CN113697391A - 自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，包括控制装置、及与控制装置连接的张紧装置、综保装置，综保装置用于检测皮带机上输送物料的胶带的实时长度，张紧装置用于提供带式输送机皮带张紧所需的实时张紧力，控制装置接收所述实时长度信息，并依据该信息控制张紧装置输出的实时张紧力，本发明克服了现有顺槽带式输送机张紧装置无论载荷变化和胶带长度或尺寸均以原有额定张力输出所造成的安全隐患和重要元部件的使用寿命降低等缺点，达到了顺槽带式输送机安全可靠运行及提高胶带、机架、滚筒等部件使用寿命的目的。

Description

自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统及方法

技术领域

本发明涉及顺槽带式输送机工况控制技术领域，尤其涉及一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统及方法。

背景技术

张紧装置是带式输送机系统的必备装置，它不仅为带式输送机正常运行提供合适的张力和摩擦力，还使胶带在托辊间保持适合的垂度。在使用过程中，若张紧力调节过大，会促使机械结构变形甚至钢丝绳崩断；若张紧力调节过小，则会引起胶带打滑或跑偏事故。因此，张紧装置张力调节的性能优劣直接影响到带式输送机的运行状况和胶带、机架、滚筒等部件的使用寿命。

而在实际应用中，带式输送机运行所需张紧力的大小跟载荷、长度有直接关联，然而现有的控制张紧力技术采用恒定出力控制，存在上述。

发明内容

有必要提出一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，包括控制装置、及与控制装置连接的张紧装置、综保装置，综保装置用于检测皮带机上输送物料的胶带的实时长度，张紧装置用于提供带式输送机皮带张紧所需的实时张紧力，控制装置接收所述实时长度信息，并依据该信息控制张紧装置输出的实时张紧力。

一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，包括以下步骤：

实时检测皮带机长度变化情况，得到皮带机的实时长度；

根据实时长度信息控制张紧力装置输出实时张紧力；其中，实时张紧力与实时长度具有对应关系。

本发明克服了现有顺槽带式输送机张紧装置无论载荷变化和胶带长度或尺寸均以原有额定张力输出所造成的安全隐患和重要元部件的使用寿命降低等缺点，达到了顺槽带式输送机安全可靠运行及提高胶带、机架、滚筒等部件使用寿命的目的。

附图说明

图1为本系统的设备连接示意图。

图2为功能模块图。

图中：控制装置10、张紧装置20、综保装置30、传感器31、检测装置40、机头检测器41、机尾检测器42、胶带100、物料200。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1、2，本发明实施例提供了一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，包括控制装置10、及与控制装置10连接的张紧装置20、综保装置30，综保装置30用于检测皮带机上输送物料的胶带100的实时长度，张紧装置20用于提供带式输送机皮带张紧所需的实时张紧力，控制装置10接收所述实时长度信息，并依据该信息控制张紧装置20输出的实时张紧力。

在一种实施例中，皮带机原始长度为控制装置10内预存的额定长度L，综保装置30的传感器31个数为预存的个数N个，预存张紧装置20额定输出张紧力为F，张紧装置20实时输出的张紧力与胶带长度具有如表格1所示的对应关系，表格2为表格1的一种较佳实施例，当综保装置30检测胶带长度变化后，形成实时长度信息，则控制装置10将该实时长度信息与预存的胶带长度一一比对，当比对结果小于预设阈值，则控制装置10控制该胶带长度值所对应的张紧力实时输出数值为输出控制信息，发送至张紧装置20，张紧装置20按照该实时张紧力出力，从而调整胶带的张紧程度。

表格1

表格2

根据设计要求，胶带总长度下能够承载的物料的总重量或最大总量或额定重量是固定的，然而随着煤层开采，皮带机同步后移，胶带长度也在变化，胶带上面的载煤量也在变化，原有设计中，无论胶带长度是否变化，载煤量是否变化，张紧力均输出一个固定张紧力，造成张紧装置20能耗较高，对皮带而言存在钢丝绳崩断或松弛跑偏的事故。本方案将胶带长度的实时变化与设计好的理论长度变化结合，并按照实时长度输出最为接近设计值的实时输出张紧力，从而解决上述问题。

进一步，所述张紧力调控系统还包括检测装置40，检测装置40用于检测采煤机装载在胶带上的实时（物料200、煤矿、煤炭料）重量，并将所述实时重量信息提供至控制装置10，控制装置10依据该信息控制张紧装置20输出的实时张紧力。

胶带上的实时载煤量计算公式为：W实=W1*（N-1）+W上-W1；

W1为控制装置10预存单位长度（可以为相邻两个传感器31之间的长度距离）内的载煤量，W上为检测装置40检测得到的单位时间内的装载至胶带上的载煤量，由于W上在实时变化，则胶带上总的实时载煤量也在变化。

随着综保装置30反馈得到的胶带长度的变化，控制装置10先按照表格1、2计算得到张紧力，然后在按照表格3将二次计算，得到输出的实时张紧力，进而控制张紧装置20按照该实时张紧力出力。本方案结合了胶带实时长度变化以及实时载煤量的变化两个因素，实时控制张紧力的出力。

表格3

进一步，综保装置30为安装于皮带机长度方向的若干传感器31，相邻传感器31间距为预设值，传感器31的个数用于反应皮带机总长度或剩余长度。例如，胶带起初最长时为预设的额定长度，如2000米，为该长度的胶带设置40个传感器31，即每50米安装一个，当胶带收缩时，则控制装置10接受的传感器31的个数信号在减少，则通过该个数信号来换算胶带的实际长度。当然该50米的精度为参考值，可以根据实际情况增加或减少，均为本方案的发明思路。

进一步，检测装置40包括机尾检测器42、机头检测器41，机尾检测器42设置于皮带机机尾处，用于监测实时装载在胶带上的第一重量，机头检测器41设置于皮带机机头处，用于监测胶带上实时输出的第二重量，控制装置10用于接收第一重量和第二重量，并运算得到皮带机上的实时总重量。

本方案中，胶带上的实时载煤量计算公式为：W实=W1*N-1+W上-W卸。该公式的计算方法将W1更新为W卸，由于胶带长度较长，从机尾运行至机头，胶带上单位长度内的煤量在变化，从机尾卸载时，单位长度内卸载的煤量已经与W1存在差别，所以增加机尾检测器42实时检测卸载的煤量，用于校正W实的精确性。本方案不仅考虑了机尾处单位长度内装载的煤量，而且考虑了接头处单位长度内卸载的煤量，从而使计算结果更加接近胶带的实际情况。

进一步，检测装置40为煤流量检测器，用于实时检测装载在皮带机上的煤量。该检测器为现有技术，例如超声检测器、视频检测器等。

进一步，检测装置40为称重机构（例如重量传感器31），设置于机尾端单位长度的胶带下方，用来称量机尾端的胶带运行单位长度内胶带上的载煤量。从而将载煤量变化的精度控制在单位长度内。

本发明还提出一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，包括以下步骤：

实时检测皮带机长度变化情况，得到皮带机的实时长度；

根据实时长度信息控制张紧力装置输出实时张紧力；其中，实时张紧力与实时长度具有对应关系。

进一步，还包括以下步骤：

实时检测皮带机机尾端装载煤量的实时重量；

根据实时长度信息和实时重量控制张紧力装置输出实时张紧力；其中，实时张紧力与实时长度、实时重量具有对应关系。

进一步，胶带上的载煤量的实时重量计算公式为：W实=W1*（N-1）+W上-W1；

W1为控制装置10预存单位长度（可以为相邻两个传感器31之间的长度距离）内的载煤量，为固定值；W上为检测装置40检测得到的单位时间内的装载至胶带上的载煤量，由于W上在实时变化，则胶带上总的实时载煤量也在变化；N为控制装置10内预存的传感器31的总个数。

进一步，实时检测皮带机机尾端装载煤量的实时重量，为第一重量W1；

实时检测皮带机机头端装载煤量的实时重量，为第二重量W2；

根据实时长度信息和第一重量、第二重量控制张紧力装置输出实时张紧力；

胶带上的载煤量的实时重量计算公式为：W实=W1*（N-1）+W上-W卸。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：包括控制装置、及与控制装置连接的张紧装置、综保装置，综保装置用于检测皮带机上输送物料的胶带的实时长度，张紧装置用于提供带式输送机皮带张紧所需的实时张紧力，控制装置接收所述实时长度信息，并依据该信息控制张紧装置输出的实时张紧力。

2.如权利要求1所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：所述张紧力调控系统还包括检测装置，检测装置用于检测采煤机装载在胶带上的实时重量，并将所述实时重量信息提供至控制装置，控制装置依据该信息控制张紧装置输出的实时张紧力。

3.如权利要求2所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：综保装置为安装于皮带机长度方向的若干传感器，相邻传感器间距为预设值，传感器的个数用于反应皮带机总长度或剩余长度。

4.如权利要求2所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：检测装置包括机尾检测器、机头检测器，机尾检测器设置于皮带机机尾处，用于监测实时装载在胶带上的第一重量，机头检测器设置于皮带机机头处，用于监测胶带上实时输出的第二重量，控制装置用于接收第一重量和第二重量，并运算得到皮带机上的实时总重量。

5.如权利要求4所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：检测装置为煤流量检测器，用于实时检测装载在皮带机上的煤量。

6.如权利要求4所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控系统，其特征在于：检测装置为称重机构，设置于机尾端单位长度的胶带下方，用来称量机尾端的胶带运行单位长度内胶带上的载煤量。

7.一种自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，其特征在于包括以下步骤：

实时检测皮带机长度变化情况，得到皮带机的实时长度；

根据实时长度信息控制张紧力装置输出实时张紧力；其中，实时张紧力与实时长度具有对应关系。

8.如权利要求7所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，其特征在于还包括以下步骤：

实时检测皮带机机尾端装载煤量的实时重量；

根据实时长度信息和实时重量控制张紧力装置输出实时张紧力；其中，实时张紧力与实时长度、实时重量具有对应关系。

9.如权利要求8所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，其特征在于：胶带上的载煤量的实时重量计算公式为：W实=W1*（N-1）+W上-W1；

W1为控制装置预存单位长度内的载煤量，为固定值；W上为检测装置检测得到的单位时间内的装载至胶带上的载煤量，由于W上在实时变化，则胶带上总的实时载煤量也在变化；N为控制装置内预存的传感器的总个数。

10.如权利要求8所述的自适应顺槽带式输送机工况的张紧力调控方法，其特征在于：

实时检测皮带机机尾端装载煤量的实时重量，为第一重量W1；

实时检测皮带机机头端装载煤量的实时重量，为第二重量W2；

根据实时长度信息和第一重量、第二重量控制张紧力装置输出实时张紧力；

胶带上的载煤量的实时重量计算公式为：W实=W1*（N-1）+W上-W卸。

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