CN204384333U - 智能刮板输送机及其监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能刮板输送机及其监控系统。在本实用新型中，机头控制器、机尾控制器、机头变频器和机尾变频器通过总线相连，机头控制器和机尾控制器均与冷却水状态信息检测装置、减速器状态信息检测装置、轴承状态信息检测装置和电机状态信息检测装置电连接，机头控制器和机尾控制器中均设置有故障诊断模块和链速调整模块。实施本实用新型，不仅能够实现多种故障信息的及时发现，而且能够根据负载的变化调整链条的速度，有效降低链条出现故障的概率，并且系统结构简单，便于集中控制。

Description

智能刮板输送机及其监控系统

技术领域

本实用新型涉及刮板输送机技术领域，特别涉及一种智能刮板输送机及其监控系统。

背景技术

在机械化采煤的作业中，刮板输送机作为一种工作面输送设备是煤矿机械化采煤的核心设备之一，它与采煤设备、支护设备配套使用，实现了煤炭的高效产出。刮板输送机用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机，并通过拉移机构与液压支架相连接，在拉移机构的带动下随液压支架运动。

由于刮板输送机的运行可靠性直接影响着工作面采煤的连续性和安全性，因此一般为刮板输送机配置相应的监控系统，以便技术发现刮板输送机在工作中出现的问题，现有的用于刮板输送机的监控系统一般主要将重点放在各种现场状态信息的获取以及警报和停机判别上，功能较为单一，当警报或者停机发生后，现场人员再进行排查检修，更换相应的零部件。

由于刮板运输机的作业环境复杂，工况多变，时常性的负载不平衡，因而很多部件的使用寿命较为有限，例如，刮板输送机的很多故障均和链条有关，现有的监控系统虽然能够及时发现链条出现故障，然而难以有效降低刮板输送机出现故障的概率。另外，目前的监控系统分立设备较多，在整体方案上较为复杂，且难以集中控制。

因此，如何针对前述不足和缺陷进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术安宁提。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种智能刮板输送机以及一种智能刮板输送机监控系统，不仅能够实现多种故障信息的及时发现，而且能够根据负载的变化调整链条的速度，有效降低链条出现故障的概率，并且系统结构简单，便于集中控制。

具体而言，该智能刮板输送机监控系统包括机头控制器、机尾控制器、机头变频器、机尾变频器、冷却水状态信息检测装置、减速器状态信息检测装置、轴承状态信息检测装置和电机状态信息检测装置，其中：所述机头控制器、所述机尾控制器、所述机头变频器和所述机尾变频器通过总线相连，所述机头控制器和所述机尾控制器均与所述冷却水状态信息检测装置、所述减速器状态信息检测装置、所述轴承状态信息检测装置和所述电机状态信息检测装置电连接，所述机头控制器和所述机尾控制器中均设置有故障诊断模块和链速调整模块。

进一步地，所述总线为CAN总线。

进一步地，所述冷却水状态信息检测装置包括冷却水温传感器和冷却水流量传感器。

进一步地，所述减速器状态信息检测装置包括减速器油位传感器和减速器油温传感器。

进一步地，所述轴承状态信息检测装置包括右轴承温度传感器和左轴承温度传感器。

进一步地，所述电机状态信息检测装置包括轴尾温度传感器、轴头温度传感器、低速绕组温度传感器和高速绕组温度传感器。

进一步地，所述监控系统还包括电源箱，所述电源箱与所述机头控制器、所述机尾控制器连接。

进一步地，所述机头控制器和所述机尾控制器均包括显示屏、转接板、I/O量采集板、主控板、输入设备和开关电源模块，其中，所述显示屏、所述转接板和所述I/O量采集板依次相连，所述开关电源模块和所述主控板分别与所述转接板相连，所述输入设备与所述主控板相连。

进一步地，所述机头控制器和所述机尾控制器中还设置有软启动模块和断链保护模块。

本实用新型的智能刮板输送机上设置有上述任一项所述的监控系统。

采用本实用新型后，机头控制器、机尾控制器、机头变频器和机尾变频器通过总线相连，通信方便，并且机头控制器和机尾控制器均能够根据各种现场状态信息判断是否出现故障，同时还能够根据当前的负载状况，确定是否调整链速，当负载较大时，可以调高链速，从而有效减少无效运行的里程和磨损，提高刮板输送机的寿命，实现节能；因而，与现有技术相比，不仅能够实现多种故障信息的及时发现，而且能够根据负载的变化调整链条的速度，有效降低链条出现故障的概率，并且系统结构简单，便于集中控制。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种智能刮板输送机监控系统的组成框图；

图2为图1中机头控制器的组成框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的智能刮板输送机监控系统可以包括机头控制器、机尾控制器、机头变频器、机尾变频器、冷却水状态信息检测装置、减速器状态信息检测装置、轴承状态信息检测装置和电机状态信息检测装置，其中：机头控制器、机尾控制器、机头变频器和机尾变频器通过总线相连，机头控制器和机尾控制器均与冷却水状态信息检测装置、减速器状态信息检测装置、轴承状态信息检测装置和电机状态信息检测装置电连接，机头控制器和机尾控制器中均设置有故障诊断模块和链速调整模块，故障诊断模块用于判断各检测装置发出的对应状态信息是否满足预设条件，在不满足预设条件时，发出故障提示指令；链速调整模块用于判断机头变频器或者机尾变频器发出的表征当前负载的状态信息是否大于预定值，若是则向机头变频器或者机尾变频器发出调速信号，将链速调高至预定范围内。

在具体实施过程中，该总线可以采用CAN总线。冷却水状态信息检测装置可以包括冷却水温传感器和冷却水流量传感器；减速器状态信息检测装置可以包括减速器油位传感器和减速器油温传感器；轴承状态信息检测装置可以包括右轴承温度传感器和左轴承温度传感器；电机状态信息检测装置包括轴尾温度传感器、轴头温度传感器、低速绕组温度传感器和高速绕组温度传感器。另外，机头控制器和机尾控制器均可以采用图2所示的方案，即包括显示屏、转接板、I/O量采集板、主控板、输入设备和开关电源模块，其中，显示屏、转接板和所述I/O量采集板依次相连，开关电源模块和主控板分别与转接板相连，输入设备与主控板相连。另外，机头控制器和机尾控制器中还可以设置有软启动模块和断链保护模块；断链保护模块用于在检测到机头电机和机尾电机的扭矩值差值超过预定值时进入停机状态，这样能够保护链条因拉力过大而断开；软启动模块用于控制机头变频器或者机尾变频器实现机头电机和机尾电机的平滑启动，以减少冲击。

在工作过程中，机头控制器或者机尾控制器可以实现多种功能，举例如下：机头控制器或者机尾控制器可以接收各传感器上传的状态信息，集中分析处理，并根据处理结果给出报警或者停机指示，除了具有提示功能之外，机头控制器和机尾控制器还可以将控制命令发送至执行机构(例如刮板输送机的开关单元、变频电机)，调节执行机构的工作状态，以使执行机构的工作状态满足预设条件，在调节过程中无需另一套控制系统来完成控制功能，因此，减少了整个监控系统中的故障节点数，并统一了整个监控系统的电气接口、机械接口以及数据传输格式，便于用户配置设备和进行操作。

在减速器和变频电机的温度高于预设温度值时，或者在冷却水的流量小于预设流量值时，机头控制器和机尾控制器还可以向刮板输送机的向开关单元(图未示出)发送停机指令。当变频电机的温度过高，或者冷却水的流量过小时，如果继续工作，很可能出现事故，此时机头控制器和机尾控制器可以发送停机指令使变频电机停止工作。在冷却水管的冷却水的流量小于等于预设流量时，机头控制器或者机尾控制器可以向控制冷却水管的阀门开度的电磁阀发送调节信号，以调节冷却水管的流量。

由于机头控制器和机尾控制器均通过总线连接于机头变频电机和机尾变频电机，因而可以接收来自机头变频电机和机尾变频电机的运行状态信息，根据所述运行状态信息可以判断刮板输送机是否发生故障，在发生故障时，向刮板输送机的开关单元发送停机指令或者发出警报指示。

机头控制器和机尾控制器还可接收机头变频器和机尾变频器的运行状态信号，根据运行状态信号可判断出是否发生短路故障、通信故障、严重超载等故障状态，在发生短路故障或通信故障时，立即停机；在发生过载故障时，进行提示并在严重超载时停机。例如，可根据(机头或机尾)变频器的电压信号和电流信号(即运行状态信号)判断(机头或者机尾)电机的当前电压和当前电流是否满足预设条件，在判断出该当前电压大于等于预设电压值时，或者在根据电流信号判断出该当前电流大于等于第一预设电流值时，向开关单元发送停机指令，以及在根据电流信号判断出大于等于第二预设电流值时，发出警报指令。

另外，机头控制器和机尾控制器可以根据在工作面长度上采煤机的位置信息，采煤机割煤量信息，采用相应的预定值作为比较对象，以便能够随载荷变化，在不同扭矩值范围内自动调节刮板输送机速度。而机头控制器和机尾控制器还可以存储采煤机来回几刀之后的刮板输送机的运行数据，作为以后刮板输送机运行速度的参考值。

从上述可知，本实用新型实施例的监控系统能够实现完整的刮板输送机的实时检测、控制和自动调速，能够实现对刮板运输机的远程控制、软启动控制、变频调速运行、对减速器(如油温和油位)和电机(如绕组和轴承温度)等设备状态实时监测，并且可以根据通过刮板输送机设备的状态信息进行停机、报警、调速及显示等功能。

与现有技术相比，机头控制器、机尾控制器、机头变频器和机尾变频器通过总线相连，通信方便，并且机头控制器和机尾控制器均能够根据各种现场状态信息判断是否出现故障，同时还能够根据当前的负载状况，确定是否调整链速，当负载较大时，可以调高链速，从而有效减少无效运行的里程和磨损，提高刮板输送机的寿命，实现节能；因而，与现有技术相比，不仅能够实现多种故障信息的及时发现，而且能够根据负载的变化调整链条的速度，有效降低链条出现故障的概率，并且系统结构简单，便于集中控制。

本实用新型其他实施例还提供了一种智能刮板输送机，该智能刮板输送机上配置有上述的监控系统，由于上述的监控系统具有上述技术效果，因此，该智能刮板输送机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能刮板输送机监控系统，其特征在于，包括机头控制器、机尾控制器、机头变频器、机尾变频器、冷却水状态信息检测装置、减速器状态信息检测装置、轴承状态信息检测装置和电机状态信息检测装置，其中：所述机头控制器、所述机尾控制器、所述机头变频器和所述机尾变频器通过总线相连，所述机头控制器和所述机尾控制器均与所述冷却水状态信息检测装置、所述减速器状态信息检测装置、所述轴承状态信息检测装置和所述电机状态信息检测装置电连接，所述机头控制器和所述机尾控制器中均设置有故障诊断模块和链速调整模块。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述总线为CAN总线。

3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述冷却水状态信息检测装置包括冷却水温传感器和冷却水流量传感器。

4.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述减速器状态信息检测装置包括减速器油位传感器和减速器油温传感器。

5.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述轴承状态信息检测装置包括右轴承温度传感器和左轴承温度传感器。

6.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述电机状态信息检测装置包括轴尾温度传感器、轴头温度传感器、低速绕组温度传感器和高速绕组温度传感器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括电源箱，所述电源箱与所述机头控制器、所述机尾控制器连接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的监控系统，其特征在于，所述机头控制器和所述机尾控制器均包括显示屏、转接板、I/O量采集板、主控板、输入设备和开关电源模块，其中，所述显示屏、所述转接板和所述I/O量采集板依次相连，所述开关电源模块和所述主控板分别与所述转接板相连，所述输入设备与所述主控板相连。

9.根据权利要求1至6任一项所述的监控系统，其特征在于，所述机头控制器和所述机尾控制器中还设置有软启动模块和断链保护模块。

10.一种智能刮板输送机，其特征在于，所述智能刮板输送机上配置有权利要求1至9任一项所述的监控系统。