一种刮板输送机链条张力估算方法与流程

文档序号:13288124阅读:359来源:国知局
技术领域本发明涉及一种链条张力估算方法,特别是一种刮板输送机链条张力估算方法。

背景技术:
综采工作面刮板输送机动作主要包括链轮链条传动和中部槽推溜,工作过程中刮板输送机链条受到张紧力、自身重力、载煤力以及摩擦阻力等多种载荷共同作用。此外,作为刮板输送机最易发生故障的部件之一,刮板输送机链条极易受到刮板输送机直线度和地面的起伏程度影响,发生断链、跳链和掉链等故障。刮板输送机运行环境恶劣,链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动,链条张力受外界因素影响不断变化,链条张力过大、过小及分布不均是导致链条故障的直接原因。

技术实现要素:
本发明的目的是要提供一种简单易行、高效实用的刮板输送机链条张力估算方法,解决链条张力受外界因素影响的变化,链条张力过大、过小及分布不均而产生的故障问题。本发明的目的是这样实现的:该链条张力估算方法,步骤如下:(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律,通过相关性分析,明确链条各点张力的耦合关系,以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合;(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,通过测量刮板与链条之间接触点受力,获得相应弱耦合点的张力,运用插值方法,描述弱耦合点之间链条张力,建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型,并基于实时测量的链条弱耦合点张力,实现对整个链条张力分布的估算;(3)刮板与链条的接触点相对移动,受实时载荷分布与链速变化因素影响,基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果,通过数据控制中心实现对链条张力的预测。所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内,且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽,安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块;应变传感器数据信号采用无线传输方式,运用数据压缩方法减少数据量,并设计传输协议缩短传输延迟。有益效果及优点,由于采用了上述方案,刮板输送机链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动,其张力也随载荷实时变化,直接测量整条链条的张力难以实现,将应变传感器设置在若干刮板输送机刮板上,测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,通过对链条有限位置的张力测量完成对整条链条张力的估算。解决了链条张力受外界因素影响的变化,链条张力过大、过小及分布不均而产生的故障问题,达到了本发明的目的。附图说明:图1为本发明的刮板输送机刮板组件安装示意图。图2为本发明的应变传感器安装示意图。图3为本发明的下压板应变传感器安装示意图。图4为本发明的上刮板应变传感器安装示意图。图5为本发明的数据信号无线传输原理图。图中:1、刮板输送机上刮板;2、刮板输送机下压板;3、立链;4、横链;5、定位孔;6、设备安装槽;7、引线槽;8、引线孔;9、横链槽;91、上刮板横链贴片槽;92、下压板横链贴片槽;10、立链贴片槽;101、上刮板立链贴片槽;102、下压板立链贴片槽;11、立链链窝;12、固定凸台;13、固定槽。具体实施方式一种刮板输送机链条张力估算方法,其步骤如下:(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律,通过相关性分析,明确链条各点张力的耦合关系,以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合;(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,通过测量刮板与链条之间接触点受力,获得相应弱耦合点的张力,运用插值方法,描述弱耦合点之间链条张力,建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型,并基于实时测量的链条弱耦合点张力,实现对整个链条张力分布的估算;(3)刮板与链条的接触点相对移动,受实时载荷分布与链速变化因素影响,基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果,通过数据控制中心实现对链条张力的预测。所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内,且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽,安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块;应变传感器数据信号采用无线传输方式,运用数据压缩方法减少数据量,并设计可靠的传输协议缩短传输延迟。下面结合附图对本发明做更进一步的解释。实施例1:如图1、2所示,所述刮板输送机刮板由刮板输送机上刮板1和刮板输送机下压板2两部分组成,上刮板和下压板通过固定凸台12和固定槽13连接成一个整体;刮板输送机链条包括立链3和横链4,立链3通过立链链窝11与刮板接触,横链4通过横链槽9与刮板接触;所述刮板输送机刮板和刮板输送机链条基于定位孔5通过定位螺栓连接成一个整体。所述应变传感器设置在若干刮板输送机横链贴片槽和立链贴片槽10内,且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同;所述横链贴片槽包括上刮板横链贴片槽91和下压板横链贴片槽92,立链贴片槽10由上刮板立链贴片槽101和下压板立链贴片槽102共同组成,引线槽7和引线孔8用于应变传感器布线;如图3所示,所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽6,设备安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块;数据采集卡用于采集应变传感器数据信号,A/D转换模块将采集到的传感器信号转换成数字信号;所述无线发送模块用于无线信号传输,无线接收模块接收无线信号并将数据传输至数据控制中心,对数据信息进一步处理;电源模块用于设备供电;所述无线传输信号,通过数据压缩和设计传输协议减少数据量并缩短传输延迟。一种刮板输送机链条张力估算方法,其具体步骤如下:(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律,通过相关性分析,明确链条各点张力的耦合关系,以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合;(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,通过测量刮板与链条之间接触点受力,可以获得相应弱耦合点的张力,运用插值等方法,描述弱耦合点之间链条张力,建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型,并基于实时测量的链条弱耦合点张力,实现对整个链条张力分布的估算;(3)刮板与链条的接触点相对移动,易受实时载荷分布与链速变化等因素影响,基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果,通过数据控制中心实现对链条张力的预测。
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