一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统及其调偏方法

1.本发明涉及煤矿运输设备领域，尤其涉及一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统及其调偏方法。


背景技术：

2.储带式带式输送机，是在输送机运行过程中在一定距离内不用更换皮带、尾部改向滚筒可以跟随移动设备前进的物料运输设备，它是一种长距离、大功率、大运量的可伸缩带式输送机，主要用于煤矿掘进巷道出煤、大长隧道快速出渣等工业生产领域。在带式输送机运行过程中，皮带跑偏现象时常发生，物料不均、皮带松弛、托辊架变形等因素都会引起跑偏。对于可伸缩带式输送机这种长距离带式输送机而言，因皮带架自动延伸导致的偏移累积也会不断加剧皮带的跑偏程度。皮带跑偏不仅会导致煤料洒落、皮带磨损，还会引发断带、烧损等停机事故，造成不可估量的经济损失。为避免跑偏现象的造成不良后果，必须及时采取纠偏措施。
3.中国专利cn 110697373 b公开了一种基于图像识别技术的皮带跑偏故障检方法，能够更加准确的检测皮带是否跑偏，但该方法的识别精度受限于光照条件，无法适用于掘进巷道昏暗、多粉尘的情况。中国专利申请cn 106477269a、中国专利申请cn 111776653 a先后公开了两种带式输送机皮带跑偏调整装置，但只能实现皮带跑偏的局部调整，对于长距离带式输送机需要多组装置才能达到一定调偏效果，且上述装置无法实现对皮带架的调偏。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统及其调偏方法，能够实时检测对皮带与皮带架的跑偏状况，并根据偏移量及时进行调偏操作，确保可伸缩带式输送机正常运行。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统，包括可伸缩带式输送机，所述可伸缩带式输送机机尾端设有履带式自移机尾、接料架、皮带架延伸组装装置；所述履带式自移机尾的尾端依次布置有转载机、掘进机，所述履带式自移机尾与掘进机、转载机沿巷道中心线对应布置，所述履带式自移机尾包括履带行走部、机尾平台，所述接料架通过接料架前调偏装置、接料架后调偏装置与机尾平台连接，所述接料架前端设有用于对皮带进行调偏的皮带调偏油缸i与皮带调偏油缸ii，所述皮带架延伸组装装置位于履带式自移机尾侧后方与接料架、可伸缩带式输送机同中心线布置，所述皮带架延伸组装装置通过延伸组装装置调偏油缸与机尾平台牵引连接，所述皮带架延伸组装装置上设置有用于对可伸缩带式输送机的皮带架进行调偏的夹持调偏机构。
7.优选地，所述接料架、皮带架延伸组装装置、可伸缩带式输送机三者的中心线偏于巷道中心线一侧，满足巷道掘进过程中可伸缩带式输送机的皮带架边缘与巷道岩壁保持恒
定距离800mm。
8.优选地，所述接料架前调偏装置、接料架后调偏装置均为油缸驱动的滑块推移机构，所述滑块推移机构的滑槽与机尾平台连接，所述滑块推移机构的滑块与接料架的接料架纵梁连接。
9.优选地，所述皮带架延伸组装装置底部设有滑靴，所述皮带架延伸组装装置的前、后端框架立柱分别设有前调偏托辊及后调偏托辊。
10.优选地，所述夹持调偏机构沿皮带架延伸组装装置中心线对称安装，所述夹持调偏机构包括夹持调偏油缸，所述夹持调偏油缸伸缩端连接有用于夹紧处于悬空状态的皮带架纵梁的夹持轮。
11.优选地，所述夹持调偏机构的数量至少为3组。
12.优选地，所述接料架前调偏装置上设置有用于对接料架调偏的接料架前调偏油缸，所述接料架后调偏装置上设置有用于对接料架调偏的接料架后调偏油缸，所述皮带调偏油缸i、皮带调偏油缸ii、接料架前调偏油缸、接料架后调偏油缸、延伸组装装置调偏油缸以及夹持调偏机构上的夹持调偏油缸均配置有位移传感器。
13.本发明还提供一种上述系统的调偏方法，包括皮带架调偏和皮带调偏，所述皮带架调偏由接料架调偏以及皮带架延伸组装装置调偏组合完成，具体包括以下步骤：
14.(1)初始化条件，调偏系统启动前，设置接料架前调偏油缸、接料架后调偏油缸、延伸组装装置调偏油缸以及夹持调偏油缸处于中位并锁定油缸，此时接料架中心线、皮带架延伸组装装置中心线与可伸缩带式输送机中心线重合；
15.(2)设置偏移阈值，第一偏移阈值a＝20mm，第二偏移阈值b＝80mm；
16.(3)检测偏移量，规定向初始中心线左侧偏移为负值、向初始中心线右侧偏移为正值，利用激光测距传感器及倾角传感器，实时检测接料架中心线及皮带架延伸组装装置中心线与巷道两帮的位移差，计算确定偏移初始中心线距离，记接料架中心线偏移量为x1，皮带架延伸组装装置中心线偏移量为x2；
17.(4)控制器比较偏移量与偏移阈值关系，并作出相应调偏动作指令，当-a《x1《a时，接料架无需执行调偏，重复步骤3；当-a《x2《a时，皮带架延伸组装装置无需执行调偏，重复步骤3；
18.(5)实施接料架调偏：当-b《x1《-a或者a《x1《b时，接料架前调偏油缸、接料架后调偏油缸动作，直至接料架中心线与初始中心线重合；当x1《-b或者x1》b时，接料架前调偏油缸、接料架后调偏油缸复位至中位，左、右行走机构动作，直至接料架中心线偏移量x1至
±
a以内；
19.(6)实施皮带架延伸组装装置调偏：当-b《x2《-a或者a《x2《b时，夹持调偏油缸动作，直至皮带架延伸组装装置中心线与初始中心线重合；当x2《-b或者x2》b时，夹持调偏油缸复位至中位，延伸组装装置调偏油缸动作，直至皮带架延伸组装装置中心线偏移量x2至
±
a以内；
20.所述皮带调偏由皮带调偏油缸i、皮带调偏油缸ii调整机尾滚筒角度完成，具体包括以下步骤：
21.(a1)安装于皮带架两侧的跑偏开关每10秒触发一次，检测皮带是否发生跑偏；
22.(a2)当检测到跑偏开关信号时，机尾滚筒两侧的皮带调偏油缸i与皮带调偏油缸
ii动作，直至跑偏开关不再触发，实现皮带自动调偏。
23.本发明的有益效果在于：
24.(1)可伸缩带式输送机机尾处接料架、皮带架延伸组装装置与可伸缩带式输送机同中心线布置，使得皮带架随巷道掘进过程直线延伸，无需后期人工调整；
25.(2)可伸缩带式输送机中心线偏离巷道中心线一侧，皮带架边缘距离侧帮800mm，可伸缩带式输送机另一侧留有充足设备进出场空间；
26.(3)组合使用接料架调偏、皮带架延伸组装装置调偏以及皮带调偏方法，实时检测皮带架与皮带跑偏，并利用各组调偏油缸及时进行纠偏，具有自动化程度高、实时性强的优点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统结构示意图；
29.图2是本发明的长距离可伸缩带式输送机机尾处结构示意图；
30.图3是本发明的接料架调偏装置结构示意图；
31.图4是图1中a-a断面图；
32.图5是本发明的皮带架调偏流程图；
33.图6是本发明的皮带调偏流程图。
34.图中：1、掘进机；2、转载机；3、履带式自移机尾；31、履带行走部；311、液压马达；32、机尾平台；4、接料架；41、机尾滚筒组件；42、接料架纵梁；43、皮带调偏油缸i；44、皮带调偏油缸ii；45、接料架前调偏装置；451、接料架前调偏油缸；46、接料架后调偏装置；461、接料架后调偏油缸；5、皮带；6、延伸组装装置调偏油缸；7、皮带架延伸组装装置；71、前调偏托辊；72、后调偏托辊；73、夹持调偏机构；731、夹持调偏油缸；732、夹持轮；8、可伸缩带式输送机；81、皮带架。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1至图4所示，一种长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统，包括由若干模块化皮带架81组接而成的可伸缩带式输送机8，其机头端为驱动端，设有驱动滚筒、张紧装置及储带仓；所述可伸缩带式输送机8机尾端设有履带式自移机尾3、接料架4以及皮带架延伸组装装置7。所述履带式自移机尾3与掘进机1、转载机2均沿巷道中心线布置，包括液压马达311驱动的左、右行走机构31以及机尾平台32。所述接料架2通过接料架前调偏装置45及接料架后调偏装置46连接安装于机尾平台32一侧上方，所述接料架前调偏装置45及接料架后
调偏装置46均为油缸驱动的滑块推移机构，其中滑槽与机尾平台32连接，滑块与接料架纵梁42连接；接料架2前端设有皮带调偏油缸i 43与皮带调偏油缸ii 44，皮带调偏油缸的两端分别连接机尾滚筒组件41和接料架纵梁42。皮带5经由机尾滚筒组件改变运行方向，并能够跟随履带式自移机尾3前进而向前延伸。所述皮带架延伸组装装置7位于履带式自移机尾3的左侧后方，由延伸组装装置调偏油缸6与机尾平台32牵引连接，包括构成模块化皮带架81的h架、纵梁等部件的上料机构及插接组装机构；所述皮带架延伸组装装置7底部设有滑靴，前、后端框架立柱分别设有前调偏托辊71及后调偏托辊72。皮带架延伸组装装置7还设有用于皮带架81调偏的夹持调偏机构73，包括夹持调偏油缸731、夹持轮732，所述夹持调偏机构73沿皮带架延伸组装装置7中心线对称安装于皮带架延伸组装装置7框架梁上；在履带式自移机尾3前进与皮带5向前延伸的过程中，皮带架81不断地在皮带架延伸组装装置完成组装，夹持调偏机构73上的夹持轮732夹紧最新组装的一个皮带架81模块单元的纵梁，使整个皮带架81模块单元在皮带架延伸组装装置7框架内处于悬空状态，沿皮带架延伸组装装置7中心线对称布置的夹持调偏油缸731通过调整两侧油缸伸出行程进而调整皮带架81中心线位置；所述夹持调偏机构73的数量为3组及以上，且工作过程中至少有2组夹持调偏机构与皮带架81纵梁处于夹紧状态。
37.所述可伸缩带式输送机8、接料架4、皮带架延伸组装装置7三者同中心线布置，且偏于巷道中心线一侧，满足巷道掘进过程中可伸缩带式输送机8皮带架81边缘与巷道岩壁保持恒定距离800mm。
38.本实施例的长距离可伸缩带式输送机组合调偏系统还包括由液压泵站、先导式溢流阀、双向平衡阀、负载敏感式比例多路阀组成的液压系统，以及控制器、激光测距传感器、倾角传感器、跑偏开关组成的电控系统，所述控制器根据传感器检测到的偏移量信号、跑偏信号控制负载敏感式比例多路阀的开闭，进而控制各调偏油缸动作。所述调偏油缸，包括皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44、接料架前调偏油缸451、接料架后调偏油缸461、延伸组装装置调偏油缸6以及夹持调偏油缸731均配置有位移传感器。
39.本实施例的掘进机1、转载机2、履带式自移机尾3、履带行走部31；液压马达311；机尾平台32、接料架4、机尾滚筒组件41、接料架纵梁42、皮带调偏油缸i43、皮带调偏油缸ii44、接料架前调偏装置45、接料架前调偏油缸451、接料架后调偏装置46、接料架后调偏油缸461、皮带5、延伸组装装置调偏油缸6、皮带架延伸组装装置7、前调偏托辊71、后调偏托辊72、夹持调偏机构73、夹持调偏油缸731、夹持轮732、可伸缩带式输送机8、皮带架81以及对应的液压泵站、先导式溢流阀、双向平衡阀、负载敏感式比例多路阀组成的液压系统，以及控制器、激光测距传感器、倾角传感器、跑偏开关组成的电控系统均采用本领域技术人员所熟知的现有产品或结构，其相互之间的连接方式或控制方式也采用本领域技术人员所熟知的现有连接方式或控制方式，在此不再做详细描述。
40.利用上述组合调偏系统进行长距离可伸缩带式输送机调偏的方法，包括：
41.a.皮带架调偏
42.如图5所示，皮带架调偏过程由接料架调偏以及皮带架延伸组装装置调偏组合完成，包括以下步骤：
43.步骤1：初始化条件，调偏系统启动前，通过本领域技术人员所熟知的控制系统控制使接料架前调偏油缸451、接料架后调偏油缸461、延伸组装装置调偏油缸6以及夹持调偏
油缸731处于中位并锁定油缸，此时接料架4中心线、皮带架延伸组装装置7中心线与可伸缩带式输送机8中心线重合，且皮带架81边缘距离巷道侧帮800mm；
44.步骤2：设置第一偏移阈值a＝20mm，第二偏移阈值b＝80mm；
45.步骤3：检测偏移量，利用激光测距传感器及倾角传感器，实时检测接料架中心线及皮带架延伸组装装置中心线与巷道两帮的位移差，计算确定偏移初始中心线距离，记接料架中心线偏移量为x1，皮带架延伸组装装置中心线偏移量为x2；
46.步骤4：控制器比较偏移量与偏移阈值关系，并作出相应调偏动作指令，当接料架中心线偏移量x1、皮带架延伸组装装置中心线偏移量x2不超过
±
20mm即-20mm《x1《20mm、-20mm《x2《20mm时，无需执行调偏，并重复步骤3；
47.步骤5：实施接料架调偏：当接料架中心线偏移量x1超过
±
20mm即但不超过
±
80mm时即当-80mm《x1《-20mm或者20mm《x1《80mm时，接料架前调偏油缸451、接料架后调偏油缸461动作，直至接料架中心线与初始中心线重合，当接料架中心线偏移量x1超过
±
80mm时即当x1《-80mm或者x1》80mm时，接料架前调偏油缸451、接料架后调偏油缸461复位至中位，左、右行走机构31动作，直至接料架中心线偏移量x1至
±
20mm以内即-20mm《x1《20mm；
48.步骤6：实施皮带架延伸组装装置调偏：当皮带架延伸组装装置中心线偏移量x2超过
±
20mm但不超过
±
80mm时即当-80mm《x2《-20mm或者20mm《x2《80mm时，夹持调偏油缸731动作，直至皮带架延伸组装装置中心线与初始中心线重合，当皮带架延伸组装装置中心线偏移量x2超过
±
80mm时即x2《-80mm或者x2》80mm，夹持调偏油缸731复位至中位，延伸组装装置调偏油缸6动作，直至皮带架延伸组装装置中心线偏移量x2至
±
20mm以内即-20mm《x2《20mm。
49.b.皮带调偏
50.所述皮带调偏过程由皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44调整机尾滚筒角度完成。如图6所示，安装于皮带架81两侧的跑偏开关每10秒触发一次，检测皮带5是否发生跑偏，本实施例的跑偏开关检测到信号时，皮带偏移5mm,当检测到左跑偏开关信号时，左侧皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44伸出5mm，右侧皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44缩回5mm；当检测到右跑偏开关信号时，则右侧皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44伸出5mm，左侧皮带调偏油缸i 43、皮带调偏油缸ii 44缩回5mm；当跑偏开关不再触发时，皮带调偏过程结束。
51.上述实施例仅仅是对发明的优选实施方式进行的描述，并非对发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。