[發明專利]一種采煤機永磁半直驅截割傳動系統保護裝置及方法

有效

• 申請號: 202110479363.8
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113027450B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 盛連超;陸賀;李威;許少毅;申建偉;姜聳;王承濤;陳宇鳴
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;江蘇師范大學
• 主分類號: E21C31/02
• 分類號: E21C31/02;E21C35/04;E21C35/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯群

一種采煤機永磁半直驅截割傳動系統保護裝置及方法，屬于采煤機截割部減振保護技術領域，包括驅動齒輪、傳動軸、外罩、液壓缸、軸承、檔位軸輻板、檔位軸、彈簧、彈簧安裝座、耳板、扭矩傳感器、動力輸出軸軸承、動力輸出軸、上位機。當扭矩傳感器采集的信號傳遞到上位機時，上位機控制液壓缸伸縮來調節檔位軸的位置，從而改變檔位軸上輻條與耳板接觸數目，進而調整保護裝置的自身剛度，并借助彈簧吸收負載沖擊，保護永磁同步電機。解決了采煤機永磁半直驅截割傳動系統永磁驅動電機受沖擊容易失磁，導致驅動電機動力不足裝置無法運行的問題，從而保證了采煤機永磁半直驅截割傳動系統平穩運行，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種傳動系統保護裝置及方法，尤其是一種適用于永磁驅動電機與傳動齒輪之間的采煤機永磁半直驅截割傳動系統保護裝置及方法，屬采煤機截割部減振保護技術領域。

背景技術

目前，用于采煤機永磁半直驅截割傳動系統的永磁同步電機，其動力輸出軸直接與傳動齒輪連接最終將動力傳輸到截割滾筒，完成動力傳輸。但是，針對采煤機永磁半直驅截割傳動系統所處特殊工況，其工作過程中負載變化范圍較大，在強沖擊、大波動載荷作用下永磁同步電機轉子系統容易產生劇烈振動，進而引發永磁同步電機失磁退磁，導致永磁同步電機動力輸出不足甚至無法運行，采煤設備壽命縮短甚至直接損毀，頻繁更換費時費力，提高了采煤成本，直接影響了采煤機的采煤效率，甚至會出現煤礦安全事故，這對智能化安全采煤造成了嚴重制約。因此，設計發明一種可以根據負載沖擊大小改變自身剛度進而緩沖吸收末端沖擊引起的機械振動的保護裝置對保護永磁驅動電機以及采煤機安全平穩作業具有重要意義。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對現存采煤機永磁半直驅截割傳動系統無法適應大負載變化而帶來的本身結構破壞，影響電機壽命問題，提供一種采煤機永磁半直驅截割傳動系統保護裝置及方法，以解決采煤機永磁半直驅截割傳動系統的永磁驅動電機受沖擊容易失磁，導致驅動電機動力不足，裝置無法運行的問題，從而保證采煤機永磁半直驅截割傳動系統平穩運行，延長其使用壽命。

技術方案：本發明的一種采煤機永磁半直驅截割傳動系統保護裝置，包括驅動齒輪、傳動軸、動力輸出軸和上位機，所述的動力輸出軸與傳動軸之間設有一中間保護裝置，所述的中間保護裝置包括外罩、液壓缸、軸承、檔位軸輻板、檔位軸、彈簧安裝座、耳板、彈簧、端蓋、復位彈簧和動力輸出軸軸承；所述動力輸出軸軸承、復位彈簧和檔位軸依次套裝在動力輸出軸上，端蓋固定在動力輸出軸軸承上，所述的液壓缸缸體固定在外罩內的中部，液壓缸活塞桿經軸承套裝連接在檔位軸內，所述的傳動軸設在外罩外端中部，動力輸出軸、液壓缸和傳動軸同在一軸線上；所述的檔位軸上間隔依次設有空檔、兩輻板檔位和四輻板檔位的三個檔位；位于前部的兩輻板檔位的兩個輻板成180°分布對稱設在檔位軸上，位于前部的四輻板檔位的四個輻板成90°分布對稱設在檔位軸上，每個輻板的端部均設有滑槽，與檔位軸中部相對位置處的外罩內壁上設有成90°分布的四個直角彈簧安裝座，四個直角彈簧安裝座之間設有在同一平面上的四組彈簧，四組彈簧的中部均設有一耳板，每組彈簧為兩個，兩兩相對，兩個彈簧一端固定在耳板上，另一端固定在直角彈簧安裝座上，每個耳板面向檔位軸一側上均設有與輻板滑動配合的滑道，液壓缸上設有與上位機相連的行程控制器，通過上位機控制液壓缸的活塞桿伸縮以及在復位彈簧的作用下實現檔位的切換，改變中間保護裝置的總體剛度，從而實現采煤機永磁半直驅截割傳動系統的保護。

所述的傳動軸焊接固定在外罩上，傳動軸與驅動齒輪以鍵連接形式連接。

所述的傳動軸上設有與上位機相連的力矩傳感器。

所述彈簧的剛度為180-220N/mm。

所述檔位軸上的四輻板檔位與兩輻板檔位的軸向距離為8～12cm，兩輻板檔位與后部空擋位的軸向距離為8～12cm。

一種利用上所述采煤機永磁半直驅截割傳動系統的保護方法，包括以下步驟：