[發明專利]一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統及工作方法

有效

• 申請號: 201910745523.1
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110422562B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 萬麗榮;呂瑞波;江守波;曾慶良;張鑫;王成龍;王亮;高魁東;張洪洋
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B65G19/06
• 分類號: B65G19/06;B65G23/06;B65G43/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 趙龍群

1.一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，作用于刮板輸送機和采煤機，所述采煤機包括采煤牽引電動機；所述刮板輸送機包括機頭部、機尾部和刮板鏈，所述機頭部包括機頭電動機和機頭鏈輪，所述機頭鏈輪套裝在所述機頭電動機的轉軸上；所述機尾部包括機尾電動機和機尾鏈輪，所述機尾鏈輪套裝在所述機尾電動機的轉軸上；所述機尾鏈輪和所述機頭鏈輪之間通過刮板鏈相連接；所述刮板鏈包括若干個首尾扣在一起的圓環鏈組成，所述圓環鏈包括兩個圓弧段和兩個圓柱段，所述圓弧段與所述圓柱段首尾相連接；其特征在于，

所述智能調速系統包括無線張力監測裝置、電渦流接近開關、無線信號接收裝置及主控機；所述無線張力監測裝置設置在所述圓柱段的內側，用于實時采集和發送刮板鏈和機頭鏈輪嚙合點的張力數據；所述電渦流接近開關設置所述圓柱段的外側，所述電渦流接近開關用于控制所述無線張力監測裝置輸出刮板鏈和機頭鏈輪嚙合點的張力數據；所述電渦流接近開關閉合時，所述無線張力監測裝置將采集的刮板鏈和機頭鏈輪嚙合點的張力數據發送至所述無線信號接收裝置；所述無線信號接收裝置與所述主控機相連接，所述主控機根據所述無線信號接收裝置接收到的張力數據調控所述機頭電動機的轉速、機尾電動機的轉速以及所述采煤牽引電動機的轉速。

2.根據權利要求1所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述電渦流接近開關的型號為LJ18A3-8-Z/BX傳感器M18直流三線NPN常開24V型。

3.根據權利要求1所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，在所述機頭鏈輪與所述刮板鏈的嚙合點處，所述電渦流接近開關的感辨頭到所述機頭鏈輪的輪齒的距離d為10mm-15mm；所述電渦流接近開關焊接在所述圓環鏈中圓柱段的外側。

4.根據權利要求1所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述主控機的型號為FX2N-48ER-D型可編程控制器。

5.根據權利要求1所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述刮板輸送機還包括機頭變頻器和機尾變頻器，所述主控機與所述機頭變頻器相連接，機頭變頻器用于調節機頭電動機的轉速；所述機頭變頻器與所述機尾變頻器同步運行，所述機尾電動機與所述機尾變頻器相連接，機尾變頻器用于調節機尾電動機的轉速；所述采煤機還包括采煤機變頻器，所述主控機與所述采煤機變頻器相連接，所述采煤機變頻器用于控制采煤牽引電動機的轉速。

6.根據權利要求5所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述無線張力監測裝置包括半導體應變片、信號調理電路、數據采集電路、無線發射模塊和外殼；所述外殼圍設成安裝室，所述信號調理電路、數據采集電路和無線發射模塊設置在所述安裝室中；所述半導體應變片的數量為兩個，兩個半導體應變片均粘貼在所述圓柱段中間的內側，用于測量機頭鏈輪和刮板鏈嚙合點的張力；所述信號調理電路用于將所述半導體應變片監測到的張力進行放大濾波；所述數據采集電路用于將所述信號調理電路輸出的信號進行轉換和調制，并將調制后的信號輸送到無線發射模塊；所述電渦流接近開關與所述無線發射模塊相連接，控制所述無線發射模塊無線發送所述數據采集電路調制后的信號。

7.根據權利要求5所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述機頭電動機和機尾電動機均為單機功率大于800KW電動機或刮板輸送機裝機功率大于1000KW使用的三相交流電動機。

8.根據權利要求5所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述無線信號接收裝置固定安裝在所述機頭鏈輪與刮板鏈嚙合點的上方，所述刮板鏈上設置有若干個所述無線張力監測裝置。

9.根據權利要求6所述的一種綜采工作面采煤運煤智能調速系統，其特征在于，所述無線發射模塊和所述無線信號接收裝置之間為RFID通信方式。

10.一種如權利要求5-9任一項所述的綜采工作面采煤運煤智能調速系統的工作方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)在所述主控機中存入額定負載下刮板輸送機的機頭鏈輪和刮板鏈嚙合點的張力值；

(2)開啟綜采工作面采煤運煤智能調速系統；

(3)在智能調速采煤系統運行過程中，所述主控機將接收到的嚙合點張力數據和存入的額定負載下刮板輸送機的機頭鏈輪和刮板鏈嚙合點的張力值進行比較；

(4)根據恒功率下電動機轉速與負載轉矩的關系：P＝T×w，P表示機頭電動機轉軸上的機械功率，T表示負載力F在機頭電動機轉軸上產生的負載轉矩，w表示機頭電動機轉速，所述主控機通過控制所述機頭變頻器調整所述機頭電動機的轉速；所述主控機控制采煤機變頻器調節采煤機牽引電動機的轉速檔位。