CN103523467A - 高压变频式刮板运输机 - Google Patents

Abstract

一种高压变频式刮板运输机，包括前后对称设置的机头和机尾，机头与机尾通过机身相连，在机头和机尾上均设有与链条平行设置的平行传动装置，平行传动装置包括高压变频电机和垂直传动减速器，在高压变频电机和垂直传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅰ；在机头的下方通过联轴器连接有与链轮组件配合的垂直传动装置，垂直传动装置包括电机和平行传动减速器，在电机和平行传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅱ。本发明克服了现有刮板输送机功率不足、因频繁启动引起的相关问题；具有调速控制、能在各种负载情况下的平滑启动、具有过载保护的一种井下设备，提高了整机的性能，避免了因突发状况引起的不必要的部件损坏，提高了整机的安全性能和维护性能。

Description

高压变频式刮板运输机

技术领域

本发明涉及一种运输机，特别是一种高压变频式刮板运输机。

背景技术

随着我国煤炭产业的迅猛发展，高产高效的矿井不断建立投产，而井下综采装备也逐渐向机电一体化高端技术开拓，构建了生产能力大、自动化程度高、安全可靠、工作面单产和工效成倍提高的新一代高产高效综采工作面设备，实现和推动了一矿一井一面的高度集约化生产。随着高产高效长壁工作面综采装备技术不断向高端发展，为满足生产能力大、自动化程度高、安全可靠的生产要求，国外几家有名的刮板输送机公司不仅注重提高关键元部件的材质强度及其使用寿命,而且还非常注重刮板输送机的软启动、过载保护以及可伸缩机尾链条的自动张紧等装置的开发。为了给我国高产高效矿井的建设和发展提供技术保证，提升我国综采工作面运输设备高端产品的水平，以适应我国煤矿市场的要求和发展，开发研制大功率、高效能的刮板输送机已势在必行。另外国家提倡节能减排，而大功率的刮板输送机既要实现高效节能，又要满足软启动和较大的启动转矩，高压变频起动方式就很好的解决了这一问题。所以大功率刮板输送机变频驱动的研制具有很高的实用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种大功率、大动量、长运距和高性能的高压变频式刮板运输机。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案是实现的，一种高压变频式刮板运输机，包括前后对称设置的机头和机尾，机头与机尾通过机身相连，其特点是：所述机头、机尾均包括底座，滑动安装在底座上的推移座，在机头推移座的前部设有驱动链轮组件，在机身与机头推移座和机尾推移座之间均设有过渡槽，在机头和机尾上分别设有同侧设置的过渡槽推移装置，在机头和机尾上均设有与链条平行设置的平行传动装置，平行传动装置包括高压变频电机和垂直传动减速器，在高压变频电机和垂直传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅰ，在摩擦限矩器与垂直传动减速器之间设有联接罩，在联接罩上安装有液压马达紧链系统，所述垂直传动减速器的输入轴与输出轴垂直设置，垂直传动减速器的出入轴与链条平行设置；在机头的下方通过联轴器连接有与链轮组件配合的垂直传动装置，垂直传动装置包括电机和平行传动减速器，在电机和平行传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅱ，摩擦限矩器Ⅱ通过联轴盘与电机相连，所述平行传动减速器的输入轴与输出轴同轴设置，平行传动减速器的输入轴与链条垂直设置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述机身由变线槽段、刮板链、中部槽、开天窗槽、电缆槽和采煤机牵引销轨构成。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述中部槽包括底板Ⅰ，底板Ⅰ一端连接有铲板槽帮Ⅰ，另一端连接有挡板槽帮Ⅰ，在铲板槽帮Ⅰ与挡板槽帮Ⅰ之间安装有设置在底板Ⅰ上方的中板Ⅰ，上述底板Ⅰ、铲板槽帮Ⅰ、挡板槽帮Ⅰ、中板Ⅰ阻焊为一体。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述开天窗槽包括底板Ⅱ，底板Ⅱ一端连接有铲板槽帮Ⅱ，另一端连接有挡板槽帮Ⅱ，在铲板槽帮Ⅱ与挡板槽帮Ⅱ之间安装有设置在底板Ⅱ上方的中板Ⅱ，中板Ⅱ上开有窗口，窗口上方盖有可抽拉插板，所述挡板槽帮Ⅱ上设有与可抽拉插板配合的固定孔。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，还包括可检测油温、水温和水压的监测监控系统。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，还包括电气控制系统，电气控制系统由一个主控制器、四个子控制器、组合开关自带控制器和四个变频电机自带控制器构成。

与现有技术相比，本发明由控制系统控制电机起动，经弹性联轴器、摩擦限矩器传递给减速器，经变速后传递给齿轮联轴器，再由齿轮联轴器传递给链轮，进而带动刮板链引起整个输送工作面的正常工作，克服了现有刮板输送机功率不足、因频繁启动引起的相关问题；具有调速控制、能在各种负载情况下的平滑启动、具有过载保护的一种井下设备，提高了整机的性能，避免了因突发状况引起的不必要的部件损坏，提高了整机的安全性能和维护性能。本发明适应了我国煤矿市场的要求和发展，既实现了高效节能，又满足了软启动和较大的启动转矩的要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为垂直传动装置结构示意图；

图3为中部槽结构示意图。

具体实施方式

一种高压变频式刮板运输机，包括前后对称设置的机头和机尾，机头与机尾通过机身相连，所述机头、机尾均包括底座，滑动安装在底座上的推移座，在机头推移座的前部设有驱动链轮组件，在机身与机头推移座和机尾推移座之间均设有过渡槽8，在机头和机尾上分别设有同侧设置的过渡槽推移装置7，在机头和机尾上均设有与链条平行设置的平行传动装置4，平行传动装置4包括高压变频电机和垂直传动减速器，在高压变频电机和垂直传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅰ，在摩擦限矩器与垂直传动减速器之间设有联接罩，在联接罩上安装有液压马达紧链系统5，所述垂直传动减速器的输入轴与输出轴垂直设置，垂直传动减速器的出入轴与链条平行设置；在机头的下方通过联轴器2连接有与链轮组件3配合的垂直传动装置1，垂直传动装置1包括电机17和平行传动减速器13，在电机17和平行传动减速器13之间设有摩擦限矩器Ⅱ14，摩擦限矩器Ⅱ14通过联轴盘15与电机17相连，所述平行传动减速器13的输入轴与输出轴同轴设置，平行传动减速器13的输入轴与链条垂直设置。所述机头平行传动装置4和机尾平行传动装置12均包括齿轮联轴器、垂直传动减速器、联接罩、摩擦限矩器Ⅰ和高压变频电机等，配置有可水平移动的顶板防护罩，并带有侧壁防护板，垂直于输送机中心线，机头、机尾各安装一个，布置在煤壁侧；所述垂直传动装置1包括齿轮联轴器、平行传动减速器13、连接罩16、摩擦限矩器Ⅱ14和电机17等，配置有可水平移动的顶板防护罩，并带有侧壁防护板，只安装在机头位置，平行于输送机中心线，布置于采空侧。所述链轮组件3，为七齿链轮，圆环链条直径为60mm，主要由链轮、链轮轴、向心滚子轴承，浮动密封组件等构成，链轮轴上带有花键通过齿轮联轴器与减速器连接传动驱动扭矩，是机头部的核心部件。所述液压马达紧链系统5，安装在机头平行传动装置的联接罩上，液压马达紧链系统5由一个低速大扭矩径向活塞式液压马达和一套液压控制系统组成，主要配合紧链工作，使链张力在一个合理范围内。所述机头、机尾均设有推移装置6，其主体分推移座及底座两部分，承担机头、尾排头支架的推移铰接连接点的推移力，比中部槽9推移位置适当滞后，以便给输送机的传动装置让出容耐空间。由于工作面的两个端头地质情况变化较大，其设计结构强度高于中部段。所述过渡槽与中部段的抬高槽用哑铃相联接、与机头架用片哑铃相联接，在机头架与中部段之间起到过渡抬高的作用。所述刮板链主要由链条、刮板、横梁等构成，链条参数为60(链环直径)/135（链环外宽）×181（立环节距）/197（平环节距），破断力4500KN。刮板为优质合金锻造成型，整体调质热处理，导向面作淬火热处理。链条与刮板的连接使用自锁防松螺母紧固。

所述机身由变线槽段8、刮板链、中部槽9、开天窗槽10、电缆槽和采煤机牵引销轨11构成；所述中部槽包括底板Ⅰ20，底板Ⅰ20一端连接有铲板槽帮Ⅰ18，另一端连接有挡板槽帮Ⅰ21，在铲板槽帮Ⅰ18与挡板槽帮Ⅰ21之间安装有设置在底板Ⅰ20上方的中板Ⅰ19，上述底板Ⅰ20、铲板槽帮Ⅰ18、挡板槽帮Ⅰ21、中板Ⅰ19阻焊为一体；所述开天窗槽包括底板Ⅱ，底板Ⅱ一端连接有铲板槽帮Ⅱ，另一端连接有挡板槽帮Ⅱ，在铲板槽帮Ⅱ与挡板槽帮Ⅱ之间安装有设置在底板Ⅱ上方的中板Ⅱ，中板Ⅱ上开有窗口，窗口上方盖有可抽拉插板，所述挡板槽帮Ⅱ上设有与可抽拉插板配合的固定孔。所述变线槽段，分别布置在机头、机尾各三节槽体 ，槽体基本结构形式类似中部槽，但采煤机牵引销轨向煤壁侧偏转适当的角度且抬高一定的高度，以便宜使采煤机行至机头、机尾时切透两侧煤层。所述中部槽为刮板输送机中部段的主体部分，中部槽尺寸为：（长）2050×（内宽）1388×（高度）428，槽体由挡板槽帮、铲板槽帮、中板、底板、弯板、销轨座等主要部件构成；挡板槽帮、铲板槽帮为铸造槽帮；中板、底板为高强耐磨钢板，销轨座为优质合金锻造成型，调质处理。中部槽整体组焊成型。所述电缆槽主要结构根据配套关系设计，输送机电缆槽空腔整体封闭；主要作用为容纳和保护各电缆水管，应与采煤机配套保证相对间隙。所述采煤机牵引销轨为六齿、节距172的优质合金锻造销轨，销轨的形状及安装位置应根据采煤机的配套关系确定，整体为调质热处理、齿面及导向面淬火处理。

还包括可检测油温、水温和水压的监测监控系统；还包括电气控制系统，电气控制系统由一个主控制器、四个子控制器、组合开关自带控制器和四个变频电机自带控制器构成。所述监测监控系统对电机、减速器的输入输出轴端、油温、水温、水压等进行检测，并可上传数据至地面控制中心，对输送机的运行状况进行实时检测状态分析。所述电气控制系统由1个主控制器，4个子控制器，组合开关自带控制器，4个变频电机自带控制器构成，主控制器与子控制器和组合开关自带控制器之间采用CANopen方式通信，变频电机自带控制器之间采用20mA TTY方式通信，其与其它控制器之间通信时，需要20mA TTY与CANopen 通信方式转换模块。该控制系统可运行在自动模式和手动模式两种情况下。运行于自动模式时，由主控制器与组合开关协调三机启动/三机停止。通过装置于设备列车的控制台主站对变频电机控制系统及主开关进行指令控制，并且可显示各传动部件的运行状况，参数。实现数据上传。

所述设备的输送量为 4500t/h，理论设计长度为360m；整机的电机功率为3×1200 kW (交流变频电机)，供电电压为50Hz、3300V(±12%)，启动方式为交流变频启动并具备功率平衡功能；整机链速：1.68m/s(可根据配套要求调整)，适应工作面倾角为±9°，适应的工作面走向倾角为±10°，每隔5节中部槽布置一节开天窗槽，以便可以检查底链，机头尾的每节变线槽上都设置有检查口,控制系统数据可实现上传。提供给地面控制中心，在两端头应设置采煤机限位机构及限位开关，具体位置可根据工作面与上下顺槽的布置，采煤机可行走的极限位置来确定。以避免采煤机与输送机发生碰撞；机头、尾传动部各装置了一套液压马达紧链系统，其工作压力31.5Mpa，工作介质为乳化液；整个输送机可适应左、右工作面的互换。

Claims (6)

1.一种高压变频式刮板运输机，包括前后对称设置的机头和机尾，机头与机尾通过机身相连，其特征在于：所述机头、机尾均包括底座，滑动安装在底座上的推移座，在机头推移座的前部设有驱动链轮组件，在机身与机头推移座和机尾推移座之间均设有过渡槽，在机头和机尾上分别设有同侧设置的过渡槽推移装置，在机头和机尾上均设有与链条平行设置的平行传动装置，平行传动装置包括高压变频电机和垂直传动减速器，在高压变频电机和垂直传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅰ，在摩擦限矩器与垂直传动减速器之间设有联接罩，在联接罩上安装有液压马达紧链系统，所述垂直传动减速器的输入轴与输出轴垂直设置，垂直传动减速器的出入轴与链条平行设置；在机头的下方通过联轴器连接有与链轮组件配合的垂直传动装置，垂直传动装置包括电机和平行传动减速器，在电机和平行传动减速器之间设有摩擦限矩器Ⅱ，摩擦限矩器Ⅱ通过联轴盘与电机相连，所述平行传动减速器的输入轴与输出轴同轴设置，平行传动减速器的输入轴与链条垂直设置。

2.根据权利要求1所述的高压变频式刮板运输机，其特征在于：所述机身由变线槽段、刮板链、中部槽、开天窗槽、电缆槽和采煤机牵引销轨构成。

3.根据权利要求2所述的高压变频式刮板运输机，其特征在于：所述中部槽包括底板Ⅰ，底板Ⅰ一端连接有铲板槽帮Ⅰ，另一端连接有挡板槽帮Ⅰ，在铲板槽帮Ⅰ与挡板槽帮Ⅰ之间安装有设置在底板Ⅰ上方的中板Ⅰ，上述底板Ⅰ、铲板槽帮Ⅰ、挡板槽帮Ⅰ、中板Ⅰ阻焊为一体。

4.根据权利要求2所述的高压变频式刮板运输机，其特征在于：所述开天窗槽包括底板Ⅱ，底板Ⅱ一端连接有铲板槽帮Ⅱ，另一端连接有挡板槽帮Ⅱ，在铲板槽帮Ⅱ与挡板槽帮Ⅱ之间安装有设置在底板Ⅱ上方的中板Ⅱ，中板Ⅱ上开有窗口，窗口上方盖有可抽拉插板，所述挡板槽帮Ⅱ上设有与可抽拉插板配合的固定孔。

5.根据权利要求1所述的高压变频式刮板运输机，其特征在于：还包括可检测油温、水温和水压的监测监控系统。

6.根据权利要求1所述的高压变频式刮板运输机，其特征在于：还包括电气控制系统，电气控制系统由一个主控制器、四个子控制器、组合开关自带控制器和四个变频电机自带控制器构成。

Images