刮板輸送機自動緊鏈系統設計

田原+高崗

摘 要 刮板輸送機是煤礦生產重要運輸設備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構，又是承載機構，刮板鏈條張力過緊或過松則容易導致鏈條拉斷或鏈條摩擦刮板，大大縮短刮板輸送機的使用壽命。為了使刮板鏈條和鏈輪始終處于一個良好的嚙合狀態，本文設計了一種新型電液控制自動緊鏈系統，既保證了刮板輸送機正常高效工作，又有效提高了刮板輸送機的使用壽命。

關鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0022-02

刮板輸送機在每次運行前都需要對刮板鏈條的張力進行監測以確定當前鏈條張力是否合適，因為鏈條是彈性體，工作過程中在牽引力的作用下鏈條將被拉長，伸長量將使鏈條松弛、重疊，甚至導致鏈條扭結產生生產事故。緊鏈的目的是消除伸長量，使得鏈條能夠與鏈輪處于一種良好的嚙合狀態。緊鏈后的刮板輸送機在負載作用下，鏈條的張力和變形隨著載荷的大小重新分布，此時需要調節鏈條的松緊程度，以此保證刮板輸送機的正常工作[1-3]。

目前，刮板輸送機的緊鏈方式主要有以下兩種：閘盤摩擦緊鏈和液壓馬達緊鏈。閘盤摩擦緊鏈為傳統的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構作用于制動輪上控制刮板鏈條的松緊，鏈條的松緊力大小與作用在制動輪上的力矩成正比。但是對于大功率、遠距離輸送的刮板輸送機，由于刮板鏈條預緊力很大，此時閘盤手動緊鏈很難實現。因此根據實際工況，開發一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統刮板輸送機緊鏈系統基礎上提出了一種電液控制自動緊鏈系統，該系統具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便，自動化程度高的特點，極大程度提高了刮板輸送機的安全有效控制，具有很好的實用價值。

1 刮板輸送機自動緊鏈原理

液壓馬達緊鏈系統主要包括：液壓馬達、馬達液控系統、馬達輸出的PTU齒輪傳動裝置、輸送機的減速器、鏈輪、刮板鏈、阻鏈器和馬達轉速轉矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統供液使馬達轉動，馬達帶動PTU齒輪傳動裝置開始工作，PTU將動力傳至輸送機的減速器，從而驅動鏈輪轉動，鏈輪轉動帶動了刮板鏈的運行，在輸送機的機頭附近安裝一個阻鏈器將刮板鏈的一端固定，此時只要液壓馬達工作，鏈條就會張緊。

在液控系統中通過一個壓力傳感器測出系統供液壓力，在PTU液壓張緊系統中，通過一套測速裝置測出馬達的轉速，根據有效壓差（有效壓差=系統供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉速來計算出馬達的實時轉矩，再根據PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉速比（減速器目前有三種傳動比i=24.5，i=28，i=30）通過軟件程序可測的鏈輪的轉矩，然后再轉化為鏈條的張緊力；根據馬達轉速和系統傳動速比，測出鏈輪的轉速，電液自動控制緊鏈系統流程圖如圖1所示。

馬達轉速轉矩顯示器主要作用是顯示：鏈條的張緊力、馬達的轉速、鏈輪鏈速、鏈輪轉矩和供液系統的壓力。

圖1 電液自動控制緊鏈系統流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統設計

圖2 自動緊鏈控制系統軟件流程圖

自動緊鏈控制控制分為2個系統：電控系統1、電控系統2，軟件流程圖如圖2所示。

電控系統1為手動控制電路。它主要根據人為經驗手動操作按鈕來控制無桿腔電磁閥動作和有桿腔電磁閥動作，使刮板輸送機的鏈條張緊。

圖3 自動緊鏈液壓系統原理圖

電控系統2為自動控制監控電路，自動緊鏈液壓系統原理圖如圖3所示。當操作開關在自動狀態，系統會自動監測系統壓力（7）和液壓缸的位置開關（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統監測的壓力高于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統壓力沒有達到系統的設定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關信號。此時，系統要報警，并開啟控制液壓缸有桿腔的電磁閥，延時5秒，停止，等待操作人員，啟動馬達緊鏈系統。

3 結束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統與傳統閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產中，具有很高的實用價值和應用前景。

參考文獻

[1]董立紅.基于卡爾曼濾波的刮板輸送機張力控制系統[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數對刮板輸送機系統影響的分析與研究[J].煤炭工程，2012（09）.

[3]徐廣明，毛君.刮板輸送機鏈條張力分析與計算研究[J].煤礦機械，2005（09）.

[4]孫守靖.礦井監測監控系統技術發展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監測監控系統的現狀與發展[J].安全技術，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監測監控系統的使用探索[J].煤礦安全，2005（09）.

作者簡介

田原（1987-），男，漢族，山西渾源人，本科，研究方向：在線故障診斷與檢測。endprint

摘 要 刮板輸送機是煤礦生產重要運輸設備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構，又是承載機構，刮板鏈條張力過緊或過松則容易導致鏈條拉斷或鏈條摩擦刮板，大大縮短刮板輸送機的使用壽命。為了使刮板鏈條和鏈輪始終處于一個良好的嚙合狀態，本文設計了一種新型電液控制自動緊鏈系統，既保證了刮板輸送機正常高效工作，又有效提高了刮板輸送機的使用壽命。

關鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0022-02

刮板輸送機在每次運行前都需要對刮板鏈條的張力進行監測以確定當前鏈條張力是否合適，因為鏈條是彈性體，工作過程中在牽引力的作用下鏈條將被拉長，伸長量將使鏈條松弛、重疊，甚至導致鏈條扭結產生生產事故。緊鏈的目的是消除伸長量，使得鏈條能夠與鏈輪處于一種良好的嚙合狀態。緊鏈后的刮板輸送機在負載作用下，鏈條的張力和變形隨著載荷的大小重新分布，此時需要調節鏈條的松緊程度，以此保證刮板輸送機的正常工作[1-3]。

目前，刮板輸送機的緊鏈方式主要有以下兩種：閘盤摩擦緊鏈和液壓馬達緊鏈。閘盤摩擦緊鏈為傳統的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構作用于制動輪上控制刮板鏈條的松緊，鏈條的松緊力大小與作用在制動輪上的力矩成正比。但是對于大功率、遠距離輸送的刮板輸送機，由于刮板鏈條預緊力很大，此時閘盤手動緊鏈很難實現。因此根據實際工況，開發一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統刮板輸送機緊鏈系統基礎上提出了一種電液控制自動緊鏈系統，該系統具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便，自動化程度高的特點，極大程度提高了刮板輸送機的安全有效控制，具有很好的實用價值。

1 刮板輸送機自動緊鏈原理

液壓馬達緊鏈系統主要包括：液壓馬達、馬達液控系統、馬達輸出的PTU齒輪傳動裝置、輸送機的減速器、鏈輪、刮板鏈、阻鏈器和馬達轉速轉矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統供液使馬達轉動，馬達帶動PTU齒輪傳動裝置開始工作，PTU將動力傳至輸送機的減速器，從而驅動鏈輪轉動，鏈輪轉動帶動了刮板鏈的運行，在輸送機的機頭附近安裝一個阻鏈器將刮板鏈的一端固定，此時只要液壓馬達工作，鏈條就會張緊。

在液控系統中通過一個壓力傳感器測出系統供液壓力，在PTU液壓張緊系統中，通過一套測速裝置測出馬達的轉速，根據有效壓差（有效壓差=系統供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉速來計算出馬達的實時轉矩，再根據PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉速比（減速器目前有三種傳動比i=24.5，i=28，i=30）通過軟件程序可測的鏈輪的轉矩，然后再轉化為鏈條的張緊力；根據馬達轉速和系統傳動速比，測出鏈輪的轉速，電液自動控制緊鏈系統流程圖如圖1所示。

馬達轉速轉矩顯示器主要作用是顯示：鏈條的張緊力、馬達的轉速、鏈輪鏈速、鏈輪轉矩和供液系統的壓力。

圖1 電液自動控制緊鏈系統流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統設計

圖2 自動緊鏈控制系統軟件流程圖

自動緊鏈控制控制分為2個系統：電控系統1、電控系統2，軟件流程圖如圖2所示。

電控系統1為手動控制電路。它主要根據人為經驗手動操作按鈕來控制無桿腔電磁閥動作和有桿腔電磁閥動作，使刮板輸送機的鏈條張緊。

圖3 自動緊鏈液壓系統原理圖

電控系統2為自動控制監控電路，自動緊鏈液壓系統原理圖如圖3所示。當操作開關在自動狀態，系統會自動監測系統壓力（7）和液壓缸的位置開關（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統監測的壓力高于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統壓力沒有達到系統的設定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關信號。此時，系統要報警，并開啟控制液壓缸有桿腔的電磁閥，延時5秒，停止，等待操作人員，啟動馬達緊鏈系統。

3 結束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統與傳統閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產中，具有很高的實用價值和應用前景。

參考文獻

[1]董立紅.基于卡爾曼濾波的刮板輸送機張力控制系統[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數對刮板輸送機系統影響的分析與研究[J].煤炭工程，2012（09）.

[3]徐廣明，毛君.刮板輸送機鏈條張力分析與計算研究[J].煤礦機械，2005（09）.

[4]孫守靖.礦井監測監控系統技術發展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監測監控系統的現狀與發展[J].安全技術，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監測監控系統的使用探索[J].煤礦安全，2005（09）.

作者簡介

田原（1987-），男，漢族，山西渾源人，本科，研究方向：在線故障診斷與檢測。endprint

摘 要 刮板輸送機是煤礦生產重要運輸設備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構，又是承載機構，刮板鏈條張力過緊或過松則容易導致鏈條拉斷或鏈條摩擦刮板，大大縮短刮板輸送機的使用壽命。為了使刮板鏈條和鏈輪始終處于一個良好的嚙合狀態，本文設計了一種新型電液控制自動緊鏈系統，既保證了刮板輸送機正常高效工作，又有效提高了刮板輸送機的使用壽命。

關鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統

中圖分類號：TD528 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0022-02

刮板輸送機在每次運行前都需要對刮板鏈條的張力進行監測以確定當前鏈條張力是否合適，因為鏈條是彈性體，工作過程中在牽引力的作用下鏈條將被拉長，伸長量將使鏈條松弛、重疊，甚至導致鏈條扭結產生生產事故。緊鏈的目的是消除伸長量，使得鏈條能夠與鏈輪處于一種良好的嚙合狀態。緊鏈后的刮板輸送機在負載作用下，鏈條的張力和變形隨著載荷的大小重新分布，此時需要調節鏈條的松緊程度，以此保證刮板輸送機的正常工作[1-3]。

目前，刮板輸送機的緊鏈方式主要有以下兩種：閘盤摩擦緊鏈和液壓馬達緊鏈。閘盤摩擦緊鏈為傳統的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構作用于制動輪上控制刮板鏈條的松緊，鏈條的松緊力大小與作用在制動輪上的力矩成正比。但是對于大功率、遠距離輸送的刮板輸送機，由于刮板鏈條預緊力很大，此時閘盤手動緊鏈很難實現。因此根據實際工況，開發一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統刮板輸送機緊鏈系統基礎上提出了一種電液控制自動緊鏈系統，該系統具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便，自動化程度高的特點，極大程度提高了刮板輸送機的安全有效控制，具有很好的實用價值。

1 刮板輸送機自動緊鏈原理

液壓馬達緊鏈系統主要包括：液壓馬達、馬達液控系統、馬達輸出的PTU齒輪傳動裝置、輸送機的減速器、鏈輪、刮板鏈、阻鏈器和馬達轉速轉矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統供液使馬達轉動，馬達帶動PTU齒輪傳動裝置開始工作，PTU將動力傳至輸送機的減速器，從而驅動鏈輪轉動，鏈輪轉動帶動了刮板鏈的運行，在輸送機的機頭附近安裝一個阻鏈器將刮板鏈的一端固定，此時只要液壓馬達工作，鏈條就會張緊。

在液控系統中通過一個壓力傳感器測出系統供液壓力，在PTU液壓張緊系統中，通過一套測速裝置測出馬達的轉速，根據有效壓差（有效壓差=系統供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉速來計算出馬達的實時轉矩，再根據PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉速比（減速器目前有三種傳動比i=24.5，i=28，i=30）通過軟件程序可測的鏈輪的轉矩，然后再轉化為鏈條的張緊力；根據馬達轉速和系統傳動速比，測出鏈輪的轉速，電液自動控制緊鏈系統流程圖如圖1所示。

馬達轉速轉矩顯示器主要作用是顯示：鏈條的張緊力、馬達的轉速、鏈輪鏈速、鏈輪轉矩和供液系統的壓力。

圖1 電液自動控制緊鏈系統流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統設計

圖2 自動緊鏈控制系統軟件流程圖

自動緊鏈控制控制分為2個系統：電控系統1、電控系統2，軟件流程圖如圖2所示。

電控系統1為手動控制電路。它主要根據人為經驗手動操作按鈕來控制無桿腔電磁閥動作和有桿腔電磁閥動作，使刮板輸送機的鏈條張緊。

圖3 自動緊鏈液壓系統原理圖

電控系統2為自動控制監控電路，自動緊鏈液壓系統原理圖如圖3所示。當操作開關在自動狀態，系統會自動監測系統壓力（7）和液壓缸的位置開關（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統監測的壓力高于某一設定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統壓力沒有達到系統的設定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關信號。此時，系統要報警，并開啟控制液壓缸有桿腔的電磁閥，延時5秒，停止，等待操作人員，啟動馬達緊鏈系統。

3 結束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統與傳統閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產中，具有很高的實用價值和應用前景。

參考文獻

[1]董立紅.基于卡爾曼濾波的刮板輸送機張力控制系統[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數對刮板輸送機系統影響的分析與研究[J].煤炭工程，2012（09）.

[3]徐廣明，毛君.刮板輸送機鏈條張力分析與計算研究[J].煤礦機械，2005（09）.

[4]孫守靖.礦井監測監控系統技術發展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監測監控系統的現狀與發展[J].安全技術，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監測監控系統的使用探索[J].煤礦安全，2005（09）.

作者簡介

田原（1987-），男，漢族，山西渾源人，本科，研究方向：在線故障診斷與檢測。endprint