[發(fā)明專利]一種刮板輸送機中部槽摩擦力監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910170855.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110040467B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王大剛;王瑞鑫;朱真才;朱輝龍;沈剛;李翔;湯裕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: B65G43/00
• 分類號: B65G43/00;B65G19/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發(fā)明公開了一種刮板輸送機中部槽摩擦力監(jiān)測系統(tǒng)，包括刮板輸送機系統(tǒng)和傳感檢測系統(tǒng)。刮板輸送機系統(tǒng)由機身、中部槽、推移耳、刮板、雙鏈條、鏈輪、減速器、電動機與變頻器組成；傳感監(jiān)測系統(tǒng)由受力模塊、三維力傳感器、預(yù)埋溫度傳感器組成。該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜惡劣工況下刮板輸送機圓環(huán)鏈?煤散料?中部槽之間沖擊載荷、摩擦力、摩擦系數(shù)和溫度等進行監(jiān)測的系統(tǒng)，為刮板輸送機的設(shè)計、安全預(yù)警、健康評價提供技術(shù)手段，同時可以為刮板機中部槽的摩擦磨損和疲勞斷裂機理研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種刮板輸送機中部槽摩擦力監(jiān)測系統(tǒng)，特別是復(fù)雜惡劣運行工況下刮板輸送機中部槽摩擦力的多點監(jiān)測系統(tǒng)，屬于刮板輸送機測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

刮板輸送機作為煤礦綜采工作面關(guān)鍵輸送裝備，承擔著運煤、為采煤機提供運行軌道、為液壓支架提供推移支點的重要任務(wù)。刮板輸送機利用鏈傳動原理，在驅(qū)動電機、液力耦合器和減速機驅(qū)動下，以刮板鏈(包括圓環(huán)鏈、刮板和接鏈器)和中部槽分別作為牽引機構(gòu)和支撐機構(gòu)，鏈輪帶動無極閉合的刮板鏈在中部槽上做連續(xù)循環(huán)運動，將中部槽上煤炭由機尾處運至機頭處卸載。在刮板輸送機運行過程中，圓環(huán)鏈直線段與中部槽存在相對運動，同時鏈輪-圓環(huán)鏈傳動多邊形效應(yīng)、滿載或超載時頻繁開機或停機以及煤壁片幫和煤壁垮落等異常載荷均將導(dǎo)致圓環(huán)鏈-中部槽沖擊接觸特性以及圓環(huán)鏈的時變動張力特性，因此，圓環(huán)鏈- 中部槽的沖擊接觸和相對運動以及時變動張力的耦合作用導(dǎo)致圓環(huán)鏈-中部槽的摩擦疲勞作用，引發(fā)圓環(huán)鏈、中部槽的摩擦磨損和疲勞裂紋擴展，當鏈環(huán)磨損量超限或裂紋擴展到一定程度而無法繼續(xù)承受動載荷作用將發(fā)生斷鏈事故。為此，動態(tài)實時監(jiān)測刮板機運行過程中圓環(huán)鏈、煤炭散料顆粒、中部槽之間的動態(tài)接觸載荷、摩擦力和摩擦系數(shù)等參數(shù)，為揭示圓環(huán)鏈和中部槽的摩擦磨損和疲勞斷裂機理奠定參數(shù)基礎(chǔ)，對保障刮板輸送機可靠運行、提高綜采成套裝備開機率、提高大型煤礦生產(chǎn)效率有重要意義。

然而，煤礦綜采工作面處于高溫、煤粉以及淋水和礦井水等復(fù)雜惡劣環(huán)境中，且刮板輸送機頻繁承受煤塊掉落的沖擊作用，使得各項監(jiān)測設(shè)備不利于布置與維護(例如，不能在圓環(huán)鏈上開口破壞安裝傳感器或應(yīng)變測試裝置，因圓環(huán)鏈-煤- 中部槽以及圓環(huán)鏈-鏈輪的作用以及無極閉合的刮板鏈會破壞測量裝置，且圓環(huán)鏈破壞會造成圓環(huán)鏈承載能力下降，影響輸運能力；如采用非接觸式測量裝置，因刮板輸送機惡劣服役工況會破壞測量裝置或阻礙測量等)；同時，開采過程中，如采煤量控制不均，易導(dǎo)致刮板輸送機過載現(xiàn)象，甚至會引起溜壓死現(xiàn)象，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來巨大的安全隱患。因此，克服現(xiàn)有的刮板機中部槽監(jiān)測技術(shù)功能性差、缺乏實時性以及不能對刮板機中部槽的摩擦磨損數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和分析的問題，對了解刮板輸送機運行過程中服役工況條件、實時監(jiān)測圓環(huán)鏈-煤散料- 中部槽之間的摩擦信息、揭示圓環(huán)鏈和中部槽失效機理具有重要意義。

中國專利CN104609133A公布了一種用于刮板運輸機中部槽中板磨損的檢測方法及其檢測系統(tǒng)，該方法可實現(xiàn)磨損的監(jiān)測。然而該方法只能對中部槽是否磨損進行定性監(jiān)測，并不能對動載或沖擊載荷工況下刮板輸送機中部槽與煤散料之間的摩擦力進行監(jiān)測。

中國專利CN106865156A公布了一種刮板輸送機中部槽磨損檢測裝置及其檢測系統(tǒng)，該裝置可以利用超聲波對中部槽進行磨損檢測，然而該裝置僅僅是通過超聲波對中部槽厚度進行監(jiān)測，從而判斷磨損情況，并不能對刮板輸送機運行過程中的摩擦力進行監(jiān)測，并且在井下環(huán)境中，由于煤粉的附著，超聲波監(jiān)測中部槽厚度會產(chǎn)生很大的誤差。

因此，針對復(fù)雜惡劣工況下刮板輸送機圓環(huán)鏈-煤散料-中部槽之間摩擦力監(jiān)測系統(tǒng)尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種刮板輸送機中部槽摩擦力監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜惡劣工況下刮板輸送機圓環(huán)鏈-煤散料-中部槽之間沖擊載荷、摩擦力、摩擦系數(shù)和溫度等進行監(jiān)測的系統(tǒng)，為刮板輸送機的設(shè)計、安全預(yù)警、健康評價提供技術(shù)手段，同時可以為刮板機中部槽的摩擦磨損和疲勞斷裂機理研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

技術(shù)方案：