CN204793972U - 一种采煤机自动拖缆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采煤机自动拖缆系统，包括环形链条、用于驱动环形链条的动力部和用于随环形链条移动的拖缆行走部，环形链条设置在运输机电缆槽内，拖缆行走部安装在环形链条上，拖缆行走部包括护罩和用于将采煤机电缆夹板引导至采煤机的导向滚筒，导向滚筒设置在护罩内，动力部设置在采煤机的运输机机头或机尾，运输机上远离动力部的一端设置有从动链轮，动力部的动力输出轴上安装主动链轮，主动链轮和从动链轮通过环形链条连接，动力部至少包括驱动电机。该采煤机自动拖缆系统能够确保采煤机在多次反复行走过程中始终使采煤机电缆夹板处于平整状态，同时避免采煤机对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。

Description

一种采煤机自动拖缆系统

技术领域

本实用新型属于采煤机拖缆技术领域，具体是涉及一种采煤机自动拖缆系统。

背景技术

煤炭属于不可再生的化石能源之一，在我国的能源结构中始终占有较高的比重，且这种高比重还将长期延续，在相当长时期内，以煤为主要能源的生产和消费结构很难发生改变，所以，煤炭的生产是相当重要的。其中采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一，它是集机械、液压、电气为一体的大型复杂设备，其工作环境恶劣，如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断，造成巨大的经济损失。采煤机的供电是从巷道顺槽中移动变电站到采煤机铺设电缆供电的，其中电缆是穿在电缆夹板里，以保护电缆，在我国现有的采煤方式中，电缆夹板与采煤机仅有起停上的逻辑连锁，没有方向及负荷上的调节配合，电缆夹板经常存在憋卡、折返严重而卡断等问题，尤其在斜切进刀和机头机尾清浮煤时，此问题尤为突出，造成工作面采煤机电缆夹板、电缆易挤伤，大多数煤矿都设专职看守电缆工，从而影响工作面无法高产高效安全生产，给矿方带来了一定的经济损失。另外随着我国综采工作面智能化无人工作面的实施，采煤机自动化技术是实现综采工作面少人或无人化的核心技术，其中智能化拖缆系统是必不可少的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种采煤机自动拖缆系统。该采煤机自动拖缆系统能够确保采煤机在多次反复行走过程中始终使采煤机电缆夹板处于平整状态，同时避免采煤机对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：包括环形链条、用于驱动所述环形链条的动力部和用于随所述环形链条移动的拖缆行走部，所述环形链条设置在运输机电缆槽内，所述拖缆行走部安装在所述环形链条上，所述拖缆行走部包括护罩和用于将采煤机电缆夹板引导至采煤机的导向滚筒，所述导向滚筒设置在所述护罩内，所述动力部设置在采煤机的运输机机头或机尾，所述运输机上远离所述动力部的一端设置有从动链轮，所述动力部的动力输出轴上安装有主动链轮，所述主动链轮和从动链轮通过所述环形链条相连接，所述动力部至少包括驱动电机。

上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述运输机电缆槽内设置有沿其长度方向延伸的支架，所述护罩底部设置有与所述支架滑动配合的导向杆，所述导向杆上设置有与所述环形链条固定连接的定位板。

上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述支架包括第一支架板和第二支架板，所述第一支架板和第二支架板均为L形板，所述第一支架板与第二支架板之间形成供所述导向杆伸入的导向槽，所述导向杆与第一支架板以及导向杆与第二支架板均呈滑动配合，所述第一支架板的一端与所述运输机电缆槽的槽底壁连接，所述第一支架板的另一端与所述运输机电缆槽的槽侧壁连接，所述第一支架板、运输机电缆槽的槽侧壁和运输机电缆槽的槽底壁围成用于容纳所述环形链条的第一链条防护腔；所述第二支架板的一端与所述运输机电缆槽的槽侧壁连接，所述第二支架板的另一端与所述运输机电缆槽的槽底壁之间形成供所述定位板穿过的间隙，所述运输机电缆槽的槽底壁上设置有用于支撑所述第二支架板的支撑板，所述支撑板、所述第二支架板和所述运输机电缆槽的槽底壁围成用于容纳所述环形链条的第二链条防护腔。

上述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述护罩为上部开口的U形罩。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过所述动力部、环形链条、主动链轮和从动链轮相互配合形成对拖缆行走部的拖动作用，进而通过拖缆行走部对采煤机电缆夹板进行拖动，确保拖缆行走部的移动速度为采煤机移动速度的一半，进而实现采煤机电缆夹板始终保持平整状态的目的，同时避免采煤机对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。

2、本实用新型通过设置导向杆能够引导所述拖缆行走部随环形链条沿运输机电缆槽顺利的移动，并通过定位板将所述拖缆行走部与环形链条有效的连接。

3、本实用新型通过对支架的特殊设计，能够实现对拖缆行走部的有效导向，并且能够通过第一链条防护腔和第二链条防护腔，对环形链条进行有效的防护，避免采煤作业环境下造成环形链条与主动链轮和从动链轮的啮合故障。

4、本实用新型通过将所述护罩设计为上部开口的U形罩。其能够满足导向滚筒的安装问题，同时也能够确保采煤机电缆夹板能从导向滚筒绕出并与采煤机连接。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图。

图2为本实用新型拖缆行走部与运输机电缆槽的连接关系示意图。

图3为本实用新型采煤机自动拖缆系统的控制方法流程图。

图4为本实用新型控制装置的电路原理框图。

附图标记说明:

1—动力部；1-1—驱动电机；2—主动链轮；

3—运输机；4—采煤机；5—环形链条；

6—从动链轮；7—拖缆行走部；7-1—护罩；

7-2—导向滚筒；7-3—导向杆；7-4—定位板；

8—运输机电缆槽；9—支架；9-1—第一支架板；

9-2—第二支架板；9-3—支撑板；10—第一链条防护腔；

11—第二链条防护腔；12—动力部测速编码器；13—变频器；

14—拖缆控制器；15—采煤机控制器。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种采煤机自动拖缆系统，包括环形链条5、用于驱动所述环形链条5的动力部1和用于随所述环形链条5移动的拖缆行走部7，所述环形链条5设置在运输机电缆槽8内，所述拖缆行走部7安装在所述环形链条5上，所述拖缆行走部7包括护罩7-1和用于将采煤机电缆夹板引导至采煤机4的导向滚筒7-2，所述导向滚筒7-2设置在所述护罩7-1内，所述动力部1设置在采煤机的运输机3机头或机尾，所述运输机3上远离所述动力部1的一端设置有从动链轮6，所述动力部1动力输出轴上安装有主动链轮2，所述主动链轮2和从动链轮6通过所述环形链条5相连接，所述动力部1至少包括驱动电机1-1。

本实施例中，该采煤机自动拖缆系统在使用时，在初始位置时，所述采煤机4和拖缆行走部7均位于运输机3的机头，当采煤机4从运输机3的机头向运输机3的机尾移动时，动力部1带动环形链条5移动，进而带动拖缆行走部7跟随采煤机4同方向移动，拖缆行走部7拉动采煤机电缆夹板沿运输机电缆槽8向运输机3的机尾移动，通过控制动力部1的驱动电机1-1的转速进而控制拖缆行走部7的移动速度，确保拖缆行走部7的移动速度为采煤机4移动速度的一半，即当采煤机4到达运输机3的机尾时，此时拖缆行走部7行走至运输机3的中部。

当采煤机4从运输机3的机尾向运输机3的机头移动时，动力部1带动环形链条5反方向移动，拖缆行走部7反向拉动采煤机电缆夹板沿运输机电缆槽8向运输机3的机头移动，通过控制动力部1内驱动电机1-1的转速进而控制拖缆行走部7的移动速度，确保拖缆行走部7的移动速度为采煤机4移动速度的一半，采煤机4和拖缆行走部7同时到达运输机3的机头。

本实施例中，通过所述动力部1、环形链条5、主动链轮2和从动链轮6相互配合形成对拖缆行走部7的拖动作用，所述拖缆行走部7拖动采煤机电缆夹板行走，还对采煤机电缆夹板起导向作用，并控制拖缆行走部7的移动速度为采煤机4移动速度的一半，进而实现采煤机电缆夹板始终保持平整状态的目的，不会出现多层叠加、摆动不畅的现象，同时避免采煤机4对采煤机电缆夹板的拖动，能够对采煤机电缆夹板实现有效的保护。

如图2所示，所述运输机电缆槽8内设置有沿其长度方向延伸的支架9，所述护罩7-1底部设置有与所述支架9滑动配合的导向杆7-3，所述导向杆7-3上设置有与所述环形链条5固定连接的定位板7-4。

本实施例中，通过设置导向杆7-3能够引导所述拖缆行走部7随环形链条5沿运输机电缆槽8顺利的移动，并通过定位板7-4将所述拖缆行走部7与环形链条5有效的连接。

如图2所示，所述支架9包括第一支架板9-1和第二支架板9-2，所述第一支架板9-1和第二支架板9-2均为L形板，所述第一支架板9-1与第二支架板9-2之间形成供所述导向杆7-3伸入的导向槽，所述导向杆7-3与第一支架板9-1以及导向杆7-3与第二支架板9-2均呈滑动配合，所述第一支架板9-1的一端与所述运输机电缆槽8的槽底壁连接，所述第一支架板9-1的另一端与所述运输机电缆槽8的槽侧壁连接，所述第一支架板9-1、运输机电缆槽8的槽侧壁和运输机电缆槽8的槽底壁围成用于容纳所述环形链条5的第一链条防护腔10；所述第二支架板9-2的一端与所述运输机电缆槽8的槽侧壁连接，所述第二支架板9-2的另一端与所述运输机电缆槽8的槽底壁之间形成供所述定位板7-4穿过的间隙，所述运输机电缆槽8的槽底壁上设置有用于支撑所述第二支架板9-2的支撑板9-3，所述支撑板9-3、所述第二支架板9-2和所述运输机电缆槽8的槽底壁围成用于容纳所述环形链条5的第二链条防护腔11。

本实施例中，通过对支架9的特殊设计，能够实现对拖缆行走部7的有效导向，并且能够通过第一链条防护腔10和第二链条防护腔11，对环形链条5进行有效的防护，避免采煤作业环境下造成环形链条5与主动链轮2和从动链轮6的啮合故障。

如图2所示，所述护罩7-1为上部开口的U形罩。其能够满足导向滚筒7-2的安装问题，同时也能够确保采煤机电缆夹板能从导向滚筒7-2绕出并与采煤机4连接。

本实施例中，所述动力部1可以采用两种组成结构中的任何一种，其中，第一种即是所述动力部1仅仅包括驱动电机1-1，所述主动链轮2安装在所述驱动电机1-1的输出轴上，第二种即是所述动力部1包括驱动电机1-1和减速机，所述驱动电机1-1的输出轴与减速机的输入轴相连接，所述主动链轮2安装在所述减速机的输出轴上。本实施例中，所述动力部1优选的采用第二种组成结构，所述动力部1的动力输出轴即为所述减速机的输出轴。

如图3所示的一种采煤机自动拖缆系统的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

步骤一、采集动力部1动力输出轴的转速；在本实施例中，也就是说，检测所述动力部1的减速机的输出轴的转速，即为动力部1动力输出轴的转速n。

步骤二、根据所述动力部1动力输出轴的转速得到拖缆行走部7的移动速度；也就是说，由于已经获知动力部1动力输出轴的转速n1，并且动力部1动力输出轴的转速n1与主动链轮2的转速n2相同，从而可以计算出主动链轮2的线速度v1，即利用公式v＝2πn计算得出主动链轮2的线速度v1，所述主动链轮2的线速度v1即为环形链条5的线速度v2，所述环形链条5的线速度v2即为拖缆行走部7的移动速度v3。

步骤三、将采煤机4的移动速度与拖缆行走部7的移动速度相比较，当拖缆行走部7的移动速度大于或小于采煤机4移动速度的二分之一时，调节所述动力部1动力输出轴的转速，进而使所述拖缆行走部7移动速度为采煤机4移动速度的二分之一；当采煤机4切换移动方向时，切换所述动力部1动力输出轴的旋转方向进而实现所述拖缆行走部7移动方向的切换，使所述拖缆行走部7移动方向与采煤机4的移动方向相一致。

本实施例中，该控制方法能够实时获知拖缆行走部7的移动速度，并通过对动力部1动力输出轴的转速进行调整，从而实现对拖缆行走部7移动速度进行有效控制，确保拖缆行走部7移动速度的大小为采煤机4移动速度大小的一半，并当采煤机4换向时，拖缆行走部7跟随采煤机4进行换向，确保所述拖缆行走部7切换移动方向以与采煤机4的移动方向相一致，即通过该控制方法，能够在当采煤机4运行时，拖缆行走部7能够自动跟随采煤机4移动，保证了采煤机电缆夹板在运输机电缆槽8中始终处于平铺状态，不掉道，不堆叠，不憋卡，无需工人跟踪维护，实现减人增效，进一步提高设备自动化程度。

本实施例中，该控制方法的步骤三中，所述动力部1动力输出轴的转速的调节方法如下：

当拖缆行走部7移动速度大于采煤机4移动速度的二分之一时，降低动力部1动力输出轴的转速，使所述拖缆行走部7移动速度为采煤机4移动速度的二分之一；

当拖缆行走部7移动速度小于采煤机4移动速度的二分之一时，提高动力部1动力输出轴的转速，使所述拖缆行走部7移动速度为采煤机移动速度的二分之一。

本实施例中，该控制方法中，当所述驱动电机1-1的实际转矩值大于预设转矩值时，控制所述驱动电机1-1停机，并向采煤机控制器15发出停机信号和报警信号。这样能够在采煤机电缆夹板出现无法移动等故障时，对采煤机电缆夹板进行保护，避免采煤机4移动时，采煤机4强行拉动采煤机电缆夹板而造成采煤机电缆夹板损坏。

本实施例中，该控制方法中，当所述采煤机4的移动速度为零时，控制所述驱动电机1-1停机。这样能够在拖缆行走部7自动跟随采煤机4移动的同时，在采煤机4停机时，拖缆行走部7也停机。

如图4所示的一种采煤机自动拖缆系统的控制装置，包括：

动力部测速编码器12，用于获取动力部1动力输出轴的转速，也就是说，所述动力部减速编码器12安装在动力部1的减速机的输出轴上；

变频器13，用于控制所述动力部1的驱动电机1-1的转速和方向切换，并实时检测所述驱动电机1-1的实际转矩值；

拖缆控制器14，用于接收所述动力部测速编码器12输出的转速值后计算得出拖缆行走部7的移动速度，用于接收采煤机控制器15输出的采煤机4移动速度，并将采煤机4的移动速度与拖缆行走部7的移动速度相比较，通过控制变频器13进而调节所述驱动电机1-1的转速和控制所述驱动电机1-1换向；并当所述驱动电机1-1的实际转矩值大于预设转矩值时，通过变频器13控制所述驱动电机1-1停机；

所述动力部测速编码器12的输出端和采煤机控制器15的输出端均与所述拖缆控制器14的输入端相接，所述变频器13的输入端与拖缆控制器14的输出端相接，所述驱动电机1-1与变频器13相接。

本实施例中，当采煤机4切换方向时，采煤机控制器15向拖缆控制器14发出换向信号，拖缆控制器14接收到所述换向信号后，通过变频器13控制驱动电机1-1换向。

本实施例中，该控制装置能够实时获知拖缆行走部7的移动速度，由拖缆控制器14控制变频器13进而调节所述驱动电机1-1的转速，进而实现对拖缆行走部7移动速度进行有效的控制，确保拖缆行走部7移动速度为采煤机4移动速度的一半，并当采煤机4换向时，由拖缆控制器14控制所述驱动电机1-1的换向，从而使拖缆行走部7跟随采煤机4进行换向，确保所述拖缆行走部7切换移动方向以与采煤机4的移动方向相一致，即通过该控制装置，能够在当采煤机4运行时，控制所述拖缆行走部7自动跟随采煤机4移动，保证了采煤机电缆夹板在运输机电缆槽8中始终处于平铺状态，无需工人跟踪维护，实现减人增效，进一步提高设备自动化程度。

本实施例中，所述变频器13为四象限变频器。通过采用四象限变频器，能够使驱动电机1-1回馈产生的能量反送到电网，达到节能的效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：包括环形链条(5)、用于驱动所述环形链条(5)的动力部(1)和用于随所述环形链条(5)移动的拖缆行走部(7)，所述环形链条(5)设置在运输机电缆槽(8)内，所述拖缆行走部(7)安装在所述环形链条(5)上，所述拖缆行走部(7)包括护罩(7-1)和用于将采煤机电缆夹板引导至采煤机(4)的导向滚筒(7-2)，所述导向滚筒(7-2)设置在所述护罩(7-1)内，所述动力部(1)设置在采煤机的运输机(3)机头或机尾，所述运输机(3)上远离所述动力部(1)的一端设置有从动链轮(6)，所述动力部(1)的动力输出轴上安装有主动链轮(2)，所述主动链轮(2)和从动链轮(6)通过所述环形链条(5)相连接，所述动力部(1)至少包括驱动电机(1-1)。

2.根据权利要求1所述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述运输机电缆槽(8)内设置有沿其长度方向延伸的支架(9)，所述护罩(7-1)底部设置有与所述支架(9)滑动配合的导向杆(7-3)，所述导向杆(7-3)上设置有与所述环形链条(5)固定连接的定位板(7-4)。

3.根据权利要求2所述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述支架(9)包括第一支架板(9-1)和第二支架板(9-2)，所述第一支架板(9-1)和第二支架板(9-2)均为L形板，所述第一支架板(9-1)与第二支架板(9-2)之间形成供所述导向杆(7-3)伸入的导向槽，所述导向杆(7-3)与第一支架板(9-1)以及导向杆(7-3)与第二支架板(9-2)均呈滑动配合，所述第一支架板(9-1)的一端与所述运输机电缆槽(8)的槽底壁连接，所述第一支架板(9-1)的另一端与所述运输机电缆槽(8)的槽侧壁连接，所述第一支架板(9-1)、运输机电缆槽(8)的槽侧壁和运输机电缆槽(8)的槽底壁围成用于容纳所述环形链条(5)的第一链条防护腔(10)；所述第二支架板(9-2)的一端与所述运输机电缆槽(8)的槽侧壁连接，所述第二支架板(9-2)的另一端与所述运输机电缆槽(8)的槽底壁之间形成供所述定位板(7-4)穿过的间隙，所述运输机电缆槽(8)的槽底壁上设置有用于支撑所述第二支架板(9-2)的支撑板(9-3)，所述支撑板(9-3)、所述第二支架板(9-2)和所述运输机电缆槽(8)的槽底壁围成用于容纳所述环形链条(5)的第二链条防护腔(11)。

4.根据权利要求1所述的一种采煤机自动拖缆系统，其特征在于：所述护罩(7-1)为上部开口的U形罩。