具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机的制作方法

专利名称：具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机的制作方法
技术领域：
本发明属于煤矿开采设备领域，尤其涉及一种适应于复杂地质条件薄煤层开采的新型的煤矿井下开采成套设备。
背景技术：
现有的大功率薄煤层刮板输送机的工作环境相对复杂，煤层较薄，操作空间较小，在设备操作、维修时极为不便，一旦设备出现问题，就会严重影响生产。在传统的薄煤层设备中，因薄煤层空间狭小，刮板输送机尺寸相对较大，无法增加薄煤层设备的监控系统和自动化功能控制系统。但若在设备的使用过程中采取有效的监控措施，了 解设备的工作情况和相关参数，可通过参数判断设备出现异常工作情况，及时停机，防止设备损坏。此外，在设备操作过程中将手动操作改为自动操作，可以避免小空间作业带来的不变和困难，为薄煤层设备使用、维修带来一定的便利。为解决现有用于薄煤层设备的大功率刮板输送机安装空间小、通讯系统布置困难、自动化控制难度较高等问题，本实用新型提供一种具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机，由于缩小了监控系统的规格尺寸，使监控系统可以安装于刮板输送机、转载机和破碎机，该监控系统的功能模块还具有可扩性强的特点。
发明内容为解决现有用于薄煤层设备的大功率刮板输送机安装空间小、通讯系统布置困难、自动化控制难度较高等问题，本实用新型提供一种具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机，已解决薄煤层设备使用过程中遇到的易损耗、难操作的问题。具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机，包括机头电机、机头减速器、机头链轮、机头架、刮板、刮板链条、挡煤板、电缆槽、中部槽、机尾架、机尾电机和机尾减速器，机头、机尾各安装有监控系统，监控系统包括监测功能模块、人机互动模块、报警模块和通讯模块，还设有用于将检测到的数据上传的外部通讯接口。其中，监控系统采用单片机控制方式，可以对刮板输送机伸缩油缸的压力进行检测。大功率薄煤层刮板输送机的监控系统作为独立系统和刮板输送机相连,负责监控刮板输送机的各项参数，同时设有外部通讯接口，可将监测到的数据进行上传，数据上传方式为串口通信方式。监控系统采用单片机控制方式，对刮板输送机各参数的监控采用模块化设计，实现独立监控效果。通过对参数数值的观察，可发现刮板输送机是否在正常工作范围内工作，如果参数发生异常或者报警，可以及时停机对故障进行诊断，防止出现故障未及时停机造成设备损坏。此外，通过监控系统对刮板输送机伸缩油缸压力的检测，判断刮板输送机链条的松紧程度，同时设置控制系统，将检测数据和预设参数进行对比，由执行模块按照参数要求实现规定的松链、紧链动作，实现无级自动紧链的效果。相比于现有的主要针对非薄煤层设备的刮板输送机，本新型针对薄煤层设备的大功率刮板输送机由于监控系统安装在机头、机尾，缩小了监控系统的规格尺寸，有效解决了安装空间小、通讯系统布置困难、自动化控制难度较高的难题，可将该套监控系统安装于刮板输送机、转载机和破碎机，并且该监控系统功能模块具有可扩性强的特点。

图I为大功率薄煤层刮刮板输送机整体结构图；图2为大功率薄煤层刮板输送机监控系统的整体功能示意图；图3为大功率薄煤层刮板输送机监控系统的监测功能模块图；图4为大功率薄煤层刮板输送机监控系统的结构示意图；图5为大功率薄煤层刮板输送机监控系统的机头监控系统图；图6为大功率薄煤层刮板输送机监控系统的机尾监控系统图；图7为大功率薄煤层刮板输送机无级自动紧链逻辑控制图；图I-图7中CPU1，交流电源2，监测功能模块3，人机互动模块4，报警模块5，通讯模块6，上位机7，执行模块8，减速器油温监测模块9，减速器油位监测模块10，减速器输入轴温度监测模块11，减速器输出轴温度监测模块12，冷却水压力监测模块13，水流量监测模块14，电机绕组温度监测模块15，电机轴承温度监测模块16，链轮左轴承温度监测模块17，链轮右轴承温度监测模块18，伸缩机尾油缸压力监测模块19，人机互动显示界面20，人机互动操作界面21，功能模块接口 22，执行模块接口 23，通讯上传接口 24，电源接口 25，遮护板26，螺栓孔27、29，监控系统悬挂钢板28，底座30，电液监控系统31，机头电机32，机头减速器33，机头链轮34，机头架35，刮板36，刮板链条37，挡煤板38，电缆槽39，中部槽40，机尾架41，机尾电机42，机尾减速器43。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，结合说明书附图，对本实用新型做进一步描述。大功率薄煤层刮板输送机的结构示意图，如图I所示，主要包括机头电机32，机头减速器33，机头链轮34，机头架35，刮板36，刮板链条37，挡煤板38，电缆槽39，中部槽40，机尾架41，机尾电机42，机尾减速器43，机头和机尾各安装有监控系统。如图2所示，大功率薄煤层刮板输送机监控系统的CPUl通过交流电源2供电，CPU连接监测功能模块3、人机互动模块4、报警模块5、通讯模块6和执行模块8，上位机7通过485通讯方式和通讯模块相连，井下监控数据可以通过数据线传送到顺槽设备列车的控制室内或者上传到井上调度室内。该系统内监测功能模块主要负责监控刮板输送机、转载机、破碎机的主要参数；人机互动模块，主要用来对参数初始值和对比值进行设定、显示和操作，报警模块当各检测数据发生异常时进行报警提示；执行模块8主要负责执行对刮板链的松紧控制。监测功能的示意图如图3所示，监测功能包括减速器油温监测9、减速器油位监测10、减速器输入轴温度监测11、减速器输出轴温度监测12、冷却水压力监测13冷却水流量监测14、电机绕组温度监测15、电机轴承温度监测16、链轮左轴承温度监测17、链轮右轴承温度监测18和伸缩机尾油缸压力监测19。上述监测功能通过传感器和CPU进行连接，将检测数值都以数字信号形式在CPU内进行处理，最终所有参数显示在人机互动模块的显示屏上进行显示。监控系统的结构如图4所示,包括人机互动显示界面20,人机互动操作界面21,功能模块接口 22，执行模块接口 23，通讯上传接口 24，电源接口 25。机头监控系统如图5所示，电液监控系统31悬挂在挡煤板38上，由螺栓进行连接，其上部装有遮护板26，高度刚刚高出挡煤板，不引起各设备相互干涉。机尾监控系统如图6所示，电液监控系统31通过螺栓孔27，经螺栓与监控系统悬挂钢板28连接，悬挂钢板与底座30通过螺栓孔29，经螺栓与底座相连，其高度和机尾电机高度相等，不引起各设备相互干涉。大功率薄煤层刮板输送机无级自动紧链过程，如图7所示，当设备开始时通过传感器对油缸压力进行检测，将检测到的油缸压力F和设定的油缸压力最大值Fmax进行比较，如果检测到的油缸压力F大于设定油缸压力的最大值Fmax，则进行松链动作，进行松链动作后再重新对油缸压力进行检测。当油缸压小于设定的最大值，再将检测油缸压力F和油缸压力最小值Fmin进行比较，如果油缸压力F检测值比油缸压力最小值Fmin小，进行紧链动作。紧链动作结束后大则结束动作再重新对油缸压力进行检测，当油缸压力小于Fmax， 大于Fmin，说明此刻油缸压力合适，链条处于一种正常的工作状态，链条自动调节结束。
权利要求1.具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机，包括机头电机、机头减速器、机头链轮、机头架、刮板、刮板链条、挡煤板、电缆槽、中部槽、机尾架、机尾电机和机尾減速器，其特征在于，机头、机尾各安装有监控系统，监控系统包括监测功能模块、人机互动模块、报警模块、通讯模块和执行模块，还设有用于将检测到的数据上传的外部通讯接ロ。
2.根据权利要求I所述的大功率薄煤层刮板输送机，其特征在于，所述监控系统采用单片机控制方式，数据上传方式为串ロ通信方式。
3.根据权利要求2所述的大功率薄煤层刮板输送机，其特征在于，所述监控系统采用的单片机控制方式对刮板输送机各參数的监控采用模块化设计，实现独立监控。
4.根据权利要求2或3所述的大功率薄煤层刮板输送机，其特征在于，所述监控系统对刮板输送机伸缩油缸压カ进行检测，判断刮板输送机链条的松紧程度，由执行模块负责执行对刮板链的松紧控制。
专利摘要一种具有自动监测和自动紧链功能的大功率薄煤层刮板输送机，机头、机尾各安装有采用单片机控制方式的监控系统，监控系统包括监测功能模块、人机互动模块、报警模块和通讯模块，还设有用于将检测到的数据上传的外部通讯接口。操作时，由监控系统对刮板输送机伸缩油缸的压力进行检测，由执行模块按照参数要求实现规定的松链、紧链动作。该实用新型有效解决了现有刮板输送机监控系统安装空间小、通讯系统布置困难、自动化控制难度较高的难题。
文档编号E21F13/00GK202578774SQ20122016443
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者袁智, 刘占胜, 王会枝, 王力军, 胡登高, 迟焕磊, 侯慧锦, 孙鹏亮, 解鸿章, 郝勇 申请人:中国煤矿机械装备有限责任公司