CN112665891A

CN112665891A - 链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置

Info

Publication number: CN112665891A
Application number: CN202110003862.XA
Authority: CN
Inventors: 黄光忠; 庄德玉; 黎青; 刘露露; 许志鹏; 吕晓; 罗昆; 郭岱
Original assignee: Tiandi Shanghai Mining Equipment Technology Co Ltd; China Coal Technology and Engineering Group Corp; China Coal Technology and Engineering Group Shanghai Co Ltd
Current assignee: Tiandi Shanghai Mining Equipment Technology Co Ltd; China Coal Technology and Engineering Group Corp; China Coal Technology and Engineering Group Shanghai Co Ltd
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本发明涉及一种链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其中第一、二滑块分别与第一、二直线导轨滑动配合，采煤机模拟模型和拖缆小车模拟模型分别固定在第一、二滑块上，第一变频电机的输出轴和第一立式轴承座上各自同轴安装有第一链轮，第一链条绕在第一链轮上与其形成链传动，第二变频电机的输出轴和第二立式轴承座上各自同轴安装有第二链轮，第二链条绕在第二链轮上与其形成链传动，第一、二链条分别与采煤机模拟模型和拖缆小车模拟模型固定连接，拖缆模拟模型绕过拖缆小车模拟模型上的滑轮后呈U形布置，其一端固定在采煤机模拟模型上，另一端相对第一直线导轨的一端固定。本发明能为链牵引采煤机拖缆系统设计提供理论依据和设计参考。

Description

链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置

技术领域

本发明涉及一种采煤机拖缆系统模拟试验装置，具体是链牵引采煤机的拖缆系统模拟试验装置。

背景技术

自动化综采工作面采煤机运行时，供电电缆随采煤机进行运动，如果供电电缆与采煤机运行不协同，会导致供电电缆被碾压、破损甚至断裂，导致频繁维护以及更换供电电缆，直接影响采煤机自动化生产效率。特别是链牵引采煤机，由于链牵引采煤机的运行速度稳定性较差，使得供电电缆更容易被碾压、破损甚至断裂。因此需要设计一种适合链牵引采煤机的供电电缆自动拖拽装置(以下简称拖缆系统)，使得供电电缆能够随采煤机协同运行，以免损坏供电电缆。但目前在链牵引采煤机拖缆系统设计方面缺乏设计标准，甚至缺乏具体的逻辑控制顺序和参数作为参考。

发明内容

本发明的目的是提供一种链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，用以模拟链牵引采煤机的拖缆系统的工作过程，通过进行模拟试验研究链牵引采煤机拖缆系统的逻辑控制顺序及部分参数，为链牵引采煤机拖缆系统设计提供理论依据和设计参考。

本发明的主要技术方案有：

一种链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，包括采煤机运行模拟组件、拖缆装置运行模拟组件和拖缆模拟模型，所述采煤机运行模拟组件包括采煤机模拟模型、第一变频电机、第一链轮、第一链条、第一立式轴承座、第一直线导轨和第一滑块，第一滑块与第一直线导轨滑动配合，采煤机模拟模型固定在第一滑块上，所述第一变频电机的输出轴和第一立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第一链轮，所述第一链条绕在两个第一链轮上与其形成链传动，第一链条与采煤机模拟模型固定连接，所述拖缆装置运行模拟组件包括拖缆小车模拟模型、第二变频电机、第二链轮、第二链条、第二立式轴承座、第二直线导轨和第二滑块，第二滑块与第二直线导轨滑动配合，拖缆小车模拟模型固定在第二滑块上，所述第二变频电机的输出轴和第二立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第二链轮，所述第二链条绕在两个第二链轮上与其形成链传动，第二链条与拖缆小车模拟模型固定连接，第一直线导轨和第二直线导轨平行设置，拖缆小车模拟模型上安装有滑轮，拖缆模拟模型绕过所述滑轮后呈U形布置，其一端相对采煤机模拟模型固定，另一端相对第一直线导轨的一端固定，所述拖缆小车模拟模型上还安装有用于检测所述拖缆模拟模型受到的拉力的拉力传感器。

所述链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置还包括安装底板，所述第一变频电机、第一立式轴承座、第一直线导轨、第二变频电机、第二立式轴承座和第二直线导轨均安装在所述安装底板上。

所述第一直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第一直线导轨上安装两个第一滑块，采煤机模拟模型安装在四个第一滑块上；所述第二直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第二直线导轨上安装两个第二滑块，拖缆小车模拟模型安装在四个第二滑块上。

所述第一直线导轨和第二直线导轨均采用光轴导轨。

所述拉力传感器可以通过传感器安装架间接安装在所述拖缆小车模拟模型上。

所述拖缆模拟模型的另一端可以固定在支架上，所述支架固定在所述安装底板上。

可以采用链条充当所述拖缆模拟模型。

本发明的有益效果是：

采用本发明能够模拟链牵引采煤机的拖缆系统的运行状态，即让拖缆模拟模型始终处于一定的张紧状态，通过拉力传感器回馈信号调整拖缆小车模拟模型的移动速度，让拖缆小车模拟模与采煤机模拟模型的速度差处于一定的合理范围内，以此避免拖缆被碾压、破损甚至断裂。本发明以极低的成本，完全等效的工作原理，模拟链牵引采煤机拖缆系统的运行状况，为链牵引采煤机拖缆系统设计提供理论依据和设计参数。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的主视图；

图2是图1所示实施例的左视图。

附图标记：1.安装底板；2.第一立式轴承座；3.第一链轮；4.第一链条；5.第一直线导轨；6.滑轮；7.拉力传感器；8.传感器安装架；9.拖缆小车模拟模型；10.拖缆模拟模型；11.采煤机模拟模型；12.螺钉；13.安装钣金；14.第一变频电机；15.第二滑块；16.支架；17.第二立式轴承座；18.第二直线导轨；19.第二链条；20.第二链轮；21.第二变频电机。

具体实施方式

本发明公开了一种链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置(可简称为拖缆系统模拟试验装置)，如图1、2所示，包括采煤机运行模拟组件、拖缆装置运行模拟组件和拖缆模拟模型10。所述采煤机运行模拟组件包括采煤机模拟模型11、第一变频电机14、第一链轮3、第一链条4、第一立式轴承座2、第一直线导轨5和第一滑块。第一滑块与第一直线导轨滑动配合，采煤机模拟模型固定在第一滑块上，使采煤机模拟模型可以沿第一直线导轨自由往复移动。所述第一变频电机的输出轴和第一立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第一链轮，所述第一链条绕在两个第一链轮上并与两个第一链轮形成链传动。第一链条与采煤机模拟模型通过螺钉12固定连接。第一变频电机输出动力带动链传动，经第一链条再带动采煤机模拟模型沿第一直线导轨加速、减速或换向运行。所述拖缆装置运行模拟组件包括拖缆小车模拟模型9、第二变频电机21、第二链轮20、第二链条19、第二立式轴承座17、第二直线导轨18和第二滑块15。第二滑块与第二直线导轨滑动配合，拖缆小车模拟模型固定在第二滑块上，使拖缆小车模拟模型可以沿第二直线导轨自由往复移动。所述第二变频电机的输出轴和第二立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第二链轮，所述第二链条绕在两个第二链轮上并与两个第二链轮形成链传动。第二链条与拖缆小车模拟模型通过螺钉12固定连接。第二变频电机输出动力带动链传动，经第二链条再带动拖缆小车模拟模型沿第二直线导轨加速、减速或换向运行。第一直线导轨和第二直线导轨平行设置。

拖缆小车模拟模型上还安装有滑轮6，拖缆模拟模型10绕过所述滑轮后呈U形布置，其一端相对采煤机模拟模型11固定(例如通过螺钉固定在采煤机模拟模型上)，另一端相对第一直线导轨的一端固定。通过滑轮和拖缆模拟模型，采煤机模拟模型与拖缆小车模拟模型相互联系起来。所述拖缆小车模拟模型上还安装有用于检测所述拖缆模拟模型受到的拉力的拉力传感器7。进行拖缆系统模拟试验时，采煤机模拟模型往复移动，拖缆小车模拟模型同向跟随，当采煤机模拟模型与拖缆小车模拟模型的移动速度的差值变化时，拖缆模拟模型的张紧程度就会发生变化，拖缆模拟模型受到的拉力也就相应地发生变化。试验时，通过拉力传感器检测到的拉力值的变化反映上述移动速度的差值的变化。

所述链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置还包括安装底板1，所述第一变频电机、第一立式轴承座、第一直线导轨、第二变频电机、第二立式轴承座和第二直线导轨均安装在所述安装底板上。其中所述第一直线导轨和第二直线导轨的两端可以借助安装钣金13固定在所述安装底板上。

附图所示实施例中，所述第一直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第一直线导轨上安装两个第一滑块，采煤机模拟模型安装在四个第一滑块上。同样，所述第二直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第二直线导轨上安装两个第二滑块，拖缆小车模拟模型安装在四个第二滑块上。

本实施例中所述第一直线导轨和第二直线导轨均采用光轴导轨。

所述拉力传感器7可以通过传感器安装架8间接安装在所述拖缆小车模拟模型上，随拖缆小车模拟模型一起沿第二直线导轨往复移动。

所述拖缆模拟模型的另一端可以固定在一个支架16上，所述支架固定在所述安装底板上。所述支架的位置靠近第一直线导轨的一端。

所述拖缆模拟模型采用链条制成，可以是塑料材质，也可以是金属材质。

所述拉力传感器可以采用销轴拉力传感器。

本发明能够模拟链牵引采煤机拖缆系统的运行过程和状态，主要是模拟拖缆小车对采煤机的跟随以及在此过程中需要对跟随速度进行的主动调控。利用本发明进行试验研究，例如可以通过拉力传感器的检测结果判断拖缆模拟模型的张紧状态是否合理，当不在合理张紧状态时，通过第一、第二变频电机调速，可以调整采煤机模拟模型和/或拖缆小车模拟模型的运行速度和方向，使采煤机模拟模型与拖缆小车模拟模型的速度差处于一定的合理范围内，以保持拖缆模拟模型始终处于合理的张紧状态。

例如，当采煤机模拟模型前行时，拖缆模拟模型变得松弛，当拉力传感器的检测值低于设定值，可以控制拖缆小车模拟模型前行，以适度张紧拖缆模拟模型；当拉力传感器的检测值高于设定值，说明拖缆模拟模型处于过张紧状态，可以控制拖缆小车模拟模型减速，如此始终让拖缆模拟模型处于合理张紧状态，避免拖缆模拟模型损坏。

本发明采用相对简单的结构、投入较低的成本，就能实现链牵引采煤机拖缆系统工作原理的再现和等效模拟，利用本发明进行模拟试验能够获得链牵引采煤机拖缆系统的逻辑控制顺序以及参数，为链牵引采煤机拖缆系统设计提供理论依据和设计参数。

Claims

1.一种链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：包括采煤机运行模拟组件、拖缆装置运行模拟组件和拖缆模拟模型，所述采煤机运行模拟组件包括采煤机模拟模型、第一变频电机、第一链轮、第一链条、第一立式轴承座、第一直线导轨和第一滑块，第一滑块与第一直线导轨滑动配合，采煤机模拟模型固定在第一滑块上，所述第一变频电机的输出轴和第一立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第一链轮，所述第一链条绕在两个第一链轮上与其形成链传动，第一链条与采煤机模拟模型固定连接，所述拖缆装置运行模拟组件包括拖缆小车模拟模型、第二变频电机、第二链轮、第二链条、第二立式轴承座、第二直线导轨和第二滑块，第二滑块与第二直线导轨滑动配合，拖缆小车模拟模型固定在第二滑块上，所述第二变频电机的输出轴和第二立式轴承座上各自同轴固定安装有所述第二链轮，所述第二链条绕在两个第二链轮上与其形成链传动，第二链条与拖缆小车模拟模型固定连接，第一直线导轨和第二直线导轨平行设置，拖缆小车模拟模型上安装有滑轮，拖缆模拟模型绕过所述滑轮后呈U形布置，其一端相对采煤机模拟模型固定，另一端相对第一直线导轨的一端固定，所述拖缆小车模拟模型上还安装有用于检测所述拖缆模拟模型受到的拉力的拉力传感器。

2.如权利要求1所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：还包括安装底板，所述第一变频电机、第一立式轴承座、第一直线导轨、第二变频电机、第二立式轴承座和第二直线导轨均安装在所述安装底板上。

3.如权利要求1所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：所述第一直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第一直线导轨上安装两个第一滑块，采煤机模拟模型安装在四个第一滑块上；所述第二直线导轨有两件，相互间平行间隔布置，每件第二直线导轨上安装两个第二滑块，拖缆小车模拟模型安装在四个第二滑块上。

4.如权利要求3所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：所述第一直线导轨和第二直线导轨均采用光轴导轨。

5.如权利要求1所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：所述拉力传感器通过传感器安装架间接安装在所述拖缆小车模拟模型上。

6.如权利要求2、3、4或5所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：所述拖缆模拟模型的另一端固定在支架上，所述支架固定在所述安装底板上。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：采用链条充当所述拖缆模拟模型。

8.如权利要1、2、3、4、5、6或7所述的链牵引采煤机拖缆系统模拟试验装置，其特征在于：所述拉力传感器采用销轴拉力传感器。