一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法与流程

1.本发明涉及煤矿井下综采工作面电气监控技术领域，具体是一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法。


背景技术：

2.煤矿井下综采工作面刮板输送机在运行过程中，链条由于卡阻损伤、过载冲击疲劳变形、磨损等原因，经常发生链环开裂、链条断裂现象，如果不及时停机维修，链条断点会运行至刮板输送机下链道，链条断点处由于链环松散在下链道有限空间会造成堆链卡阻，后期因链条断点难以定位，使处理故障劳动强度大、周期长，严重影响正常生产。在靠近刮板输送机机头侧安装监测装置及时监测链条断点并保护停机，将有效防止断链故障引起的影响正常生产和检修困难的问题。因此，研发一种新型的矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法具有重要的现实意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法，以解决现有的矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法不能准确及时监测链条断点并保护停机的问题。
4.本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法，其特征在于，包括监控箱、组合开关和断链监测装置；所述监控箱由光电耦合器、中央处理器和继电器组成；所述断链监测装置由中部槽插板和传感器组件组成；所述传感器组件由非金属盖板、金属传感器、调整垫和信号电缆组成；所述中部槽插板上设有两个布置在垂直于刮板运行方向、对称布置于两链条中心的左安装槽和右安装槽，并设有贯通左安装槽和右安装槽及中部槽插板一端面的行线槽；所述传感器组件分别固定于左安装槽和右安装槽中，通过增减调整垫的数量调整传感器组件位于左安装槽a和右安装槽b的高度，使其上表面略低于中部槽插板上表面；所述传感器组件中信号电缆通过行线槽引出至中部槽插板一端并与监控箱相连。
5.进一步地，金属传感器输出的信号分别连接到监控箱光电耦合器，经过信号隔离后连接到中央处理器的输入接口，中央处理器输出接口控制继电器常闭触点连接到组合开关的停机控制接口。
6.进一步地，矿用刮板输送机断链监测系统布置于刮板输送机靠近机头位置。
7.提供一种矿用刮板输送机断链监测方法，该方法包括以下步骤：第一步，进行系统参数设置，根据机型设置刮板中心距l0，将刮板宽度1.3-3倍设置为断链保护阈值lm；第二步，计算相邻刮板两端间距差：
式中——相邻刮板两端间距差；t0—其中一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；t1—另外一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；l0——刮板中心距。
8.第三步，比较
∆
l和lm，如果
∆
l》lm时，中央处理器输出端控制继电器吸合，继电器的常闭触点打开，控制组合开关断开，使刮板输送机停止运行，完成对刮板输送机的断链诊断和停机保护。
9.本发明的有益效果主要表现在：该断链监测装置安装在中部槽插板上，便于安装维护，金属传感器安装位置避开了链道，只有刮板接近时才输出感应信号，通过金属传感器输出的感应信号和固有的刮板间距及宽度解析出相邻刮板两端的间距差，由于链条断点处前刮板向前倾斜、后刮板向后倾斜，导致相邻刮板两侧的间距差明显增大，因此，本发明可快速、准确地监测断链是否发生，并联动刮板机停机保护，避免断链进入刮板机下链道，降低维修难度。
附图说明
10.构成本发明的附图用于提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
11.图1为本发明的结构示意图；图2为断链监测装置剖视图；图3为中部槽插板剖视图；图4为传感器组件剖视图；图中：1、监控箱，11、光电耦合器，12、中央处理器，13、继电器，2、组合开关，3、断链监测装置，31、中部槽插板，311、左安装槽，312、右安装槽，313、行线槽，32、传感器组件，321、非金属盖板，322、金属传感器，323、调整垫，324、信号电缆，4、刮板，5、链条。
具体实施方式
12.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行完整、清晰地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而非全部。
13.本发明提供一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法，如图1、图2、图3和图4所示，包括监控箱1、组合开关2和断链监测装置3，监控箱1由光电耦合器11、中央处理器12和继电器13组成，断链监测装置3由中部槽插板31和传感器组件32组成，传感器组件32由非金属盖板321、金属传感器322、调整垫323和信号电缆324组成，中部槽插板31上设有两个布置在垂直于刮板4运行方向、对称布置于两链条5中心的左安装槽311和右安装槽312，并设有贯通左安装槽311和右安装槽312及中部槽插板31一端面的行线槽313，传感器组件32分别固定于左安装槽311和右安装槽312中，通过增减传感器组件32中调整垫323的数量调整传感器组件32位于左安装槽311和右安装槽312的高度，使其上表面略低于中部槽插板31上表面，传感器组件32中信号电缆324通过中部槽插板31的行线槽313引出至中部槽插板31一
端并与监控箱1相连，金属传感器322输出的信号分别连接到监控箱1光电耦合器11，经过信号隔离后连接到中央处理器12的输入接口，中央处理器12输出接口控制继电器13常闭触点连接到组合开关2的停机控制接口。
14.提供一种矿用刮板输送机断链监测方法，该方法包括以下步骤：第一步，进行系统参数设置，根据机型设置刮板4中心距l0，将刮板4宽度1.3-3倍设置为断链保护阈值lm；第二步，计算相邻刮板4两端间距差：式中——相邻刮板4两端间距差；t0—其中一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；t1—另外一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；l0——刮板4中心距。
15.第三步，比较
∆
l和lm，如果
∆
l》lm时，中央处理器12输出端控制继电器13吸合，继电器13的常闭触点打开，控制组合开关2断开，使刮板输送机停止运行，完成对刮板输送机的断链诊断和停机保护。
16.应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种矿用刮板输送机断链监测系统，其特征在于，包括监控箱（1）、组合开关（2）和断链监测装置（3）；所述监控箱（1）由光电耦合器（11）、中央处理器（12）和继电器（13）组成；所述断链监测装置（3）由中部槽插板（31）和传感器组件（32）组成；所述传感器组件（32）由非金属盖板（321）、金属传感器（322）、调整垫（323）和信号电缆（324）组成；所述中部槽插板（31）上设有两个布置在垂直于刮板（4）运行方向、对称布置于两链条（5）中心的左安装槽（311）和右安装槽（312），并设有贯通左安装槽（311）和右安装槽（312）及中部槽插板（31）一端面的行线槽（313）；所述传感器组件（32）分别固定于左安装槽（311）和右安装槽（312）中，通过增减调整垫（323）的数量调整传感器组件（32）位于左安装槽（311）和右安装槽（312）的高度，使其上表面略低于中部槽插板（31）上表面；所述传感器组件（32）中信号电缆（324）通过行线槽（313）引出至中部槽插板（31）一端并与监控箱（1）相连。2.根据权利要求1所述的一种矿用刮板输送机断链监测系统，其特征在于，所述金属传感器（322）输出的信号分别连接到监控箱光电耦合器（11），经过信号隔离后连接到中央处理器（12）的输入接口，中央处理器（12）输出接口控制继电器（13）常闭触点连接到组合开关（2）的停机控制接口。3.根据权利要求1或2所述的一种矿用刮板输送机断链监测系统，其特征在于，该系统布置于刮板输送机靠近机头位置。4.一种矿用刮板输送机断链监测方法，其特征在于，采用权利要求1-3所述的矿用刮板输送机断链监测系统，该方法包括以下步骤：第一步，进行系统参数设置，根据机型设置刮板（4）中心距l0，将刮板（4）宽度1.3-3倍设置为断链保护阈值l
m
；第二步，计算相邻刮板（4）两端间距差：式中—相邻刮板（4）两端间距差；t0—其中一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；t1—另外一个传感器组件32输出信号的高低电平变化周期；l0—刮板（4）中心距;第三步，比较
∆
l和l
m
，如果
∆
l>l
m
时，中央处理器（12）输出端控制继电器（13）吸合，继电器（13）的常闭触点打开，控制组合开关（2）断开，使刮板输送机停止运行，完成对刮板输送机的断链诊断和停机保护。

技术总结
本发明涉及煤矿井下综采工作面电气监控技术领域，具体是提供一种矿用刮板输送机断链监测系统及监测方法，该系统由断链监测装置、监控箱和组合开关组成，其中，断链监测装置包括中部槽插板和传感器组件，当运行的刮板靠近传感器组件时传感器组件输出低电平、远离时传感器组件输出高电平，监控箱实时监测传感器组件的输出信号，通过高电平变低电平的周期计算相邻两刮板间距差，当间距差大于保护阈值时，监控箱通过控制组合开关实现对刮板输送机的断链停机保护。本发明可快速、准确地监测断链是否发生，并联动刮板机停机保护，避免断链进入刮板机下链道，降低维修难度。降低维修难度。降低维修难度。


技术研发人员：范仪龙 张建军 王宁 朱永健 范宝冬 李致远 胡南 陈伟
受保护的技术使用者：中煤张家口煤矿机械有限责任公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/26