DE3927892A1 - Adjusting chain tension of coal plough - involves computerised measuring and comparison with notional values, and using data for adjustments - Google Patents
Adjusting chain tension of coal plough - involves computerised measuring and comparison with notional values, and using data for adjustmentsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Kettenvorspannung von Hobelanlagen im untertägigen Steinkohlenbergbau, in dem die Kettenkraft bei Anla genstillstand meßtechnisch ermittelt und mit einem Sollwert verglichen wird, wobei der Differenzwert als Maß für den Teleskopweg des Teleskopzylinders des Ho beltriebwerkes eingesetzt wird.The invention relates to a method for setting the chain tension of planing systems in the underground Coal mining, in which the chain power at Anla Genstillstand determined by measurement and with a Setpoint value is compared, the difference value as Measure for the telescopic path of the telescopic cylinder of the Ho engine is used.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung mit einem dem Hobeltriebwerk zugeordneten und auf die in Kettenführungselementen geführte Kette einwirkenden Teleskopzylinder, einen Meßbolzen zur Ermittlung der Vorspannung und einer mit den Meßbolzen sowie den Teleskopzylindern verbundenen Auswerte- und Verstelleinheit. The invention also relates to a device one assigned to the planing engine and to the in Chain guide elements acting chain Telescopic cylinder, a measuring pin to determine the Preload and one with the measuring bolts and the Telescopic cylinders connected evaluation and Adjustment unit.
Im untertägigen Steinkohlenbergbau kann die Kettenvor spannung im wesentlichen nur durch Beobachtung der Kette im laufenden Betrieb in etwa abgeschätzt bzw. überprüft werden. Die Erfassung der Kettenvorspannung ist aber für die Betriebsweise einer Hobelanlage von hoher Bedeutung, weil durch die ständige Lageverände rung der Anlage eine variable betriebliche Vorspannung zwingend notwendig ist. Ein häufiges Messen oder auto matisches Einstellen der Vorspannung wäre von daher wünschenswert.In underground coal mining, the chain can voltage essentially only by observing the Chain in operation approximately estimated or be checked. The detection of chain tension but is for the operation of a planing system from of great importance because of the constant changes in the situation a variable operational preload is imperative. A frequent measurement or auto It would therefore be necessary to adjust the preload desirable.
Es besteht zwar grundsätzlich die Möglichkeit, die Kettenvorspannung bei Anlagenstillstand über Meßbolzen in der Kette zu messen, indem die Signale des Meßbol zens mit einem Handmeßgerät angezeigt und ausgewertet werden. Damit ist eine entsprechende Kontrolle und Einstellung nur in der Wartungsschicht möglich, wobei außerdem jeweils nur die Kettenkraft am jeweiligen Meßort ermittelt bzw. eingestellt werden kann. Nach teilig ist darüber hinaus, daß ein entsprechender Ein satz von Meßbolzen in der Kette sehr störanfällig ist, da durch Verschmutzungen im Kettenkanal immer die Ge fahr besteht, daß die empfindlichen DMS-Meßstellen be einträchtigt oder gar zerstört werden.Basically there is the possibility that Chain pretensioning at system standstill via measuring pins to measure in the chain by the signals of the measuring bolt zens displayed and evaluated with a hand-held measuring device will. This is a corresponding control and Setting only possible in the maintenance shift, whereby also only the chain force on the respective one Measuring location can be determined or set. After is also part that a corresponding one set of measuring pins in the chain is very prone to failure, because dirt in the chain channel always causes the Ge there is that the sensitive strain gauge measuring points be impaired or even destroyed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen bei Hobelanlagen im Stillstand und im Betrieb die richtige Vorspannung sichergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object To create methods and an apparatus with which in planing systems at standstill and in operation correct preload can be ensured.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Anlagenstillstand die auf die Bolzen der Kettenfüh rungselemente wirkenden Stützkräfte gemessen und zu einem Meßsignal umgeformt werden, daß das Meßsignal mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen und zur au tomatischen Korrektur der Vorspannung durch Telesko pieren des Hobeltriebwerks eingesetzt wird, und daß zusatzlich während des Betriebes die Hängkettenausbil dung, die Hobelstellung bzw. der Hobelweg, die Fahrtrichtung und die Belastung der Antriebe ermittelt und vom Rechner mit Sollwerten verglichen und zur Nachkorrektur der Kettenvorspannung verwendet werden.The object is achieved in that when the system is at a standstill the on the chain guide bolts support forces acting and measured a measurement signal are transformed that the measurement signal compared with a predetermined threshold and to the au automatic correction of the preload by telesko pieren of the planing engine is used, and that in addition the suspension chain train during operation dung, the planing position or the planing path, the Direction of travel and the load on the drives determined and compared by the computer with target values and for Post-tension correction can be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren stützt sich zunächst darauf ab, daß die Grundeinstellung der Kettenvorspan nung durch entsprechende Messung und Einstellung bei Anlagenstillstand erfolgt. Dadurch, daß die auf Bolzen der Kettenführungselemente einwirkenden Kräfte ermit telt und zur Kettenvorspannung herangezogen werden, ist eine genaue und sichere Ermittlung dieser wichti gen Werte möglich, weil die DMS-Meßstellen geschützt angeordnet und damit dauerhaft in Betrieb gehalten werden können. Zusätzlich werden während des Betriebes vier Meßwerte gewonnen und kombiniert ausgewertet, so daß eine genaue Nachkorrektur der im Anlagenstillstand ermittelten und eingestellten Kettenvorspannung mög lich ist. Dabei wird die Hängkettenausbildung, die Ho belstellung, die Fahrtrichtung und die Antriebsbela stung so ermittelt und ausgewertet, daß eine betrieb lich richtige Vorspannung jeweils vorgegeben werden kann, die auch bei laufender Lageänderung der Anlage eine jeweils optimale Kettenvorspannung sicherstellt. Höhere Standzeiten der Hobelanlage insgesamt durch ge ringeren Verschleiß aber auch der Hobelantriebe werden vorteilhaft ebenso erreicht wie auch ein optimiertes Hereingewinnen der Kohle.The method according to the invention is initially based depends on the basic setting of the chain pretensioner by appropriate measurement and setting Plant shutdown takes place. In that the bolt the forces acting on the chain guide elements and are used for chain pretensioning, is an accurate and reliable determination of this important values possible because the strain gauge measuring points are protected arranged and thus kept in operation can be. In addition, during operation four measured values obtained and evaluated in combination, see that an exact correction of the downtime chain tension determined and set possible is. The hanging chain training, the Ho position, the direction of travel and the drive plate equipment determined and evaluated so that an operation correct preload can be specified can, even if the system changes position ensures optimal chain tension. Longer service life of the planing system overall thanks to ge less wear but also the plane drives advantageously achieved as well as an optimized Extracting the coal.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die im Anlagenstillstand eingestellte Vorspannung auch im Betrieb je nach Belastung und Ho belstellung verringert oder erhöht wird, so daß sich unabhängig von der Stellung des Hobels im Streb eine möglichst geringe Belastung der Antriebe und der Ho belkette ergibt. Ein kontinuierliches Messen und Ein stellen der Vorspannung ist insbesondere dadurch mög lich, daß jeweils die gemessene Hobelstellung 1′ beim Hängkettenanfall mit der Referenzhobelstellung 1′′ bei gleicher Leistung der Antriebe und ebenfalls Häng kettenanfall bei einer bestimmten Kettenvorspannung, die als anlagenbezogene Werte in dem Rechner hinter legt worden sind, verglichen wird. Mit relativ einfa chen Rechenoperationen kann so der jeweilige Ver gleichswert ermittelt und damit die Korrektur der Betriebskettenvorspannung über die Teleskopzylinder vorgenommen werden, wobei durch die rechnergestützte Ermittlung und Auswertung praktisch eine kontinuierli che Überwachung des Hobelbetriebes möglich ist.According to an expedient embodiment of the invention it is provided that the bias set in the system standstill is reduced or increased depending on the load and ho belstellung during operation, so that regardless of the position of the plane in the face, the lowest possible load on the drives and ho belkette results. A continuous measurement and a setting of the pretension is possible in particular that the measured planing position 1 'when hanging chain with reference planing position 1 ''with the same power of the drives and also hanging chain at a certain chain pretension, which as system-related values in the computer have been deposited is compared. With relatively simple arithmetic operations, the respective comparative value can be determined and the chain tension can be corrected via the telescopic cylinder, with the computer-aided determination and evaluation practically allowing continuous monitoring of the planing operation.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrich tung, bei der die Kettenvorspannung im Anlagenstill stand ermittelt und entsprechend den Vorgaben korri giert wird. Eine besonders sichere und hohe Standzei ten gewährleistende Vorrichtung sieht hierzu vor, daß die Bolzen der Kettenführungselemente mit DMS-Meßstel len ausgerüstet als Meßbolzen dienen und mit der Aus werte- und Verstelleinheit verbunden sind, und daß zu sätzlich die Hängkette überwachende Entfernungsmeßein richtungen, Hobelweg-, Fahrtrichtungs- und Antriebsleistungsmeßeinrichtungen vorgesehen und je weils mit der Auswerte- und Verstelleinheit verbunden sind.A Vorrich is used to carry out the method device, in which the chain pretension in the system shutdown status determined and corri is greeded. A particularly safe and high durability ten ensuring device provides that the bolts of the chain guide elements with a strain gauge len equipped as measuring pins and with the off value and adjustment unit are connected, and that too distance measurement monitoring the suspension chain directions, plane path, direction of travel and Drive power measuring devices provided and each because connected to the evaluation and adjustment unit are.
Dadurch, daß die Bolzen der Kettenführungselemente so ausgebildet und mit geschützten DMS-Meßstellen verse hen sind, daß die Stützkräfte als Summe gemessen wer den können, ist im Stillstand eine genaue Ermittlung der Kettenvorspannung am Meßort und auch eine Nachre gulierung möglich. Die Meßtechnik und die Auswertung muß dabei berücksichtigen, daß die Vorspannung im Stillstand wesentlich niedriger ist als die Betriebs kräfte, d.h. die Überlastbarkeit der Meßstellen und die Auflösung und die Linearität im niedrigen Kraftbe reich muß eingehalten werden. Der Hobelfahrer wird im Anlagenstillstand durch Tastendruck die Information zu richtigen Einstellung der Vorspannung geben, wobei dieses Meßsignal in der Auswerteeinheit mit einer vor gegebenen Schwelle, die einer bestimmten Kettenkraft entspricht, verglichen wird. Ist das Meßsignal kleiner als die Schwelle, muß teleskopiert werden, um die Vor spannung zu erhöhen. Ist das Meßsignal größer als die Schwelle, muß der Teleskopzylinder eingefahren werden, um die Vorspannung entsprechend zu senken.Because the bolts of the chain guide elements so trained and verse with protected strain gauge measuring points hen are that the supporting forces are measured as a sum that can be done is an exact determination at standstill the chain pretension at the measuring location and also a re-adjustment regulation possible. The measurement technology and the evaluation must take into account that the preload in the Downtime is significantly lower than the operating forces, i.e. the overload capacity of the measuring points and the resolution and linearity in the low force range rich must be respected. The planer is in the System shutdown by pressing a button give correct setting of the preload, whereby this measurement signal in the evaluation unit with a given threshold, that of a certain chain force corresponds, is compared. The measurement signal is smaller as the threshold, must be telescoped to the front to increase tension. If the measurement signal is greater than that Threshold, the telescopic cylinder must be retracted, to lower the preload accordingly.
Um den Betrieb der Auswerteeinheit möglichst zu ver einfachen, sieht die Erfindung vor, daß der Auswerte einheit die Belastungen der Antriebe bei verschiedenen Referenzhobelstellungen in Form einer Tabelle als Sollwerte aufgegeben sind. Bei einer entsprechend aus gebildeten Tabelle mit der jeweiligen Belastung des Antriebes 1 und des Antriebes 2 sowie der Referenzho belstellung bei Hängkettenanfall 1′′ bei Bergfahrt und bei Talfahrt ist ein schneller Vergleich in der Aus werteeinheit möglich und damit eine schnelle und ge naue Korrektur der jeweiligen Kettenspannung.In order to simplify the operation of the evaluation unit as far as possible, the invention provides that the evaluation unit, the loads on the drives at various reference planing positions are given as setpoints in the form of a table. With a correspondingly formed table with the respective load of the drive 1 and the drive 2 and the reference ho belstellung when hanging chain 1 '' when driving uphill and downhill, a quick comparison in the evaluation unit is possible and thus a quick and accurate correction of the respective Chain tension.
Die Erfindung hat gegenüber den bekannten Verfahren und Vorrichtungen den Vorteil, daß die Kettenvorspan nung jeweils im Stillstand und während des Betriebes ermittelt und nachkorrigiert werden kann. Damit ist in vorteilhafter Weise eine entsprechend genaue Einstel lung möglich, so daß eine ständige Anpassung an die Lageveränderung der Anlage ohne große Probleme möglich ist. Damit kann erstmals die Vorspannung häufig genug gemessen bzw. letztlich sogar eine kontinuierliche Messung und Einstellung der Vorspannung erreicht wer den.The invention has over the known methods and devices the advantage that the chain pretension at standstill and during operation can be determined and corrected. With that is in advantageously a correspondingly precise setting development possible, so that a constant adaptation to the The position of the system can be changed without major problems is. For the first time, the preload can be used frequently enough measured or ultimately even a continuous one Measurement and adjustment of the preload is achieved the.
Weitere Einzelheiten werden anhand der beigefügten Schemazeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:Further details are given in the attached Schematic drawings clarified. Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Wiedergabe der Hobelanlage und Fig. 1 is a schematic representation of the planer and
Fig. 2 ein Diagramm mit der Restvorspannung. Fig. 2 is a diagram with the residual bias.
Fig. 1 zeigt eine Hobelanlage 1 mit zwei Antrieben 2, 3 und den durch die Hobelkette 5 im Streb hin- und hergezogenen Hobel 4. Angedeutet durch Pfeile ist die vom Hobel 4 zu erbringende Bergfahrt bzw. Talfahrt. Fig. 1 shows a plow system 1 with two drives 2, 3 and back through the planer chain 5 in the longwall and hergezogenen planer. 4 The ascent or descent to be performed by planer 4 is indicated by arrows.
Die Teleskopiereinrichtung 6 ermöglicht ein Verschie ben der Antriebe 2, 3 bzw. entsprechender Teile der selben, um so die Kettenvorspannung den jeweiligen Notwendigkeiten und Gegebenheiten anzupassen.The telescopic device 6 enables the drives 2 , 3 or corresponding parts of the same to be shifted so as to adapt the chain pretensioning to the particular needs and circumstances.
Zur Ermittlung der Kettenkraft im Anlagenstillstand sind den Kettenführungselementen 8, 9 Bolzen 7 zuge ordnet, die ihrerseits mit geschützten DMS-Meßstellen versehen sind, so daß die Stützkräfte als Summe gemes sen werden können. Die Meßtechnik und die Auswertung berücksichtigen, daß die Vorspannung im Stillstand we sentlich niedriger ist als die Betriebskräfte, d.h. die Überlastbarkeit der Meßstellen und die Auflösung und die Linearität im niedrigen Kraftbereich wird ein gehalten. Nicht dargestellt ist in Fig. 1 die Verbin dung der DMS-Meßstellen der Bolzen mit der Auswerte- und Verstelleinheit, die dafür sorgt, daß nach Ver gleich der jeweiligen Meßsignale mit einer vorgegebe nen Schwelle, die einer bestimmten Kettenkraft ent spricht, zur Erhöhung oder Erniedrigung der Kettenvor spannung der Teleskopzylinder 6 verfahren wird. Ist das Meßsignal kleiner als die Schwelle, muß telesko piert werden, um die Vorspannung zu erhöhen, ist das Meßsignal größer als die Schwelle, muß der Teleskopzy linder eingefahren werden, um die Vorspannung zu sen ken.To determine the chain force when the system is at a standstill, the chain guide elements 8 , 9 bolts 7 are assigned , which in turn are provided with protected strain gauge measuring points, so that the supporting forces can be measured as a sum. The measuring technology and the evaluation take into account that the pretension at standstill is considerably lower than the operating forces, ie the overload capacity of the measuring points and the resolution and linearity in the low force range is maintained. Not shown in Fig. 1, the connec tion of the DMS measuring points of the bolt with the evaluation and adjustment unit, which ensures that after comparison of the respective measurement signals with a predetermined threshold that speaks a certain chain force ent to increase or Lowering the Kettenvor tension of the telescopic cylinder 6 is moved. If the measurement signal is smaller than the threshold, telesko must be telescoped to increase the bias, the measurement signal is greater than the threshold, the Teleskopzy cylinder must be retracted to lower the bias.
Die Erfassung der betrieblich richtigen Vorspannung wird weiter aus Kombination von vier Meßgrößen gewon nen, wozu die Entfernungsmeßeinrichtungen 10 zur Er mittlung der Hängkettenausbildung, die hier nicht dar gestellten Hobelweg-, Fahrtrichtungs- und Antriebsleistungsmeßeinrichtungen eingesetzt werden. Die so ermittelten vier Meßgrößen dienen dann zur Kor rektur der dann im Stillstand eingestellten Kettenvor spannung. Die jeweils ermittelten Werte werden der Auswerteeinheit 11 zugeführt, die die entsprechenden Stellungen des Teleskopzylinders veranlaßt.The detection of the operationally correct bias voltage is won from a combination of four measured variables, for which purpose the distance measuring devices 10 for determining the hanging chain formation, the plane path, travel direction and drive power measuring devices not shown here are used. The four measured variables determined in this way are then used to correct the chain tension set at standstill. The respectively determined values are fed to the evaluation unit 11 , which causes the corresponding positions of the telescopic cylinder.
Die im Stillstand eingestellte Vorspannung wird je nach Belastung und Hobelstellung verringert, so daß bei 1=0 m und konstant angenommener Belastung die Restvorspannung minimal oder bereits Hängkettenausbil dung vorhanden ist und bei 1=1g die Restvorspannung maximal ist, und zwar, wenn der Hobel sich auf Berg fahrt befindet. Dieser Tatbestand kehrt sich um, wenn sich der Hobel auf Talfahrt befindet (siehe Fig. 2).The pre-tension set at standstill is reduced depending on the load and planing position, so that with 1 = 0 m and constant load the residual pre-tension is minimal or there is already hanging chain training and with 1 = 1 g the residual pre-tension is maximum, namely when the planer is on the way up. This fact is reversed when the plane is descending (see Fig. 2).
Entscheidend ist, zu ermitteln, an welcher Hobelstel lung gerade Hängkette auftritt und wie groß in diesem Augenblick die Belastung der Antriebe ist, wobei An fahrvorgänge ausgenommen werden. Daraus abgeleitet, kann die gemessene Hobelstellung 1′ bei Hängkette mit der Referenzhobelstellung 1′′ bei gleicher Leistung der Antriebe in der Auswerte- und Verstelleinheit 11 verg lichen werden.It is crucial to determine at which planing position hanging chain is occurring and how big the load on the drives is at that moment, with start-up operations being excluded. Derived therefrom, may be the measured planer position 1 'at Hängkette planer with the reference position 1' 'with the same power of the drives in the evaluation and adjustment unit 11 are verg union.
Ist 1′ < 1′′ muß die Betriebsvorspannung durch Ausfah ren des Teleskopzylinders 6 vergrößert werden, ist 1′ < 1′′, muß die Betriebsvorspannung durch Einfahren des Teleskopzylinders 6 verringert werden. 1 '<1' ', the operating bias must by Ausfah ren of the telescopic cylinder can be increased 6, 1' <1 '', the operating bias must by retracting the telescopic cylinder 6 is reduced.
Die jeweiligen Referenzhobelstellungen 1′′ bei den verschiedenen Belastungen der Antriebe sind in einer Tabelle in der Auswerte- und Verstelleinheit hinter legt. Diese Tabelle sieht neben den verschiedenen Wer ten für die Belastung des Antriebes 1 und des Antrie bes 2 auch die jeweiligen Werte für 1′′ bei Bergfahrt und bei Talfahrt vor, so daß bei einmaliger Hinterle gung der entsprechenden Tabelle auf stichpunktartige Überwachungsmessungen dieser Werte zurückgegangen wer den kann.The respective reference planing positions 1 '' for the various loads on the drives are stored in a table in the evaluation and adjustment unit. In addition to the different values for the load on the drive 1 and the drive bes 2 , this table also provides the respective values for 1 '' when driving uphill and downhill, so that when the corresponding table is stored once, key monitoring measurements of these values can be traced back that can.
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Hobelanlage
2 Antrieb links
3 Antrieb rechts
4 Hobel
5 Hobelkette
6 Teleskopzylinder links
7 Meßbolzen mit DMS Meßstellen
8 Kettenführungselement links
9 Kettenführungselement rechts
10 Entfernungsmeßeinrichtung für
Hängkettenanfall
11 Auswerteeinheit 1 planer
2 drive on the left
3 drive on the right
4 planes
5 planing chain
6 telescopic cylinders on the left
7 measuring pins with strain gauge measuring points
8 chain guide element on the left
9 Chain guide element on the right
10 Distance measuring device for hanging chains
11 evaluation unit
Claims (6)
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