一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统的制作方法

本发明涉及重载刮板机的驱动装置领域，具体涉及一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统。

背景技术：

刮板机是一种利用刮板链条运输散状物料的半封闭性连续运输设备，由于在输送物料时，刮板链条全部埋在物料之中，故称为刮板输送机。刮板机结构简单、安装维修方便、工艺布置灵活；不仅可以水平输送，也能倾斜或垂直输送；既可单机使用、也可多台联合使用。是煤矿综采工作面不可或缺的运输装置。刮板输送机应用广泛，但现有的刮板输送机主要存在如下几个方面的问题：一是现有的刮板输送机，大部分由于没有刮板链张力调节机构，当负载散落不均匀时，易使两条刮板链张力不一致，导致刮板链与链轮啮合不稳，产生掉链、跳链等事故；二是目前实际应用中的刮板输送机的张力调节方式为停机被动调节的方法，不具备实时调控性能，不利于在运输过程中对刮板链张力进行调节与维护；三是现有的电机-减速机-链轮的驱动机构，在大负载下快速启停时会导致启动不稳定，易造成大抖动而影响刮板机寿命；四是没有良好的故障应急设计，使得整机设备无法很好地应对突发故障。

技术实现要素：

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统，其结构简单、可靠性高，可实现大负载下快速启停、又可有效的调整刮板输送机两个刮板链之间的张力差。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统，包括支板、设置在所述支板其中一端的主动驱动装置、设置在所述支板另一端两侧且互相对称的两个从动驱动装置以及液压驱动系统，所述主动驱动装置包括设置有动力装置的主固定台，所述动力装置包括依次连接在一起的双向液压马达、光电编码器、扭矩传感器以及直角减速机，所述直角减速机的输出端连接有链轮轴，所述链轮轴通过两个第一轴承座固定在所述主固定台上，所述链轮轴的两端还对称设置有两个主动链轮，所述从动驱动装置包括设置有所述动力装置的小固定台，所述小固定台上的直角减速机的输出端连接有悬臂轴，所述悬臂轴通过第二轴承座固定在所述小固定台上，所述悬臂轴上设置有从动链轮；两个所述主动链轮与两个所述从动链轮之间分别通过两条平行的刮板链连接在一起，两条所述刮板链之间连接有若干个刮板，所述双向液压马达、所述光电编码器以及所述扭矩传感器均外联控制器；所述液压驱动系统包括固定在所述双向液压马达尾部的阀块，每个所述阀块上均设置有电液伺服阀，所述电液伺服阀的a接口、b接口分别与所述双向液压马达的进油口、回油口相连，所述电液伺服阀的p接口连接液压泵，所述液压泵进油口连接有油箱，所述电液伺服阀的t接口与所述油箱连接，所述电液伺服阀的t接口与所述油箱之间依次连接有两位两通液控换向阀和单向阀，所述两位两通液控换向阀还与所述液压泵连接，所述液压泵连接有电动机。

优选地，所述双向液压马达与所述光电编码器、所述光电编码器与所述扭矩传感器以及所述扭矩传感器与所述直角减速机之间分别通过互相适配的联轴器连接在一起。

优选地，所述单向阀的进油口与所述油箱连接。

优选地，所述双向液压马达的进油口、回油口还分别连接有油压传感器，所述油压传感器设置在所述阀块上。

优选地，所述刮板的数量大于等于3个。

本发明的有益效果在于：本装置采用双向液压马达代替传统的三相电机驱动方式，具有功率比大、快速换向的优势，克服了传统驱动方式不利于快速启停的缺点；通过与双向液压马达连接的光电编码器检测其转速，可以有效的体现主动链轮与从动链轮的转速，同时消除了因链轮转速过慢而造成的测量误差，提高转速检测精度；通过电液伺服阀的实时控制，可以提高双向液压马达的转速控制精度；通过利用主动链轮与从动链轮转速差的方式调节刮板链张力，可以实时动态的对刮板链张力进行协调平衡控制；当刮板链出现卡阻等危险工况时，液压系统压力超出安全阈值，两位两通液控换向阀动作实现系统压力卸荷，双向液压马达停止动作，保障了异常状态下工作的安全性。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液压驱动系统的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的刮板链张力调节原理图。

附图标记说明：

1、主固定台，2、刮板，3、刮板链，4、双向液压马达，5、光电编码器，6、扭矩传感器，7、直角减速机，8、小固定台，9、链轮轴，10、第一轴承座，11、悬臂轴，12、从动链轮，13、主动链轮，14、油箱，15、电液伺服阀，16、电动机，17、两位两通液控换向阀，18、单向阀，19、液压泵。

具体实施方式

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。

如图1至图2所示，一种重载刮板机的驱动装置及其液压系统，包括支板、设置在所述支板其中一端的主动驱动装置、设置在所述支板另一端两侧且互相对称的两个从动驱动装置以及液压驱动系统，所述主动驱动装置包括设置有动力装置的主固定台1，所述动力装置包括依次连接在一起的双向液压马达4、光电编码器5、扭矩传感器6以及直角减速机7，所述直角减速机7的输出端连接有链轮轴9，所述链轮轴9通过两个第一轴承座10固定在所述主固定台1上，所述链轮轴9的两端还对称设置有两个主动链轮13，所述从动驱动装置包括设置有所述动力装置的小固定台8，所述小固定台8上的直角减速机7的输出端连接有悬臂轴11，所述悬臂轴11通过第二轴承座10固定在所述小固定台8上，所述悬臂轴11上设置有从动链轮12；两个所述主动链轮13与两个所述从动链轮12之间分别通过两条平行的刮板链3连接在一起，两条所述刮板链3之间连接有若干个刮板2，所述双向液压马达4、所述光电编码器5以及所述扭矩传感器6均外联控制器；所述液压驱动系统包括固定在所述双向液压马达4尾部的阀块，每个所述阀块上设置有电液伺服阀15，所述电液伺服阀15的a接口、b接口分别与所述双向液压马达4的进油口、回油口相连，所述电液伺服阀15的p接口连接液压泵19，所述液压泵19进油口连接有油箱14，所述电液伺服阀15的t接口与所述油箱14连接，所述电液伺服阀15的t接口与所述油箱14之间依次连接有两位两通液控换向阀17和单向阀18，所述两位两通液控换向阀17还与所述液压泵19连接，所述液压泵19连接有电动机16。

所述双向液压马达4与所述光电编码器5、所述光电编码器5与所述扭矩传感器6以及所述扭矩传感器6与所述直角减速机7之间分别通过互相适配的联轴器连接在一起。

所述单向阀18的进油口与所述油箱14连接。

所述双向液压马达4的进油口、回油口还分别连接有油压传感器，所述油压传感器设置在所述阀块上。

所述主固定台1与所述小固定台8均采用l型结构，便于节省空间。

工作原理：液压驱动系统开始工作时，电动机16带动液压泵19动作，液压泵19将液压油从油箱14中抽出，经过加压引入液压油路，当液压驱动系统处于正常工况阶段，主动驱动装置内的电磁伺服阀15处于左位并开口限定、从动驱动装置内的两个电磁伺服阀15处于右位，双向液压马达4工作驱动主动链轮13工作，通过两个刮板链3带动两个从动链轮12进行转动；如图3所示，当刮板链处于张力调节阶段，刮板链3的张力通过机械结构传递至三个扭矩传感器6之中，主动驱动装置内的扭矩传感器6与从动驱动装置内的扭矩传感器6的差值数据传递至控制器中，通过控制器将扭矩的差值信号转化为转速信号，该转速信号与光电编码器5对从动链轮12测得的实际转速信号进行做差处理得到差值信号，所得差值信号经处理器处理后转变为电磁伺服阀15控制信号，控制从动驱动装置上的电磁伺服阀15阀口变化进而控制双向液压马达4转速变化，达到改变从动链轮12的转速的目的，使从动链轮12与主动链轮13形成一定的转速差来调节刮板链3的张力。

本发明优点：采用双向液压马达代替传统的三相电机驱动方式，具有功率比大、快速换向的优势，克服了传统驱动方式不利于快速启停的缺点；通过与双向液压马达连接的光电编码器检测马达转速，可以有效的体现主动链轮与从动链轮的转速，同时消除了因链轮转速过慢而造成的测量误差，提高转速检测精度；通过电液伺服阀的实时控制，可以提高双向液压马达的转速控制精度；通过采取上述的连张力实时检测方式，可以反映刮板链张力的动态变化，并将变化信号引入控制系统；通过利用主动链轮与从动链轮的转速转速差的方式调节刮板链张力，可以实时动态的对刮板链张力进行协调平衡控制；当刮板链出现卡阻等危险工况时，液压系统压力超出安全阈值，两位两通液控换向阀运作实现系统压力卸荷，由左位变至右位，高压液压油流经单向阀回到油箱，双向液压马达停止动作，保障了异常状态下工作的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。