的工作空间开辟规模、利用提出了挑战。
[0003]因此，有必要设计一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，降低刮板输送机占据工作空间的大小，使电机选取更为便捷，降低刮板输送机的功率损耗，使煤炭运输更加高效节能，以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置。
[0005]一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，包括机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ、机尾链轮、机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ、机尾驱动电机、刮板链、机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器、电机控制模块。
[0006]所述机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ、机尾链轮同时连接刮板输送机装置的刮板链，其中机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ相邻布置在刮板输送机装置的机头架上，机尾链轮布置于刮板输送机装置的机尾组件架体上，所述机头驱动电机Ⅰ的转动轴与机头链轮Ⅰ的连接轴相连，且相连处安装有机头扭矩传感器Ⅰ，所述机头驱动电机Ⅱ的转动轴与机头链轮Ⅱ的连接轴相连，所述机尾驱动电机的转动轴与机尾链轮的连接轴相连，且相连处安装有机尾扭矩传感器。
[0007]所述的机头驱动电机Ⅰ与机头驱动电机Ⅱ为板输送机装置的机头位置布置的双电机，用来优化替代同功率要求的单电机驱动，其中按如下功率分配模型进行功率分配：设机头单电机的功率要求为P，则优化替代的机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ的功率分别为P1、P2，其中P＝P1+P2，P2＝αP1，其中系数α根据机头两链轮与刮板链的围包角比值大小来确定；
[0008]所述机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ沿着刮板输送机运行方向相邻布置，两链轮的具体安装位置满足在互不干涉、不会造成安全问题的前提下，合理布置两链轮的位置关系即可；
[0009]所述机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器检测的张力信号通过无线传输方式输送至所述电机控制模块；具体的，机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器安装位置处设有无线信
号发生装置，所述电机控制模块包括无线信号采集系统、编程控制器，无线信号采集系统中为无线信号接收装置，接收来自无线信号发射装置的扭矩信号；
[0010]所述电机控制模块将接收的来自机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器的扭矩信号传输至编程控制器，经编程控制器分析处理，其中的最大扭矩值与设定的特征扭矩值T进行比较，并根据比较不同结果，控制机头驱动电机Ⅱ的不同工作状态，从而高效节能的控制刮板输送机的物料运输。
[0011]当刮板输送机处于空载或小运量工作状态，此时刮板输送机的运行阻力小，同时链轮上的扭矩就较小，通过机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器的检测，将测量的扭矩通过无线信号发生装置传输至电机控制模块的信号采集系统并接受，再传输至电机控制模块，电机控制模块将接收的两个扭矩信号其中的最大扭矩值与设定的特征扭矩值T进行比较，最大扭矩值小于设定的扭矩值T，并根据比较的结果来控制机头驱动电机Ⅱ的运行，使机头驱动电机Ⅱ停止运行，对应着机头驱动电机Ⅱ处于发电状态，对应的机头链轮Ⅱ不再驱动刮板链运行，而是随着刮板链自由旋转，此时，仅有机头驱动电机Ⅰ与机尾驱动电机处于驱动工作状态，驱动刮板输送机在低负载下节能运行；
[0012]当刮板输送机处于正常负载大运量工作状态，此时刮板输送机的运行阻力增大，同时链轮上的扭矩增大，通过机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器的检测，将测量的扭矩通过无线信号发生装置传输至电机控制模块的信号采集系统并接受，再传输至电机控制模块，电机控制模块将接收的两个扭矩信号其中的最大扭矩值与设定的特征扭矩值T进行比较，最大扭矩值大于等于设定的扭矩值T，并根据比较的结果来控制机头驱动电机Ⅱ的运行，使机头驱动电机Ⅱ开始运行，对应着机头驱动电机Ⅱ处于电动状态，对应的机头链轮Ⅱ则加入驱动刮板链的运行，此时，机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ与机尾驱动电机均处于驱动工作状态，并要求机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ与机尾驱动电机三电机同步运行，共同驱动刮板输送机在大负载下正常运行。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0014]本专利技术提供一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，本专利技术通过将原有的大功率机头单电机驱动改进为机头双电机，其中双电机的总功率与原单电机功率相同，需满足要求正常作业任务的功率要求。与原大功率电机相比，选取两个小功率电机，一方面使用的小功率电机的体积、质量会减小，电机的驱动阻耗减小，同时电机的加工难度及成本大幅减小，从而为电机的选取、制造提供了便捷。另一方面，体积较小的电机所占据的井下空间会更小，对井下的空间占据要求减小，减轻了井下空间开掘成本；
[0015]本专利技术采用电机控制模块，通过对采集的扭矩信号进行分析处理，在刮板输送机不同的运输情形下，智能的控制机头驱动电机Ⅱ的工作状态，使得刮板输送机在不同的工作状态均能高效节能的运送物料，降低刮板输送机的功率损耗。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例中高效节能刮板输送机装置示意图；
[0017]图中：1
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电机控制模块；2
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机头链轮Ⅰ；3
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机头链轮Ⅱ；4
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刮板；5
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圆环链；6
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机尾链轮；7
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机尾驱动电机；8
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机尾扭矩传感器；9
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机头驱动电机Ⅱ；10
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机头驱动电机Ⅰ；11
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机头扭矩传感器Ⅰ。
[0018]图2为本专利技术的功率分配计算示意图；
[0019]图3为本专利技术的工作流程图；
[0020]图4为本专利技术的控制程序框图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0022]如图1、图2所示，根据前述功率分配模型合理分配选取机头的功率大小。正常大运量运输情况下，机头驱动电机Ⅰ10、机头驱动电机Ⅱ9同步驱动机头链轮Ⅰ2、机头链轮Ⅱ3转动运行，其中两链轮的转速相等，两链轮的驱动扭矩大小正比于二者链轮的围包角的大小，那么二者的功率比也就等于二者的围包角大小之比，从而确定总功率的分配，进而确定了机头两驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，其特征在于，包括机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ、机尾链轮、机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ、机尾驱动电机、刮板链、机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器、电机控制模块；所述机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ、机尾链轮同时连接刮板输送机装置的刮板链，其中机头链轮Ⅰ、机头链轮Ⅱ相邻布置在刮板输送机装置的机头架上，机尾链轮布置于刮板输送机装置的机尾组件架体上，所述机头驱动电机Ⅰ的转动轴与机头链轮Ⅰ的连接轴相连，且相连处安装有机头扭矩传感器Ⅰ，所述机头驱动电机Ⅱ的转动轴与机头链轮Ⅱ的连接轴相连，所述机尾驱动电机的转动轴与机尾链轮的连接轴相连，且相连处安装有机尾扭矩传感器；所述机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器检测的张力信号通过无线传输方式输送至所述电机控制模块；具体的，机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器安装位置处设有无线信号发生装置，所述电机控制模块包括无线信号采集系统、编程控制器，无线信号采集系统中为无线信号接收装置，接收来自无线信号发射装置的扭矩信号；所述电机控制模块将接收的来自机头扭矩传感器Ⅰ、机尾扭矩传感器的扭矩信号传输至编程控制器，经编程控制器分析处理，将最大扭矩值与设定的特征扭矩值T进行比较，并根据比较不同结果，控制机头驱动电机Ⅱ的不同工作状态，从而高效节能的控制刮板输送机的物料运输。2.根据权利要求1所述的一种长距离非等强三驱动的高效节能刮板输送机装置，其特征在于，所述的机头驱动电机Ⅰ与机头驱动电机Ⅱ为板输送机装置的机头位置布置的双电机，用来优化替代同功率要求的单电机驱动，其中按如下功率分配模型进行功率分配：设机头单电机的功率要求为P，则优化替代的机头驱动电机Ⅰ、机头驱动电机Ⅱ的功率分别为P1、P2，其中P＝P1+P...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峻铭，张强，杨毅，刘伟，顾颉颖，苏金鹏，田莹，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：