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摘 要 刮板输送机是煤矿生产重要运输设备之一，其刮板链条既是刮板输送机的牵引机构，又是承载机构，刮板链条张力过紧或过松则容易导致链条拉断或链条摩擦刮板，大大缩短刮板输送机的使用寿命。为了使刮板链条和链轮始终处于一个良好的啮合状态，本文设计了一种新型电液控制自动紧链系统，既保证了刮板输送机正常高效工作，又有效提高了刮板输送机的使用寿命。
关键词 刮板输送机；电液控制；自动紧链系统
中图分类号：TD528 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0022-02
刮板输送机在每次运行前都需要对刮板链条的张力进行监测以确定当前链条张力是否合适，因为链条是弹性体，工作过程中在牵引力的作用下链条将被拉长，伸长量将使链条松弛、重叠，甚至导致链条扭结产生生产事故。紧链的目的是消除伸长量，使得链条能够与链轮处于一种良好的啮合状态。紧链后的刮板输送机在负载作用下，链条的张力和变形随着载荷的大小重新分布，此时需要调节链条的松紧程度，以此保证刮板输送机的正常工作[1-3]。
目前，刮板输送机的紧链方式主要有以下两种：闸盘摩擦紧链和液压马达紧链。闸盘摩擦紧链为传统的紧链方式，它是通过手动夹紧机构作用于制动轮上控制刮板链条的松紧，链条的松紧力大小与作用在制动轮上的力矩成正比。但是对于大功率、远距离输送的刮板输送机，由于刮板链条预紧力很大，此时闸盘手动紧链很难实现。因此根据实际工况，开发一种能适合大功率、远距离输送的刮板输送机紧链系统显得尤为重要[4-6]。本文在传统刮板输送机紧链系统基础上提出了一种电液控制自动紧链系统，该系统具有低速、大扭矩、平稳、安全可靠、操作方便，自动化程度高的特点，极大程度提高了刮板输送机的安全有效控制，具有很好的实用价值。
1 刮板输送机自动紧链原理
液压马达紧链系统主要包括：液压马达、马达液控系统、马达输出的PTU齿轮传动装置、输送机的减速器、链轮、刮板链、阻链器和马达转速转矩显示器。
液压马达通过液控系统供液使马达转动，马达带动PTU齿轮传动装置开始工作，PTU将动力传至输送机的减速器，从而驱动链轮转动，链轮转动带动了刮板链的运行，在输送机的机头附近安装一个阻链器将刮板链的一端固定，此时只要液压马达工作，链条就会张紧。
在液控系统中通过一个压力传感器测出系统供液压力，在PTU液压张紧系统中，通过一套测速装置测出马达的转速，根据有效压差（有效压差=系统供液压力-16Bar）、马达效率和转速来计算出马达的实时转矩，再根据PTU齿轮传动装置的传动比（i=6.375）、减速器转速比（减速器目前有三种传动比i=24.5，i=28，i=30）通过软件程序可测的链轮的转矩，然后再转化为链条的张紧力；根据马达转速和系统传动速比，测出链轮的转速，电液自动控制紧链系统流程图如图1所示。
马达转速转矩显示器主要作用是显示：链条的张紧力、马达的转速、链轮链速、链轮转矩和供液系统的压力。
图1 电液自动控制紧链系统流程图
2 刮板输送机自动紧链控制系统设计
图2 自动紧链控制系统软件流程图
自动紧链控制控制分为2个系统：电控系统1、电控系统2，软件流程图如图2所示。
电控系统1为手动控制电路。它主要根据人为经验手动操作按钮来控制无杆腔电磁阀动作和有杆腔电磁阀动作，使刮板输送机的链条张紧。
图3 自动紧链液压系统原理图
电控系统2为自动控制监控电路，自动紧链液压系统原理图如图3所示。当操作开关在自动状态，系统会自动监测系统压力（7）和液压缸的位置开关（10）。当压力传感器（7）测到的压力低于某一设定值时，阀组（5）的无杆腔电磁阀动作，无杆腔充液；当系统监测的压力高于某一设定值时，阀组（5）的无杆腔电磁阀关闭，无杆腔停止供液。若在紧链过程中，系统压力没有达到系统的设定压力，但液压缸活塞在行走过程中却检测到接近开关信号。此时，系统要报警，并开启控制液压缸有杆腔的电磁阀，延时5秒，停止，等待操作人员，启动马达紧链系统。
3 结束语
本文提出的电液控制自动紧链系统与传统闸盘摩擦紧链方式相比，具有低速、大扭矩、平稳、安全可靠、操作方便、自动化程度高的特点，特别适合应用在功率大、输送距离远的煤矿生产中，具有很高的实用价值和应用前景。
参考文献
[1]董立红.基于卡尔曼滤波的刮板输送机张力控制系统[J].计算机工程与科学，2013（04）.
[2]曲乃锐.运行阻力系数对刮板输送机系统影响的分析与研究[J].煤炭工程，2012（09）.
[3]徐广明，毛君.刮板输送机链条张力分析与计算研究[J].煤矿机械，2005（09）.
[4]孙守靖.矿井监测监控系统技术发展方向展望[J].煤矿安全，2005（01）.
[5]杨世兴.煤矿监测监控系统的现状与发展[J].安全技术，2004（05）.
[6]姬迎春.成庄矿监测监控系统的使用探索[J].煤矿安全，2005（09）.
作者简介
田原（1987-），男，汉族，山西浑源人，本科，研究方向：在线故障诊断与检测。
关键词 刮板输送机；电液控制；自动紧链系统
中图分类号：TD528 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0022-02
刮板输送机在每次运行前都需要对刮板链条的张力进行监测以确定当前链条张力是否合适，因为链条是弹性体，工作过程中在牵引力的作用下链条将被拉长，伸长量将使链条松弛、重叠，甚至导致链条扭结产生生产事故。紧链的目的是消除伸长量，使得链条能够与链轮处于一种良好的啮合状态。紧链后的刮板输送机在负载作用下，链条的张力和变形随着载荷的大小重新分布，此时需要调节链条的松紧程度，以此保证刮板输送机的正常工作[1-3]。
目前，刮板输送机的紧链方式主要有以下两种：闸盘摩擦紧链和液压马达紧链。闸盘摩擦紧链为传统的紧链方式，它是通过手动夹紧机构作用于制动轮上控制刮板链条的松紧，链条的松紧力大小与作用在制动轮上的力矩成正比。但是对于大功率、远距离输送的刮板输送机，由于刮板链条预紧力很大，此时闸盘手动紧链很难实现。因此根据实际工况，开发一种能适合大功率、远距离输送的刮板输送机紧链系统显得尤为重要[4-6]。本文在传统刮板输送机紧链系统基础上提出了一种电液控制自动紧链系统，该系统具有低速、大扭矩、平稳、安全可靠、操作方便，自动化程度高的特点，极大程度提高了刮板输送机的安全有效控制，具有很好的实用价值。
1 刮板输送机自动紧链原理
液压马达紧链系统主要包括：液压马达、马达液控系统、马达输出的PTU齿轮传动装置、输送机的减速器、链轮、刮板链、阻链器和马达转速转矩显示器。
液压马达通过液控系统供液使马达转动，马达带动PTU齿轮传动装置开始工作，PTU将动力传至输送机的减速器，从而驱动链轮转动，链轮转动带动了刮板链的运行，在输送机的机头附近安装一个阻链器将刮板链的一端固定，此时只要液压马达工作，链条就会张紧。
在液控系统中通过一个压力传感器测出系统供液压力，在PTU液压张紧系统中，通过一套测速装置测出马达的转速，根据有效压差（有效压差=系统供液压力-16Bar）、马达效率和转速来计算出马达的实时转矩，再根据PTU齿轮传动装置的传动比（i=6.375）、减速器转速比（减速器目前有三种传动比i=24.5，i=28，i=30）通过软件程序可测的链轮的转矩，然后再转化为链条的张紧力；根据马达转速和系统传动速比，测出链轮的转速，电液自动控制紧链系统流程图如图1所示。
马达转速转矩显示器主要作用是显示：链条的张紧力、马达的转速、链轮链速、链轮转矩和供液系统的压力。
图1 电液自动控制紧链系统流程图
2 刮板输送机自动紧链控制系统设计
图2 自动紧链控制系统软件流程图
自动紧链控制控制分为2个系统：电控系统1、电控系统2，软件流程图如图2所示。
电控系统1为手动控制电路。它主要根据人为经验手动操作按钮来控制无杆腔电磁阀动作和有杆腔电磁阀动作，使刮板输送机的链条张紧。
图3 自动紧链液压系统原理图
电控系统2为自动控制监控电路，自动紧链液压系统原理图如图3所示。当操作开关在自动状态，系统会自动监测系统压力（7）和液压缸的位置开关（10）。当压力传感器（7）测到的压力低于某一设定值时，阀组（5）的无杆腔电磁阀动作，无杆腔充液；当系统监测的压力高于某一设定值时，阀组（5）的无杆腔电磁阀关闭，无杆腔停止供液。若在紧链过程中，系统压力没有达到系统的设定压力，但液压缸活塞在行走过程中却检测到接近开关信号。此时，系统要报警，并开启控制液压缸有杆腔的电磁阀，延时5秒，停止，等待操作人员，启动马达紧链系统。
3 结束语
本文提出的电液控制自动紧链系统与传统闸盘摩擦紧链方式相比，具有低速、大扭矩、平稳、安全可靠、操作方便、自动化程度高的特点，特别适合应用在功率大、输送距离远的煤矿生产中，具有很高的实用价值和应用前景。
参考文献
[1]董立红.基于卡尔曼滤波的刮板输送机张力控制系统[J].计算机工程与科学，2013（04）.
[2]曲乃锐.运行阻力系数对刮板输送机系统影响的分析与研究[J].煤炭工程，2012（09）.
[3]徐广明，毛君.刮板输送机链条张力分析与计算研究[J].煤矿机械，2005（09）.
[4]孙守靖.矿井监测监控系统技术发展方向展望[J].煤矿安全，2005（01）.
[5]杨世兴.煤矿监测监控系统的现状与发展[J].安全技术，2004（05）.
[6]姬迎春.成庄矿监测监控系统的使用探索[J].煤矿安全，2005（09）.
作者简介
田原（1987-），男，汉族，山西浑源人，本科，研究方向：在线故障诊断与检测。