田原+高崗

摘 要 刮板輸送機是煤礦生產(chǎn)重要運輸設(shè)備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構(gòu)，又是承載機構(gòu)，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(tài)，本文設(shè)計了一種新型電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，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(guān)鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統(tǒng)

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(jiān)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(jié)產(chǎn)生生產(chǎn)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(tài)。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(diào)節(jié)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(tǒng)的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構(gòu)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(xiàn)。因此根據(jù)實際工況，開發(fā)一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統(tǒng)刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一種電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、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(tǒng)主要包括：液壓馬達、馬達液控系統(tǒng)、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(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統(tǒng)供液使馬達轉(zhuǎn)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(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪轉(zhuǎn)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(tǒng)中通過一個壓力傳感器測出系統(tǒng)供液壓力，在PTU液壓張緊系統(tǒng)中，通過一套測速裝置測出馬達的轉(zhuǎn)速，根據(jù)有效壓差（有效壓差=系統(tǒng)供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉(zhuǎn)速來計算出馬達的實時轉(zhuǎn)矩，再根據(jù)PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，然后再轉(zhuǎn)化為鏈條的張緊力；根據(jù)馬達轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)傳動速比，測出鏈輪的轉(zhuǎn)速，電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

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

圖1 電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統(tǒng)設(shè)計

圖2 自動緊鏈控制系統(tǒng)軟件流程圖

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

電控系統(tǒng)1為手動控制電路。它主要根據(jù)人為經(jīng)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(tǒng)原理圖

電控系統(tǒng)2為自動控制監(jiān)控電路，自動緊鏈液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。當操作開關(guān)在自動狀態(tài)，系統(tǒng)會自動監(jiān)測系統(tǒng)壓力（7）和液壓缸的位置開關(guān)（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統(tǒng)監(jiān)測的壓力高于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關(guān)閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統(tǒng)壓力沒有達到系統(tǒng)的設(shè)定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關(guān)信號。此時，系統(tǒng)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(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統(tǒng)與傳統(tǒng)閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應(yīng)用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產(chǎn)中，具有很高的實用價值和應(yīng)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(tǒng)[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數(shù)對刮板輸送機系統(tǒng)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].安全技術(shù)，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)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(chǎn)重要運輸設(shè)備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構(gòu)，又是承載機構(gòu)，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(tài)，本文設(shè)計了一種新型電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，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(guān)鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統(tǒng)

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(jiān)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(jié)產(chǎn)生生產(chǎn)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(tài)。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(diào)節(jié)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(tǒng)的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構(gòu)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(xiàn)。因此根據(jù)實際工況，開發(fā)一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統(tǒng)刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一種電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、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(tǒng)主要包括：液壓馬達、馬達液控系統(tǒng)、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(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統(tǒng)供液使馬達轉(zhuǎn)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(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪轉(zhuǎn)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(tǒng)中通過一個壓力傳感器測出系統(tǒng)供液壓力，在PTU液壓張緊系統(tǒng)中，通過一套測速裝置測出馬達的轉(zhuǎn)速，根據(jù)有效壓差（有效壓差=系統(tǒng)供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉(zhuǎn)速來計算出馬達的實時轉(zhuǎn)矩，再根據(jù)PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，然后再轉(zhuǎn)化為鏈條的張緊力；根據(jù)馬達轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)傳動速比，測出鏈輪的轉(zhuǎn)速，電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

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

圖1 電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統(tǒng)設(shè)計

圖2 自動緊鏈控制系統(tǒng)軟件流程圖

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

電控系統(tǒng)1為手動控制電路。它主要根據(jù)人為經(jīng)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(tǒng)原理圖

電控系統(tǒng)2為自動控制監(jiān)控電路，自動緊鏈液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。當操作開關(guān)在自動狀態(tài)，系統(tǒng)會自動監(jiān)測系統(tǒng)壓力（7）和液壓缸的位置開關(guān)（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統(tǒng)監(jiān)測的壓力高于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關(guān)閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統(tǒng)壓力沒有達到系統(tǒng)的設(shè)定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關(guān)信號。此時，系統(tǒng)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(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統(tǒng)與傳統(tǒng)閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應(yīng)用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產(chǎn)中，具有很高的實用價值和應(yīng)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(tǒng)[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數(shù)對刮板輸送機系統(tǒng)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].安全技術(shù)，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)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(chǎn)重要運輸設(shè)備之一，其刮板鏈條既是刮板輸送機的牽引機構(gòu)，又是承載機構(gòu)，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(tài)，本文設(shè)計了一種新型電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，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(guān)鍵詞 刮板輸送機；電液控制；自動緊鏈系統(tǒng)

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(jiān)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(jié)產(chǎn)生生產(chǎn)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(tài)。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(diào)節(jié)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(tǒng)的緊鏈方式，它是通過手動夾緊機構(gòu)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(xiàn)。因此根據(jù)實際工況，開發(fā)一種能適合大功率、遠距離輸送的刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)顯得尤為重要[4-6]。本文在傳統(tǒng)刮板輸送機緊鏈系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一種電液控制自動緊鏈系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、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(tǒng)主要包括：液壓馬達、馬達液控系統(tǒng)、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(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩顯示器。

液壓馬達通過液控系統(tǒng)供液使馬達轉(zhuǎn)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(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪轉(zhuǎn)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(tǒng)中通過一個壓力傳感器測出系統(tǒng)供液壓力，在PTU液壓張緊系統(tǒng)中，通過一套測速裝置測出馬達的轉(zhuǎn)速，根據(jù)有效壓差（有效壓差=系統(tǒng)供液壓力-16Bar）、馬達效率和轉(zhuǎn)速來計算出馬達的實時轉(zhuǎn)矩，再根據(jù)PTU齒輪傳動裝置的傳動比（i=6.375）、減速器轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩，然后再轉(zhuǎn)化為鏈條的張緊力；根據(jù)馬達轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)傳動速比，測出鏈輪的轉(zhuǎn)速，電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

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

圖1 電液自動控制緊鏈系統(tǒng)流程圖

2 刮板輸送機自動緊鏈控制系統(tǒng)設(shè)計

圖2 自動緊鏈控制系統(tǒng)軟件流程圖

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

電控系統(tǒng)1為手動控制電路。它主要根據(jù)人為經(jīng)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(tǒng)原理圖

電控系統(tǒng)2為自動控制監(jiān)控電路，自動緊鏈液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。當操作開關(guān)在自動狀態(tài)，系統(tǒng)會自動監(jiān)測系統(tǒng)壓力（7）和液壓缸的位置開關(guān)（10）。當壓力傳感器（7）測到的壓力低于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥動作，無桿腔充液；當系統(tǒng)監(jiān)測的壓力高于某一設(shè)定值時，閥組（5）的無桿腔電磁閥關(guān)閉，無桿腔停止供液。若在緊鏈過程中，系統(tǒng)壓力沒有達到系統(tǒng)的設(shè)定壓力，但液壓缸活塞在行走過程中卻檢測到接近開關(guān)信號。此時，系統(tǒng)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(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文提出的電液控制自動緊鏈系統(tǒng)與傳統(tǒng)閘盤摩擦緊鏈方式相比，具有低速、大扭矩、平穩(wěn)、安全可靠、操作方便、自動化程度高的特點，特別適合應(yīng)用在功率大、輸送距離遠的煤礦生產(chǎn)中，具有很高的實用價值和應(yīng)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(tǒng)[J].計算機工程與科學，2013（04）.

[2]曲乃銳.運行阻力系數(shù)對刮板輸送機系統(tǒng)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向展望[J].煤礦安全，2005（01）.

[5]楊世興.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].安全技術(shù)，2004（05）.

[6]姬迎春.成莊礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)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