1.本发明属于掘进机施工技术领域，具体涉及一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧装置及方法。
背景技术：
2.掘进机已广泛应用于煤矿、非煤矿山、隧道等领域，刮板输送机是掘进机主要运输部件，承担着掘进机截割下来的煤岩运输。刮板输送机设置于掘进机中部位置，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上，由机前部、机后部、驱动装置、刮板链等部件组成，铲板导向轮和机后部链轮之间通过刮板链条联接起来，用于输送掘进机截割下来的煤。刮板链条采用的是高强度圆环链，在长期使用过程中圆环链磨损严重，链条会伸长变松，链条张力减小，链条过松张力太小会导致链条和链轮无法正常啮合，易卡链、堆链或跳链，链条张力太大会加速链条和链道的磨损，功率损耗增加，发生断链、断齿现象，造成危害甚至伤亡事故的发生，所以保持刮板链条的合适张力是非常必要的。截链条一次至少要截掉两个链环，这种靠人工紧链或截链方式不能保证链条始终处于合适的张力状态，经常靠人工紧链或截链比较繁琐，也会导致工人劳动强度大，生产效率低。
3.针对上述现有技术问题，本发明提供一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧装置及方法，解决掘进机用刮板链条的张紧问题。
技术实现要素：
4.本发明要解决掘进机用刮板链条的张紧问题，提供了一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧装置及方法。
5.本发明采用如下的技术方案实现：一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧装置，包括刮板链条、用于驱动刮板链条运动的驱动机构、调整机构和用于控制调整机构调节刮板链条张紧的液压控制机构；所述驱动机构上固定有两个移动架；所述调整机构包括两个平行设置的固定架和两个刮板链张紧油缸，固定架上开设有导向槽，固定架外侧位于导向槽顶部和顶部的位置分别设有a导向限位块和b导向限位块，所述驱动机构与两个固定架的导向槽构成移动副，驱动机构的移动架与a导向限位块和b导向限位块构成移动副；所述刮板链张紧油缸的缸筒端与移动架固定、活塞杆端与固定架连接，刮板链张紧油缸与所述液压控制机构连接，液压控制机构控制刮板链张紧油缸的伸缩，从而调节刮板链条的张紧力。
6.进一步的，所述液压控制机构包括压力传感器、行程传感器、用于控制刮板链张紧油缸伸缩的plc控制器和向plc控制器提供不间断电源的不间断电源箱；所述压力传感器设置在刮板链张紧油缸的无杆腔侧，压力传感器通过信号传输线路与plc控制器连接；所述行程传感器设置在刮板链张紧油缸活塞杆内，行程传感器通过信号传输线路
与plc控制器连接；所述刮板链张紧油缸上设有液压油路，液压油路上设有电磁阀组，电磁阀组与plc控制器电性连接。
7.进一步的，所述刮板链张紧油缸的液压油路上设有用于保护液压油路过载的安全阀组。
8.进一步的，所述驱动机构包括链轮组件、两个过渡轴套和两个液压马达；所述链轮组件与刮板链条啮合，链轮组件与导向槽构成移动副，两个所述移动架设于链轮组件的两端，链轮组件的两端分别穿过两个移动架与过渡轴套连接，过渡轴套与链轮组件通过花键连接，过渡轴套与液压马达通过螺栓连接。
9.进一步的，所述固定架上设有支撑座，刮板链张紧油缸的活塞杆端顶在支撑座上，支撑座与刮板链张紧油缸的活塞杆端之间垫设有调整垫板。
10.进一步的，两个所述固定架之间设有耐磨底板，耐磨底板位于刮板链条的下方，两个固定架内侧位于刮板链条上方的位置设有压链板。
11.进一步的，所述移动架上设有用于与刮板链张紧油缸的缸筒端连接的油缸固定块。
12.一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧方法，所述plc控制器采集刮板链条上运输的煤的重量，通过煤的重量获得刮板链条的张紧力，将张紧力与plc控制器设置的张紧力设定值比较，根据比较结果plc控制器控制电磁阀组的开启和闭合，从而控制刮板链张紧油缸的伸缩，使刮板链条张紧。
13.进一步的，将获得的张紧力与plc控制器设置设定值比较，当张紧力为设定值的0.9-1.2倍，电磁阀组处于中位位置，不做调节；当张紧力小于设定值的0.9倍，电磁阀组在左位工作，刮板链张紧油缸的活塞杆伸出推动移动架向前，使刮板链条张紧；当张力值大于设定值的1.2倍，电磁阀组在右位工作，刮板链张紧油缸的活塞杆收缩拉动移动架向后，使刮板链条松弛。
14.进一步的，所述通过采集的煤的重量获得刮板链条的张紧力的计算公式如下，f
x
=wz=∫
0l f（x）dx=g0l(f
1 cosβ
±
sinβ)＋gl( ωcosβ
±
sinβ)，式中g0为刮板链的重量，g为煤的重量，l为刮板输送机的长度，f1为中部槽对刮板链的阻力系数，ω为中部槽对煤的阻力系数，β为刮板输送机的倾角,wz为链条阻力。
15.本发明相比现有技术的有益效果：1.本装置通过plc控制器控制刮板链张紧油缸的伸缩，从而推拉移动架，进而调整链轮组件与刮板机导向轮的距离，改变刮板链条的松紧，实现张紧效果，解决煤矿井下掘进机用刮板输送机的刮板链条的张紧问题；2.本装置操作简单方便，可靠，降低了工人劳动强度，避免因频繁截链条而耽误时间，提高了设备开机率，提高了生产效率；3.本装置通过液压控制机构，使得本装置在使用过程中可以根据不同的需求对刮板链条进行位置调整，使刮板链条实时处于合适的张紧状态，以保证整个刮板运输机链条传输平顺，提高传输效率；4.本装置的移动架、导向槽、压链板及刮板链张紧油缸均独立对称设置，张紧可靠、运输平稳；
5.本方法是plc控制器根据采集的刮板链条上运输的煤的重量计算出刮板链条的张紧力，并与设定值进行比较，从而做出对应的电磁阀组的开启和闭合的调整指令，实现刮板链条的张紧力的调节，从而实时对刮板链条的张紧力进行实时调整；由此可见本技术解决了掘进机用刮板输送机的链条张紧问题，保证链条时刻处于合适的张力状态下，避免了因链条太松造成的别卡和跳链，以及因链条太紧造成的链轮和链条的过度磨损。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的侧视图；图3为本发明的驱动装置结构示意图；图中：1-链轮组件，2-过渡轴套，3-液压马达，4-导向槽，5-移动架，6-a导向限位块，7-油缸固定块，8-固定架，9-b导向限位块，10-压链板，11-刮板链张紧油缸，12-调整垫板，13-支撑座，14-刮板链条，15-耐磨底板，16-压力传感器，17-行程传感器，18-安全阀组，19-电磁阀组，20-plc控制器，21-不间断电源箱。
具体实施方式
17.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
18.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
19.参照图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧装置及方法，包括刮板链条14、用于驱动刮板链条14运动的驱动机构、调整机构和用于控制调整机构调节刮板链条14张紧的液压控制机构；所述驱动机构上固定有两个移动架5；所述调整机构包括两个平行设置的固定架8和两个刮板链张紧油缸11，固定架8上开设有导向槽4，固定架8外侧位于导向槽4顶部和顶部的位置分别设有a导向限位块6和b导向限位块9，所述驱动机构与两个固定架8的导向槽4构成移动副，驱动机构的移动架5与a导向限位块6和b导向限位块9构成移动副；所述刮板链张紧油缸11的缸筒端与移动架5固定、活塞杆端与固定架8连接，刮板链张紧油缸11与所述液压控制机构连接，液压控制机构控制刮板链张紧油缸11的伸缩，从而调节刮板链条14的张紧力，液压控制机构控制刮板链张紧油缸11带动驱动机构的过渡轴套2和链轮组件1在导向槽4内以及移动架5在移动a导向限位块6和b导向限位块9中滑动，调整刮板链条14的张紧力。
20.所述液压控制机构包括压力传感器16、行程传感器17、用于控制刮板链张紧油缸
11伸缩的plc控制器20和向plc控制器20提供不间断电源的不间断电源箱21；所述压力传感器16设置在刮板链张紧油缸11的无杆腔侧，压力传感器16通过信号传输线路与plc控制器20连接，压力传感器16采集刮板链张紧油缸11无杆腔侧的压力，然后将压力信号和反馈给plc控制器20；所述行程传感器17设置在刮板链张紧油缸11活塞杆内，行程传感器17通过信号传输线路与plc控制器20连接，行程传感器17采集刮板链张紧油缸11的活塞杆行程，并将行程信号反馈给plc控制器20；所述刮板链张紧油缸11上设有液压油路，液压油路上设有电磁阀组19，电磁阀组19与plc控制器20电性连接。
21.所述刮板链张紧油缸11的液压油路上设有用于保护液压油路过载的安全阀组18，安全阀组18在液压回路压力过大时泄压，保护液压控制机构的安全可靠运行，防止系统过载，损坏元部件。
22.所述驱动机构包括链轮组件1、两个过渡轴套2和两个液压马达3；所述链轮组件1与刮板链条14啮合，链轮组件1与导向槽4构成移动副，两个所述移动架5设于链轮组件1的两端，链轮组件1的两端分别穿过两个移动架5与过渡轴套2连接，过渡轴套2与链轮组件1通过花键连接，过渡轴套2与液压马达3通过螺栓连接，液压马达3通过过渡轴套2将动力传递至链轮组件1，使其运转带动刮板链条14运动输送物料。
23.所述固定架8上设有支撑座13，刮板链张紧油缸11的活塞杆端顶在支撑座13上，支撑座13与刮板链张紧油缸11的活塞杆端之间垫设有调整垫板12，当链条达到合适张力后，通过增减调整垫板12的厚度，将刮板链张紧油缸11的行程固定，即将移动架5定位在某一位置上，然后释放刮板链张紧油缸11的压力；其不仅可以手动操作调整垫板12来调整链条张力，还可以实现刮板链条随运输量的变化自动张紧。
24.两个所述固定架8之间设有耐磨底板15，耐磨底板15位于刮板链条14的下方，两个固定架8内侧位于刮板链条14上方的位置设有压链板10，刮板链条14铺设在压链板10和耐磨底板15之间，从而压链板10防止刮板链条14产生跳动。
25.所述移动架5上设有用于与刮板链张紧油缸11的缸筒端连接的油缸固定块7，便于刮板链张紧油缸11与移动架5的连接。
26.一种掘进机用刮板输送机链条液压张紧方法，所述plc控制器20采集刮板链条14上运输的煤的重量，通过煤的重量获得刮板链条14的张紧力，将张紧力与plc控制器20设置的张紧力设定值比较，根据比较结果plc控制器20控制电磁阀组19的开启和闭合，从而控制刮板链张紧油缸11的伸缩，使刮板链条14张紧，电磁阀组19的开口的大小是根据plc控制器20获取的压力传感器16采集刮板链张紧油缸11无杆腔侧的压力、行程传感器17采集的刮板链张紧油缸11活塞杆的伸缩长度以及采集的张紧力，进行数据分析、判断和处理，进而控制换向电磁阀组19开启和闭合，控制张紧油缸ⅰ和张紧油缸ⅱ的伸缩，推动链轮组件1移动，使刮板链条14的张紧力在一个最佳范围内，从而保证刮板输送机安全可靠运行。
27.将获得的张紧力与plc控制器20设置设定值比较，当张紧力为设定值的0.9-1.2倍，电磁阀组19处于中位位置，不做调节；当张紧力小于设定值的0.9倍，电磁阀组19在左位工作，刮板链张紧油缸11的活塞杆伸出推动移动架5向前，使刮板链条14张紧；当张力值大于设定值的1.2倍，电磁阀组19在右位工作，刮板链张紧油缸11的活塞杆收缩拉动移动架5
向后，使刮板链条14松弛。
28.plc控制器20还设置有上、下限保护值，当张紧力小于下限保护值或大于上限保护值，刮板输送机停机。
29.刮板链链条运行中的各点张紧力随负载和运行方向而呈线性分布而不断变化，属动态张紧力，刮板输送机链条在中部槽底板牵引运煤时, 链条及其所运输的煤均受到来自中部槽底板的阻力，链条某点所受阻力与该点链条张力总是大小相等而方向相反地成对发生，求得该点所受阻力即可知链条某点张紧力,链条某点张紧力fx是其所处位置x的线性函数， 即，fx =fxdx ，所以所述通过采集的煤的重量获得刮板链条14的张紧力的计算公式如下，f
x
=wz=∫
0l f（x）dx=g0l(f
1 cosβ
±
sinβ)＋gl( ωcosβ
±
sinβ)，式中g0为刮板链的重量，g为煤的重量，l为刮板输送机的长度，f1为中部槽对刮板链的阻力系数，ω为中部槽对煤的阻力系数，β为刮板输送机的倾角,wz为链条阻力。式中“+
”ꢀ
与
“‑”
号的确定原则为，当刮板链和煤沿输送机运行方向分力与移动阻力方向相同时，取“+”号；相反时，取
“‑”
号。
30.刮板链张紧油缸11是执行机构，用于推动移动架5移动，通过刮板链张紧油缸11调节移动架5与固定架8的间距实现张紧效果，改变刮板链条14的松紧，调整刮板链条14的张紧力，从而实现刮板链条的自动张紧。
31.压力传感器16和行程传感器17用来反馈刮板链条的实时张力。
32.所述plc控制器20用于电磁阀组19的开通量，plc控制器20通过电磁阀组19控制刮板链张紧油缸11的伸缩行程。
33.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。