CN109178878A - 一种煤散料循环转运实验系统 - Google Patents

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Abstract

一种煤散料循环转运实验系统是由转运设备子系统、煤散料循环转运系统、动态信号测试系统和质量流率测试系统构成，转运设备子系统具备转运设备刮板输送机功能，电机通过轴键配合带动刮板链做循环往复运动，煤散料循环转运子系统主要由带式输送机构与相应辅助机构构成，刮板链下设有调节刮板链倾角大小的液压调整机构，动态信号测试系统分别位于转运设备子系统入口端和电机主轴上用于测试冲击力、应变与转矩；转运设备子系统入口段上方有煤仓用于存放煤散料；转运设备子系统出口端设有质量流率测试系统用于测试煤散料的质量流率；实现煤散料循环转运。

Description

一种煤散料循环转运实验系统
技术领域
本发明涉及一种煤散料输送系统，特别是一种用于循环输送煤散料的循环转运实验系统。
背景技术
煤矿井下设备性能的可靠性是进行高效作业的保证，井下受场地、灯光等条件的限制，维修条件差，有些高瓦斯矿井基本不具备现场维修的条件，一旦出现故障就会严重影响安全生产；在煤散料循环输送系统中，落料仓掉落的煤散料对刮板输送机冲击带来的磨损很大，现场使用表明，一部SGW-40T型刮板输送机，价值400万元，在运载60-80万t煤之后报废；SGZ-1000/1400型刮板输送机的中板采用厚度为50mm的进口钢材，而该机的过煤量也只是在300万t左右；按今年全国煤炭产量20亿t及采煤机械化平均水平45%统计，全国刮板输送机每年因磨损引起的资金投入为10-12亿元，每年需要投入大量的人力和财力来进行维护、修理及更换刮板输送机，因此设计煤散料输送系统，模拟输送工况，进行煤散料输送行为与效应研究，获取落料仓掉落的煤料对输送设备子系统冲击力、应变的变化规律，进一步解决落料仓掉落煤料的冲击所带来的刮板输送机的磨损问题，有利于延长刮板输送机寿命，提高工作效率，进一步降低成本提高利润。
矿井下的工作面错综复杂，本装置模拟井下底板不平整，带有倾角的情况下对刮板输送机的冲击磨损，可将试验所得的影响规律更好的应用到实际生产实践中去，煤散料循环转运系统位用于将煤散料转运于落料仓内，以循环利用煤散料，避免重复添加煤散料，有利于提高测试效率，降低由于时长所带来的测量误差等。
发明内容
本发明模拟煤矿井下转运工况，进行煤散料转运行为与效应研究，获取落料仓掉落的煤料对转运设备子系统的冲击力，应变的变化规律，进一步解决落料仓掉落煤料的冲击所带来的刮板输送机的磨损问题，延长刮板输送机寿命，进一步降低成本，提高工作效率，并提供一种煤散料循环转运实验系统，具体技术方案如下。
一种煤散料循环转运实验系统，包括转运设备子系统、煤散料循环转运子系统、动态信号测试子系统和质量流率测试子系统；其特征在于：
所述转运设备子系统是位于地面，入口端与地面有液压调整机构连接，出口端与地面铰接，并与所述质量流率测试子系统的入口端相接；所述质量流率测试子系统的出口端与所述煤散料循环转运子系统入口端连接，所述循环转运子系统入口端与出口端的底板下由支撑柱支撑，所述循环转运子系统与所述转运设备子系统在竖直平面内构成一夹角且所述转运设备子系统之上；所述煤散料循环转运子系统出口与煤仓相接；煤仓出口位于所述转运设备子系统上方；且所述转运设备子系统入口端上贴有所述动态信号测试子系统；构成封闭循环的煤散料循环转运实验系统；
所述转运设备子系统包括刮板输送机及其调节电机和液压调整机构，所述液压调整机构位于刮板输送机入口端，用于调节转运设备子系统铺设倾角，所述调节电机用于调节刮板输送机的链速；
所述煤散料循环转运子系统包括带式输送机构及其相应的辅助机构连接构成；
所述动态信号测试子系统包括计算机、应变片、扭矩传感器与动态信号测试仪；所述应变片是位于刮板输送机上的七排十列应变片；
所述质量流率测试子系统包括计算机和冲板流量计，煤散料经冲板流量计落料于带式输送机构进入所述煤散料循环转运子系统。
进一步的技术特征在于：所述煤散料循环转运子系统与所述转运设备子系统的夹角是30°；所述转运设备子系统的铺设倾角是[-10°，10°]；所述带式传送机构与水平面的倾角是30°；所述带式输送机构；的表面摩擦系数是≥0.58；所述应变片的冲击力是≤450N；所述转矩传感器是位于调节电机上，其测量转矩T≤1.2KN·m；所述冲板流量计的测量范围是0-100t/h。
本实验系统可以很好地模拟井下刮板输送机的具体实际情况，可将试验所得的影响规律更好的应用到实际生产实践中去，煤散料循环转运系统用于将煤散料转运于落料仓内，以循环利用煤散料，避免重复添加煤散料，有利于提高测试效率，降低由于时长所带来的测量误差等。
附图说明
图1是本煤散料循环转运实验系统整体结构示意图。
图2是本煤散料循环转运实验系统整体结构左视图。
图3是本煤散料循环转运实验系统动态信号测试系统与质量流率测试系统整体结构方块图。
图4是本煤散料循环转运实验系统整体结构方块图。
图中：1：煤仓；2：应变片；3：刮板输送机；4：转矩传感器；5：调节电机；6：带式输送机构；7：冲板流量计；8：筛网； 9：煤料存放装置；10：液压调整机构。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施本发明上述所提供的一种煤散料转运实验系统，此实验系统包括转运
设备子系统、煤散料循环转运系统、动态信号测试系统和质量流率测试系统。
其中的转运设备子系统系统具备转运设备刮板输送机基本功能，并且可改变链条速度与铺设倾角，其主要由三相异步电动机、中部槽、链轮、刮板链、减速器、变频器、扭矩传感器、联轴器以及铺设倾角调整机构构成，为便于观察实验效果，中部槽材料采用灰铸铁HT150，链轮为实际零件，减速器与变频器用于调节电机转速，扭矩传感器用于测定电机转速，以调节刮板链速度，铺设倾角调整机构用于调节输送倾角。
其中的煤散料循环转运系统是用于将煤散料转运于落料仓内，以循环利用煤散料，避免重复添加煤散料，此煤散料循环转运子系统主要由带式输送机构与相应辅助机构组成。
其中的动态信号测试子系统是用于测试转运过程中部槽应力应变情况，主要由计算机、应变片与动态信号测试仪等组成，测试前在中部槽内选定测试位置，布置传感装置，并调试运行。
其中的质量流率测试子系统是用于实时监测中部槽的质量流率，主要由计算机、冲板流量计等构成，冲板流量计放置于转运设备子系统下方，煤散料经冲板流量计落料于带式输送机构，进入煤散料循环转运子系统。
在进一步的实施过程中，采用以下技术特征更为接近生产工况实际，如设计煤散料循环转运子系统与转运设备子系统的夹角设置为30°运行；设计转运设备子系统的铺设倾角设置为[-10°，10°]；设计带式传送机构6与水平面的倾角是30°；设计带式输送机构6的表面摩擦系数设计为≥0.58；设计应变片2的冲击力是≤450N；转矩传感器4是位于调节电机6上，设计其测量转矩T≤1.2KN·m；设计冲板流量计的测量范围是0-100t/h。
由于矿井下的工作环境错综复杂，本装置的转运设备子系统可以通过调节液压调整机构调节刮板输送机的铺设倾角，也可以通过调节电机来改变刮板输送机的运行速度，而煤散料循环转运子系统可以实现煤散料的循环转运，避免了重复添加煤散料，而用此种方法将实验所得的影响规律更好的应用到生产实践当中，进一步降低成本，提高利润。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
如附图1及附图2所述，实施上述本发明所提供的一种煤散料循环转运试验系统，该试验系统是由刮板输送机3、调节电机5、液压调整机构10构成转运设备子系统并初始水平放置，煤散料循环转运子系统与转运设备子系统成30°位于其上方，由带式输送机构6、煤料存放装置9、筛网8组成、动态信号测试子系统和质量流率测试子系统用于实验数据的获取，由应变片2、转矩传感器4、流板冲量计7构成，且应变片2成七排十列位于刮板输送机3上，扭矩传感器4位于调节电机5上，流板冲量计7位于带式输送机构6与刮板输送机3衔接位置。
实施测试时，按下列步骤进行：
（1）安装和调试实验系统，转运设备子系统中部槽调整为水平状态，启动煤散料循环转运子系统，落料仓内装煤散料，开启电机，调整变频器，使设备链速为额定链速，实验台空转一定时间后，打开落料仓进行实验。
（2）记录启动、运行、停机等过程煤散料宏观转运行为。
（3）通过动态信号测试子系统，测试转运过程各测点应力应变，记录结果。
（4）通过质量流率测试子系统监测中部槽质量流率，记录结果。
（5）通过变频器调整链速分别为0.5m/s、0.8m/s、1.1m/s、1.4m/s与1.7m/s，重复以上（2）-（4）步骤。
（6）调整变频器，恢复额定链速，调整转运设备子系统中部槽与水平面夹角，模拟铺设倾角分别为-10°和10°，重复以上（2）-（5）步骤，其中的-10°夹角为运输方向斜向下，与水平面呈10°夹角；其中的10°夹角为运输方向斜向上，与水平面呈10°夹角。
（7）利用筛网将煤散料分为三种粒度为25mm以下，25-100mm，100mm以上，重复以上（1）-（6）步骤。
（8）调整中部槽位置，模拟巷道底板情况分别为上山、下山、底板倾斜、底板不平，重复以上（1）-（7）步骤。
（9）重复3次，对数据进行平均化处理，以减小实验误差。
（10）实验系统卸载，利用表面形貌测量仪采集磨损区域测量点的表面形貌信息，记录转运设备子系统中部槽磨损情况。

Claims (8)

1.一种煤散料循环转运实验系统，包括转运设备子系统、煤散料循环转运子系统、动态信号测试子系统和质量流率测试子系统；其特征在于：
所述转运设备子系统是位于地面，入口端与地面有液压调整机构连接，出口端与地面铰接，并与所述质量流率测试子系统的入口端相接；所述质量流率测试子系统的出口端与所述煤散料循环转运子系统入口端连接，所述循环转运子系统入口端与出口端的底板下由支撑柱支撑，所述循环转运子系统与所述转运设备子系统在竖直平面内构成一夹角且所述转运设备子系统之上；所述煤散料循环转运子系统出口与煤仓相接；煤仓出口位于所述转运设备子系统上方；且所述转运设备子系统入口端上贴有所述动态信号测试子系统；构成封闭循环的煤散料循环转运实验系统；
所述转运设备子系统包括刮板输送机（3）及其调节电机（5）和液压调整机构（10），所述液压调整机构（10）位于刮板输送机（3）入口端，用于调节转运设备子系统铺设倾角，所述调节电机（5）用于调节刮板输送机（3）的链速；
所述煤散料循环转运子系统包括带式输送机构（6）及其相应的辅助机构连接构成；
所述动态信号测试子系统包括计算机、应变片（2）、扭矩传感器（4）与动态信号测试仪；所述应变片（2）是位于刮板输送机（3）上的七排十列应变片；
所述质量流率测试子系统包括计算机和冲板流量计（7），煤散料经冲板流量计落料于带式输送机构（6）进入所述煤散料循环转运子系统。
2.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述煤散料循环转运子系统与所述转运设备子系统的夹角是30°。
3.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述转运设备子系统的铺设倾角是[-10°，10°]。
4.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述带式传送机构（6）与水平面的倾角是30°。
5.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述带式输送机构（6）的表面摩擦系数是≥0.58。
6.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述应变片（2）的冲击力是≤450N。
7.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述转矩传感器（4）是位于调节电机（6）上，其测量转矩T≤1.2KN·m。
8.如权利要求1所述的煤散料循环转运实验系统，其特征在于：所述冲板流量计的测量范围是0-100t/h。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112668222A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 太原理工大学 一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法
CN112683567A (zh) * 2021-01-07 2021-04-20 太原理工大学 一种类截割头式井下掘进面环境模拟装置
CN114526933A (zh) * 2022-02-14 2022-05-24 太原理工大学 一种基于相似理论的刮板输送机试验平台及试验方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234317B1 (en) * 1999-04-15 2001-05-22 Wolfgang Sommer Device for sorting raw, pre-treated or recycled bulk material
KR20040046125A (ko) * 2002-11-26 2004-06-05 주식회사 포스코 리턴콜 재처리 가능한 벨트 콘베이어 시스템
US20140048388A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Kenneth Monroe Hefner Conveyor system, conveyor apparatus and troughed pulley
CN205109821U (zh) * 2015-11-26 2016-03-30 大唐鸡西第二热电有限公司 煤炭筛选与低质产品回收利用系统
CN106289716A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河南理工大学 一种气举反循环钻进气力输送试验装置
CN106315109A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 井下窄小空间煤炭皮带运输转运装置
CN206027799U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 临沂恒昌焦化股份有限公司 煤粉粉煤机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234317B1 (en) * 1999-04-15 2001-05-22 Wolfgang Sommer Device for sorting raw, pre-treated or recycled bulk material
KR20040046125A (ko) * 2002-11-26 2004-06-05 주식회사 포스코 리턴콜 재처리 가능한 벨트 콘베이어 시스템
US20140048388A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Kenneth Monroe Hefner Conveyor system, conveyor apparatus and troughed pulley
CN205109821U (zh) * 2015-11-26 2016-03-30 大唐鸡西第二热电有限公司 煤炭筛选与低质产品回收利用系统
CN106289716A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河南理工大学 一种气举反循环钻进气力输送试验装置
CN206027799U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 临沂恒昌焦化股份有限公司 煤粉粉煤机
CN106315109A (zh) * 2016-09-28 2017-01-11 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 井下窄小空间煤炭皮带运输转运装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112668222A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 太原理工大学 一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法
CN112668222B (zh) * 2020-12-24 2023-03-03 太原理工大学 一种井下煤仓装煤过程中仓壁受力特征的模拟方法
CN112683567A (zh) * 2021-01-07 2021-04-20 太原理工大学 一种类截割头式井下掘进面环境模拟装置
CN112683567B (zh) * 2021-01-07 2022-05-13 太原理工大学 一种类截割头式井下掘进面环境模拟装置
CN114526933A (zh) * 2022-02-14 2022-05-24 太原理工大学 一种基于相似理论的刮板输送机试验平台及试验方法
CN114526933B (zh) * 2022-02-14 2024-04-09 太原理工大学 一种基于相似理论的刮板输送机试验平台及试验方法

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