一种采煤机自动拖缆系统及其控制方法和控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于采煤机拖缆技术领域，具体是涉及一种采煤机自动拖缆系统及其控制方法和控制装置。
【背景技术】
[0002]煤炭属于不可再生的化石能源之一，在我国的能源结构中始终占有较高的比重，且这种高比重还将长期延续，在相当长时期内，以煤为主要能源的生产和消费结构很难发生改变，所以，煤炭的生产是相当重要的。其中采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一，它是集机械、液压、电气为一体的大型复杂设备，其工作环境恶劣，如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断，造成巨大的经济损失。采煤机的供电是从巷道顺槽中移动变电站到采煤机铺设电缆供电的，其中电缆是穿在电缆夹板里，以保护电缆，在我国现有的采煤方式中，电缆夹板与采煤机仅有起停上的逻辑连锁，没有方向及负荷上的调节配合，电缆夹板经常存在憋卡、折返严重而卡断等问题，尤其在斜切进刀和机头机尾清浮煤时，此问题尤为突出，造成工作面采煤机电缆夹板、电缆易挤伤，大多数煤矿都设专职看守电缆工，从而影响工作面无法高产高效安全生产，给矿方带来了一定的经济损失。另外随着我国综采工作面智能化无人工作面的实施，采煤机自动化技术是实现综采工作面少人或无人化的核心技术，其中智能化拖缆系统是必不可少的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种采煤机自动拖缆系统。该采煤机自动拖缆系统能够确保采煤机在多次反复行走过程中始终使采煤机电缆夹板处于平整状态，同时避免采煤机对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。
[0004]为实现上述目的，本发明采煤机自动拖缆系统采用的技术方案是:一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于:包括环形链条、用于驱动所述环形链条的动力部和用于随所述环形链条移动的拖缆行走部，所述环形链条设置在运输机电缆槽内，所述拖缆行走部安装在所述环形链条上，所述拖缆行走部包括护罩和用于将采煤机电缆夹板引导至采煤机的导向滚筒，所述导向滚筒设置在所述护罩内，所述动力部设置在采煤机的运输机机头或机尾，所述运输机上远离所述动力部的一端设置有从动链轮，所述动力部的动力输出轴上安装有主动链轮，所述主动链轮和从动链轮通过所述环形链条相连接，所述动力部至少包括驱动电机。
[0005]上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于:所述运输机电缆槽内设置有沿其长度方向延伸的支架，所述护罩底部设置有与所述支架滑动配合的导向杆，所述导向杆上设置有与所述环形链条固定连接的定位板。
[0006]上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于:所述支架包括第一支架板和第二支架板，所述第一支架板和第二支架板均为L形板，所述第一支架板与第二支架板之间形成供所述导向杆伸入的导向槽，所述导向杆与第一支架板以及导向杆与第二支架板均呈滑动配合，所述第一支架板的一端与所述运输机电缆槽的槽底壁连接，所述第一支架板的另一端与所述运输机电缆槽的槽侧壁连接，所述第一支架板、运输机电缆槽的槽侧壁和运输机电缆槽的槽底壁围成用于容纳所述环形链条的第一链条防护腔；所述第二支架板的一端与所述运输机电缆槽的槽侧壁连接，所述第二支架板的另一端与所述运输机电缆槽的槽底壁之间形成供所述定位板穿过的间隙，所述运输机电缆槽的槽底壁上设置有用于支撑所述第二支架板的支撑板，所述支撑板、所述第二支架板和所述运输机电缆槽的槽底壁围成用于容纳所述环形链条的第二链条防护腔。
[0007]上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于:所述护罩为上部开口的U形罩。
[0008]本发明还提供了一种采煤机自动拖缆系统的控制方法。通过该控制方法，当采煤机运行时，拖缆行走部能够自动跟随采煤机移动，确保拖缆行走部的移动速度为采煤机移动速度的一半，保证了采煤机电缆夹板在运输机电缆槽中始终处于平铺状态，无需工人跟踪维护，实现减人增效，进一步提高设备自动化程度和智能化程度。
[0009]为实现上述目的，本发明采煤机自动拖缆系统的控制方法采用的技术方案是:一种采煤机自动拖缆系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤:
[0010]步骤一、采集动力部动力输出轴的转速；
[0011]步骤二、根据所述动力部动力输出轴的转速得到拖缆行走部的移动速度；
[0012]步骤三、将采煤机的移动速度与拖缆行走部的移动速度相比较，当拖缆行走部的移动速度大于或小于采煤机移动速度的二分之一时，调节所述动力部动力输出轴的转速，进而使所述拖缆行走部移动速度为采煤机移动速度的二分之一；当采煤机切换移动方向时，切换所述动力部动力输出轴的旋转方向进而实现所述拖缆行走部移动方向的切换，使所述拖缆行走部移动方向与采煤机的移动方向相一致。
[0013]上述的控制方法，其特征在于:步骤三中，所述动力部动力输出轴的转速的调节方法包括:
[0014]当拖缆行走部移动速度大于采煤机移动速度的二分之一时，降低动力部动力输出轴的转速，使所述拖缆行走部移动速度为采煤机移动速度的二分之一；
[0015]当拖缆行走部移动速度小于采煤机移动速度的二分之一时，提高动力部动力输出轴的转速，使所述拖缆行走部移动速度为采煤机移动速度的二分之一。
[0016]上述的控制方法，其特征在于:当所述驱动电机的实际转矩值大于预设转矩值时，控制所述驱动电机停机，并向采煤机控制器发出停机信号和报警信号。
[0017]上述的控制方法，其特征在于:当所述采煤机的移动速度为零时，控制所述驱动电机停机。
[0018]本发明还提供了一种采煤机自动拖缆系统的控制装置。通过该控制装置，当采煤机运行时，控制所述拖缆行走部自动跟随采煤机移动，确保拖缆行走部的移动速度为采煤机移动速度的一半，保证了采煤机电缆夹板在运输机电缆槽中始终处于平铺状态，无需工人跟踪维护，进一步提高设备自动化和智能化。
[0019]为实现上述目的，本发明采煤机自动拖缆系统的控制装置采用的技术方案是:一种采煤机自动拖缆系统的控制装置，其特征在于，包括:
[0020]动力部测速编码器，用于获取动力部动力输出轴的转速；
[0021]变频器，用于控制所述动力部的驱动电机的转速和方向切换，并实时检测所述驱动电机的实际转矩值；
[0022]拖缆控制器，用于接收所述动力部测速编码器输出的转速值后计算得出拖缆行走部的移动速度，用于接收采煤机控制器输出的采煤机移动速度，并将采煤机的移动速度与拖缆行走部的移动速度相比较，通过控制变频器进而调节所述驱动电机的转速和控制所述驱动电机换向；并当所述驱动电机的实际转矩值大于预设转矩值时，通过变频器控制所述驱动电机停机；
[0023]所述动力部测速编码器的输出端和采煤机控制器的输出端均与所述拖缆控制器的输入端相接，所述变频器的输入端与拖缆控制器的输出端相接，所述驱动电机与变频器相接。
[0024]上述的控制装置，其特征在于:所述变频器为四象限变频器。
[0025]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0026]1、本发明采煤机自动拖缆系统通过所述动力部、环形链条、主动链轮和从动链轮相互配合形成对拖缆行走部的拖动作用，进而通过拖缆行走部对采煤机电缆夹板进行拖动，确保拖缆行走部的移动速度为采煤机移动速度的一半，进而实现采煤机电缆夹板始终保持平整状态的目的，同时避免采煤机对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。
[0027]2、本发明控制方法通过实时获知拖缆行走部的移动速度，并通过对动力部动力输出轴的转速进行调节，从而实现对拖缆行走部移动速度的有效控制，确保拖缆行走部移动速度为采煤机移动速度的一半，并当采煤机换向时，拖缆行走部跟随采煤机进行换向，确保所述拖缆行走部切换移动方向以与采煤机的移动方向相一致，有效实现了自动化和智能化，无需工人跟踪维护，实现减人增效。
[0028]3、本发明该控制装置能够实时获知拖缆行走部的移动速度，由拖缆控制器控制变频器进而调节所述驱动电机的转速，进而实现对拖缆行走部移动速度进行有效的控制，确保拖缆行走部移动速度为采煤机移动速度的一半，并当采煤机换向时，由拖缆控制器控制所述驱动电机的换向，从而使拖缆行走部跟随采煤机进行换向，确保所述拖缆行走部切换移动方向以与采煤机的移动方向相一致，通过该控制装置能够保证采煤机电缆夹板在运输机电缆槽中始终处于平铺状态，无需工人跟踪维护，实现减人增效，进一步提高设备自动化程度。
[0029]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0030]图1为本发明采煤机自动拖缆系统的俯视图。
[0031]图2为本发明拖缆行走部与运输机电缆槽的连接