[发明专利]一种刮板输送机链条张力估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种链条张力估算方法，特别是一种刮板输送机链条张力估算方法。

背景技术

综采工作面刮板输送机动作主要包括链轮链条传动和中部槽推溜，工作过程中刮板输送机链条受到张紧力、自身重力、载煤力以及摩擦阻力等多种载荷共同作用。此外，作为刮板输送机最易发生故障的部件之一，刮板输送机链条极易受到刮板输送机直线度和地面的起伏程度影响，发生断链、跳链和掉链等故障。

刮板输送机运行环境恶劣，链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动，链条张力受外界因素影响不断变化，链条张力过大、过小及分布不均是导致链条故障的直接原因。

发明内容

本发明的目的是要提供一种简单易行、高效实用的刮板输送机链条张力估算方法，解决链条张力受外界因素影响的变化，链条张力过大、过小及分布不均而产生的故障问题。

本发明的目的是这样实现的：该链条张力估算方法,步骤如下：

(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律，通过相关性分析，明确链条各点张力的耦合关系，以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合；

(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器，通过测量刮板与链条之间接触点受力，获得相应弱耦合点的张力，运用插值方法，描述弱耦合点之间链条张力，建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型，并基于实时测量的链条弱耦合点张力，实现对整个链条张力分布的估算；

(3)刮板与链条的接触点相对移动，受实时载荷分布与链速变化因素影响，基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果，通过数据控制中心实现对链条张力的预测。

所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内，且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。

所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽，安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块；应变传感器数据信号采用无线传输方式，运用数据压缩方法减少数据量，并设计传输协议缩短传输延迟。

有益效果及优点，由于采用了上述方案，刮板输送机链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动，其张力也随载荷实时变化，直接测量整条链条的张力难以实现，将应变传感器设置在若干刮板输送机刮板上，测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,通过对链条有限位置的张力测量完成对整条链条张力的估算。

解决了链条张力受外界因素影响的变化，链条张力过大、过小及分布不均而产生的故障问题，达到了本发明的目的。

附图说明：

图1为本发明的刮板输送机刮板组件安装示意图。

图2为本发明的应变传感器安装示意图。

图3为本发明的下压板应变传感器安装示意图。

图4为本发明的上刮板应变传感器安装示意图。

图5为本发明的数据信号无线传输原理图。

图中：1、刮板输送机上刮板；2、刮板输送机下压板；3、立链；4、横链；5、定位孔；6、设备安装槽；7、引线槽；8、引线孔；9、横链槽；91、上刮板横链贴片槽；92、下压板横链贴片槽；10、立链贴片槽；101、上刮板立链贴片槽；102、下压板立链贴片槽；11、立链链窝；12、固定凸台；13、固定槽。

具体实施方式

一种刮板输送机链条张力估算方法,其步骤如下：

(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律，通过相关性分析，明确链条各点张力的耦合关系，以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合；

(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器，通过测量刮板与链条之间接触点受力，获得相应弱耦合点的张力，运用插值方法，描述弱耦合点之间链条张力，建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型，并基于实时测量的链条弱耦合点张力，实现对整个链条张力分布的估算；

(3)刮板与链条的接触点相对移动，受实时载荷分布与链速变化因素影响，基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果，通过数据控制中心实现对链条张力的预测。

所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内，且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。

所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽，安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块；应变传感器数据信号采用无线传输方式，运用数据压缩方法减少数据量，并设计可靠的传输协议缩短传输延迟。

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。