CN105858086B - 一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置及其应用，包括本体以及设置在本体上的伸缩机构、轴承座、连接杆和锁紧机构，其中，伸缩机构、轴承座、连接杆依次连接，伸缩机构带动轴承座移动来调节链条的张力，并通过锁紧机构对轴承座一侧的连接杆进行自动锁紧或松开。本发明中轴承座与刮板机机尾的链轮轴连接，通过轴承座的移动来带动链轮轴的移动，以此来调节链轮轴上链条的松紧，从而达到链条张力(松链或紧链)调节的目的，保证刮板链工作在适度的松紧状态中，为刮板机的安全运行提供了技术保障。本发明结构设计巧妙，自动化程度高，同时调节过程精准可控，且本装置安装方便，作用明显。

Description

一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置及其应用，属于刮板机技术领域。

背景技术

刮板输送机作为综采工作面的主要运输设备正朝着大运量、长运距、大功率的方向发展。刮板链是刮板机的重要组成部分之一，刮板链作为刮板输送机的牵引机构，它的工作状态制约刮板输送机的正常运行，同时会对矿井的安全与产量造成影响。为保证刮板链适应负载的变换，使链条工作在适度的松紧状态中，需要对刮板输送机的链条张力进行实时调节和精确控制。

例如，中国专利文献CN203516621U公开了一种刮板链条自动张紧装置，其包括机械系统、液压系统和控制系统，机械系统包括外壳、一个张紧箱和一组盘形弹簧，张紧箱左端伸出外壳且左端部开有抵靠在刮板链条尾轮上的凹槽，张紧箱右端抵靠在盘形弹簧上，液压系统包括张紧缸、压力传感器和液压泵，张紧缸左端的活塞抵靠在盘形弹簧上，张紧缸通过管道连接到外壳外的液压泵上，管道上设有压力传感器和若干阀门，控制系统设置在液压泵和阀门上，包括油泵电机动力回路、控制回路和阀门的控制回路。该自动张紧装置既能自动控制链条的张紧度，还能实时监控刮板链条的张紧度。

中国专利文献CN202991040U提供了一种连续采煤机刮板链张紧补偿装置，包括一对平行的张紧缸总成、弹簧和弹簧杆，张紧缸总成、弹簧和从动辊端部依序套装在弹簧杆上，弹簧杆端部由开口销限位；张紧缸总成为液压油泵，液压油泵包括缸体、活塞和空心的活塞杆、弹簧杆插入空心的活塞杆，液压油泵的缸体固定安装在运输机后溜槽上，从动辊端部穿过运输机后溜槽的滑槽，弹簧和从动辊端部依序套装在弹簧杆上，弹簧杆端部由开口销限位。该发明结构简单、故障率低、运输机摆尾动作平稳流畅。

现有技术下，不能精确实现链条张力的自动调节与张紧到位后的自动锁紧，因此亟需设计一种自动化程度高、链条张力调节精准可控且具有自动锁紧功能的新型调节装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置，利用该装置可以自动调节链条的张力与刮板链的负载相适应，同时可精确的实现自动锁紧，使刮板机运行更稳定。

本发明还提供上述一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置，包括本体以及设置在本体上的伸缩机构、轴承座、连接杆和锁紧机构，其中，伸缩机构、轴承座、连接杆依次连接，伸缩机构带动轴承座移动来调节链条的张力，并通过锁紧机构对轴承座一侧的连接杆进行自动锁紧或松开。本发明中轴承座与刮板机机尾的链轮轴连接，通过轴承座的移动来带动链轮轴的移动，以此来调节链轮轴上链条的位置，从而达到链条张力(松链或紧链)调节的目的。

优选的，所述伸缩机构选用液压缸，液压缸的活塞杆与轴承座的一侧固定连接。此设计的好处在于，通过液压缸活塞杆的伸缩调节轴承座的位置，进而调节与轴承座相连接的刮板机机尾链轮轴上链条的张力，液压缸技术成熟，自动化程度高，安装使用、调节方便。

优选的，所述连接杆选用丝杠。此设计的优势在于，丝杠通过螺纹与锁紧机构中的锁紧螺母进行固定连接达到锁紧的目的，其结构简单、成本低，安装使用方便。

优选的，所述锁紧机构包括伺服电机、减速器、齿轮轴和锁紧螺母，伺服电机与减速器传动连接，减速器与齿轮轴的一端传动连接，齿轮轴的另一端与锁紧螺母外螺纹连接，锁紧螺母与丝杠一端内螺纹连接。

优选的，在减速器与齿轮轴之间还连接有扭矩限制器。此设计的好处在于，扭矩限制器可有效防止锁紧螺母对丝杠的过度锁紧。

优选的，所述本体上还设置有支撑件，丝杠一端贯穿支撑件后与锁紧螺母内螺纹连接，在支撑件上设置有接近开关。此设计的好处在于，接近开关用于检测锁紧螺母在锁紧丝杠时与支撑件之间的距离，保证锁紧螺母锁紧到位，从而保证链条张力的精确控制和调节。

优选的，所述锁紧机构还包括轴承支座，轴承支座的顶端安装有轴承，齿轮轴的一端贯穿轴承后与扭矩限制器连接，轴承支座上设有行程开关。此设计的好处在于，行程开关可用于实现锁紧螺母与轴承支座之间的距离控制，避免锁紧螺母脱落。

优选的，所述锁紧机构还包括位移传感器支撑座，在位移传感器支撑座上设置有位移传感器，位移传感器与丝杠处于同一水平线上。此设计的好处在于，通过位移传感器可以测得丝杠移动的距离，进而可以得出活塞杆伸缩的距离，从而实现对液压缸行程值的测量，为完成整个的松链或紧链过程中液压缸的行程控制提供控制参数。

进一步优选的，所述位移传感器为拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线头与丝杠的一端固定连接。此设计的优势在于，位移传感器通过拉线长度变化同步测量丝杠的轴向移动距离(当丝杠向内移动时，拉线长度增加；当丝杠向外移动时，拉线长度缩短)，进而可以得出活塞杆伸缩的距离，从而实现对液压缸行程值的测量，为完成整个的松链或紧链过程中液压缸的行程控制提供控制参数。

一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置的使用方法，包括以下步骤，

当需要对刮板机链条紧链时，液压缸驱动活塞杆伸出推动轴承座移动，轴承座移动的过程中带动丝杠移动，当液压缸的行程值和液压缸内的油压达到规定值时，停止对液压缸的供油。此时伺服电机启动，带动锁紧螺母转动，锁紧螺母的转动实现对丝杠的锁紧；通过接近开关测量锁紧螺母与支撑件之间的距离S_X，若S_X>S_limit时，伺服电机继续运行，当S_X＝S_limit时，锁紧螺母锁紧到位，此时伺服电机停止运行，其中，S_limit为锁紧螺母与支撑件的最小间距；

当需要对刮板机链条松链时，伺服电机启动，带动锁紧螺母转动，锁紧螺母的转动实现对丝杠的松开；然后，液压缸驱动活塞杆缩回拉动轴承座移动且丝杠移动的距离满足位移传感器的预设值，最终实现刮板机链条的松链。

一种刮板运输机，包括以上所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置。

本发明的有益效果在于：

本发明链条张力调节装置在刮板机机尾左右两侧同时对称安装，根据本装置与其他系统的协同动作，利用上述紧链和松链两个动作过程，从而可以实现刮板输送机链条张力的自动调节和张紧到位后的自动锁紧，保证刮板链工作在适度的松紧状态中，为刮板机的安全运行提供了技术保障。本发明结构设计巧妙，自动化程度高，同时调节过程精准可控，且本装置安装方便，其作用明显，具有良好的经济效益和市场价值。

附图说明

图1为链条张力调节装置的整体结构示意图；

图2为链条张力调节装置中行程开关处的局部结构示意图；

图3为链条张力调节装置中锁紧螺母处的局部结构示意图；

图4为链条张力调节装置封装后的结构示意图；

图5为链条张力调节装置封装后的结构示意图；

图6为链条张力调节装置中位移传感器处的局部结构示意图；

图7为链条张力调节装置紧链时的结构示意图；

图8为链条张力调节装置松链时的结构示意图；

其中：1-伺服电机；2-减速器；3-扭矩限制器；4-位移传感器；5-轴承支座；6-齿轮轴；7-锁紧螺母；8-支撑件；9-支撑座；10-支撑座；11-位移传感器支撑座；12-行程开关；13-接近开关；14-支撑杆；15-丝杠；16-本体；17-轴承座；18-液压缸；19-接近开关安装板；20-前侧板；21-上板；22-上板连接件；23-加强筋；24-外侧板；25-观察盖板；26-信号线出口；27-下板。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

本实施例提供一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置，包括本体16以及设置在本体16上的伸缩机构、轴承座17、连接杆和锁紧机构，其中，伸缩机构、轴承座17、连接杆依次连接，伸缩机构通过自身的伸缩来带动轴承座移动进而调节链条的张力，并通过锁紧机构对轴承座17一侧的连接杆进行自动锁紧或松开。本发明中轴承座17与刮板机机尾的链轮轴连接，通过轴承座的移动来带动链轮轴的移动，以此来调节链轮轴上链条的位置，从而达到链条张力(松链或紧链)调节的目的。

其中，伸缩机构可选用液压缸、电机带动齿轮齿条拉动、蜗轮蜗杆、电机带动钢丝绳拉动等一切可伸缩的方式，本实施例选用液压缸18，液压缸技术成熟，自动化程度高，安装使用、调节方便且调控精准，液压缸18的活塞杆与轴承座17的一侧固定连接。通过液压缸18活塞杆的伸缩调节轴承座的位置，进而调节与轴承座相连接的刮板机机尾链轮轴上链条的张力。

连接杆为丝杠15。丝杠通过螺纹与锁紧机构中的锁紧螺母进行固定连接达到锁紧的目的，其结构简单、成本低，安装使用方便。

锁紧机构包括伺服电机1、减速器2、齿轮轴6和锁紧螺母7，伺服电机1与减速器2传动连接，减速器2与齿轮轴6的一端传动连接，齿轮轴6的另一端与锁紧螺母7外螺纹连接，锁紧螺母7与丝杠15一端内螺纹连接。伺服电机1与减速器2之间设置有支撑座9。

本体16上还设置有支撑件8，丝杠15的一端与轴承座17固定连接，丝杠15的另一端贯穿支撑件8后与锁紧螺母7内螺纹连接，在支撑件8上设置有接近开关安装板19，接近开关安装板19上安装有接近开关13。接近开关13用于检测锁紧螺母在锁紧丝杠时与支撑件之间的距离，保证锁紧螺母锁紧到位，从而实现链条张力的调节与精确控制。

锁紧机构还包括位移传感器支撑座11，位移传感器支撑座11位于齿轮轴6一侧，在位移传感器支撑座11上安装有位移传感器4，位移传感器4与丝杠15处于同一水平线上。通过位移传感器4可以测得丝杠移动的距离，进而可以得出活塞杆伸缩的距离，从而实现对液压缸行程值的测量，为完成整个的松链或紧链过程中液压缸的行程控制提供控制参数。

本实施例中的位移传感器4为拉线式位移传感器，拉线式位移传感器的拉线头与丝杠15的一端固定连接。位移传感器通过拉线长度变化同步测量丝杠的轴向移动距离(当丝杠向内移动时，拉线长度增加；当丝杠向外移动时，拉线长度缩短)，进而可以得出活塞杆伸缩的距离，从而实现对液压缸行程值的测量，为完成整个的松链或紧链过程中液压缸的行程控制提供控制参数。

将本发明的整个装置放入一个密封的盒子内，盒子上开设有信号线出口26和观察盖板25。使用密封的防爆盒子封装，一方面美观好看，另一方面可有效保护本发明的整个装置，同时保证本发明整个装置工作过程中的安全性，尤其是应用在地下刮板机上。

安装使用时，在刮板机机尾的两侧对称安装本发明，轴承座与刮板机机尾的链轮轴安装在一起，链轮轴的两端与轴承座内的轴承连接，通过液压缸推动轴承座进而带动链轮轴移动，在移动过程中实现链轮轴上链条张力的调节，同时通过丝杠一侧的锁紧机构对调节完成后的丝杠进行锁紧，防止轴承座的移动，从而实现张力的精确调节和控制。

实施例2：

本实施例提供一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：在减速器2与齿轮轴6之间还连接有扭矩限制器3，扭矩限制器可有效防止锁紧螺母对丝杠的过度锁紧。

同时，在减速器2与扭矩限制器3之间安装有支撑座10，在齿轮轴6与扭矩限制器3之间安装有轴承支座5，轴承支座5的顶端安装有轴承，齿轮轴6的一端贯穿轴承后与扭矩限制器3连接，轴承支座5上设有行程开关12。行程开关12可用于实现锁紧螺母7与轴承支座5之间的距离控制。

实施例3：

一种如实施例2所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置的使用方法，具体步骤如下：

如图7所示，当需要对刮板机链条紧链时，液压缸18驱动活塞杆伸出推动轴承座17移动，轴承座17移动的过程中带动丝杠15移动，移动过程中位移传感器4可以检测到丝杠移动的距离(即活塞杆伸出的距离)，当位移传感器4检测丝杠移动到设定的距离且液压缸18内的油压达到规定值后，停止对液压缸18的驱动；此时伺服电机1启动，减速器2、扭矩限制器3、齿轮轴6依次运转进而带动锁紧螺母7转动，锁紧螺母7的转动实现对丝杠15的锁紧；接近开关13测量锁紧螺母7与支撑件8之间的距离S_X，若S_X>S_limit时，伺服电机继续运行，当S_X＝S_limit时，锁紧螺母锁紧到位，此时伺服电机停止运行，其中，S_limit为锁紧螺母与支撑件的最小间距；

如图8所示，当需要对刮板机链条松链时，伺服电机1启动，减速器2、扭矩限制器3、齿轮轴6依次运转进而带动锁紧螺母7转动，锁紧螺母7的转动实现对丝杠15的松开；然后，液压缸18驱动活塞杆缩回拉动轴承座移动且丝杠移动的距离满足位移传感器的预设值，最终实现刮板机链条的松链。

实施例4：

一种刮板运输机，包括实施例2所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置，在刮板机机尾的两侧对称安装。

实施例5：

一种刮板运输机，将实施例2所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置中的齿轮轴6与锁紧螺母7的外啮合传动替换为传动套筒与锁紧螺母的内啮合传动。

Claims (7)

1.一种用于刮板机机尾的链条张力调节装置，其特征在于，包括本体以及设置在本体上的伸缩机构、轴承座、连接杆和锁紧机构，其中，伸缩机构、轴承座、连接杆依次连接，伸缩机构带动轴承座移动来调节链条的张力，并通过锁紧机构对轴承座一侧的连接杆进行自动锁紧或松开；

所述伸缩机构选用液压缸，液压缸的活塞杆与轴承座的一侧固定连接；

所述连接杆选用丝杠；

所述锁紧机构包括伺服电机、减速器、齿轮轴和锁紧螺母，伺服电机与减速器传动连接，减速器与齿轮轴的一端传动连接，齿轮轴的另一端与锁紧螺母外螺纹连接，锁紧螺母与丝杠一端内螺纹连接。

2.如权利要求1所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置，其特征在于，在减速器与齿轮轴之间还连接有扭矩限制器。

3.如权利要求1所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置，其特征在于，所述本体上还设置有支撑件，丝杠一端贯穿支撑件后与锁紧螺母内螺纹连接，在支撑件上设置有接近开关。

4.如权利要求2所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括轴承支座，轴承支座的顶端安装有轴承，齿轮轴的一端贯穿轴承后与扭矩限制器连接，轴承支座上设有行程开关。

5.如权利要求1所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括位移传感器支撑座，在位移传感器支撑座上设置有位移传感器，位移传感器与丝杠处于同一水平线上。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置的使用方法，包括以下步骤，

当需要对刮板机链条紧链时，液压缸驱动活塞杆伸出推动轴承座移动，轴承座移动的过程中带动丝杠移动，当液压缸的行程值和液压缸内的油压达到规定值时，停止对液压缸的供油；此时伺服电机启动，带动锁紧螺母转动，锁紧螺母的转动实现对丝杠的锁紧；通过接近开关测量锁紧螺母与支撑件之间的距离S_X，若S_X>S_limit时，伺服电机继续运行，当S_X＝S_limit时，锁紧螺母锁紧到位，此时伺服电机停止运行，其中，S_limit为锁紧螺母与支撑件的最小间距；

当需要对刮板机链条松链时，伺服电机启动，带动锁紧螺母转动，锁紧螺母的转动实现对丝杠的松开；然后，液压缸驱动活塞杆缩回拉动轴承座移动且丝杠移动的距离满足位移传感器的预设值，最终实现刮板机链条的松链。

7.一种刮板运输机，包括权利要求1-5任一项所述的用于刮板机机尾的链条张力调节装置。