本发明涉及刮板输送机,特别涉及一种刮板输送机链条的张紧力监测系统和方法。
背景技术:
1、刮板输送机是采煤工作面的重要设备,它一方面将采下的原煤运离工作面,另一方面支撑采煤机和拉移液压支架。刮板链是刮板输送机的主要工作部件,主要由圆环链和刮板组成,通过在机头和机尾之间上下循环运动,将原煤不断运动到机头位置。由于刮板链为弹性体,因此当受到不同大小的原煤阻力时,刮板链的伸长量和张紧程度会呈现不同的变化。链条过紧会加剧磨损,提高断链风险;链条过松会造成堆链、跳链,影响设备正常运行。为了使链条的张紧力能够保持在合理区间,当前的主要做法是在机尾位置增加伸缩油缸,通过油缸的伸或缩改变刮板输送机的长度,达到调节链条松紧程度的目的。
2、为了准确调整链条的松紧度,最重要的就是准确获取到链条的张紧力数据。目前常用的监测链条张紧力的方案主要有:(1)在刮板对应的平环上安装应变片;(2)测量链条在机头下链道位置的悬垂量,据此推测链条的张紧力;(3)测量链条在机尾处对弧形压板的压力值,以此反映链条张紧力;(4)监测油缸的压力值,据此推测链条的张紧力。然而,上述各方案均通过推测的方式估计链条张力的情况,无法直观且准确地获得链条张紧力数据。
技术实现思路
1、有鉴于此,针对以上不足,有必要提出一种刮板输送机链条的张紧力监测系统和方法,能够更直接的获得链条张紧力的数据,提高链条张紧力数据的测量精度。
2、第一方面,本发明实施例提供了一种刮板输送机链条的张紧力监测系统,包括:微磁传感器、微磁传感器定位板、微磁传感器盖板、基于霍尔原理的接近传感器、接近传感器定位板和控制处理模块;
3、所述微磁传感器固定安装于所述微磁传感器定位板上,所述微磁传感器盖板固定安装于微磁传感器定位板上,且将所述微磁传感器密封于盖板内部,组装完成的微磁传感器定位板插入到刮板输送机中部槽的第一插板上预先开设的第一安装槽内;所述接近传感器固定安装于所述接近传感器定位板上,组装完成的接近传感器定位板插入到刮板输送机中部槽的第二插板上预先开设的第二安装槽内,所述第一插板与所述第二插板为不同位置处的两个插板;所述微磁传感器与所述接近传感器的安装位置满足:当刮板输送机的刮板通过接近传感器时,微磁传感器刚好正对刮板输送机的链条;
4、所述控制处理模块设置于刮板输送机的机头或机尾,并通过电缆分别与所述微磁传感器和所述接近传感器连接,以根据微磁传感器和接近传感器所采集到的数据确定刮板输送机链条的张紧力数据。
5、优选的,所述微磁传感器定位板和所述接近传感器定位板上均开设有走线槽,用于布设与所述控制处理模块连接的电缆。
6、优选的,所述微磁传感器定位板上安装有两枚微磁传感器,且该两枚微磁传感器的安装位置对应刮板输送机下链道的两根链条;对应地,所述接近传感器定位板上安装有两个接近传感器,且该两个接近传感器的安装位置对应刮板输送机下链道的两根链条。
7、优选的,所述第一插板与所述第二插板分别为不相邻的两个中部槽的插板,且该第一插板与第二插板为相邻的两个插板。
8、优选的,所述微磁传感器与接近传感器的安装位置满足:当刮板输送机的刮板通过接近传感器时,微磁传感器刚好正对刮板输送机链条的立环。
9、优选的,所述控制处理模块包括存储单元、控制单元和处理单元;
10、所述存储单元用于预先存储链条非受力情况下的标准磁信号值,以及磁信号变化量与链条的张紧力值之间的对应关系;
11、所述控制单元用于对接近传感器采集到的数据进行监测,并在监测到刮板输送机的刮板通过该接近传感器时,截取预设时间段内微磁传感器所采集到的实时磁信号数据;
12、所述处理单元用于根据所述实时磁信号数据和所述标准磁信号值确定当前链条张力状态所对应的当前磁信号变化量,并依据磁信号变化量与链条的张紧力值之间的对应关系确定当前链条张力状态的张紧力数据。
13、优选的,所述控制处理模块还包括第一变压器和第二变压器;
14、所述第一变压器用于将接入的127v的交流电压转换为12v的直流电压后为所述接近传感器供电;
15、所述第二变压器用于将所述12v的直流电压转换为9v的直流电压后为所述微磁传感器供电。
16、优选的,所述第一安装槽和所述第二安装槽均为t形槽。
17、第二方面,本发明实施例提供了一种刮板输送机链条的张紧力监测方法,该方法包括如下步骤:
18、步骤101:预先在控制处理模块的存储单元中存储刮板输送机链条在非受力状态下的标准磁信号值,以及磁信号变化量与链条的张紧力值之间的对应关系;
19、步骤102:在刮板输送机的第一插板和第二插板上安装如第一方面所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统;
20、步骤103:在刮板输送机运转过程中,控制处理模块的控制单元实时接收基于霍尔原理的接近传感器和微磁传感器所采集到的数据;
21、步骤104:当所述控制单元根据接收到的接近传感器采集的数据,确定出刮板输送机的刮板通过该接近传感器时,截取预设时间段内所述微磁传感器所采集到的实时磁信号数据;
22、步骤105:控制处理模块的处理单元根据所述实时磁信号数据和所述标准磁信号值,确定当前链条张力状态所对应的当前磁信号变化量;
23、步骤106:所述处理单元根据所述磁信号变化量与链条的张紧力值之间的对应关系,确定所述当前磁信号变化量所对应的张紧力数据。
24、优选的,步骤104中,所述截取预设时间段内所述微磁传感器所采集到的实时磁信号数据,包括:
25、截取刮板输送机的刮板通过所述接近传感器的时刻的前后p ms内所述微磁传感器所采集到的实时磁信号数据。
26、由上述技术方案可知,本方案提供的刮板输送机链条的张紧力监测系统包括了微磁传感器、微磁传感器定位板、微磁传感器盖板、接近传感器、接近传感器定位板和控制处理模块,微磁传感器和微磁传感器盖板组装在微磁传感器定位板上,接近传感器组装在接近传感器定位板上,组装好后的微磁传感器定位板和接近传感器定位板分别插入到两个刮板输送机中部槽的插板内,如此控制处理模块可以根据微磁传感器和接近传感器采集到的数据确定刮板输送机链条的张紧力数据。由此可见,本方案基于微磁传感器中磁信号的变化可以直接确定出链条的张紧力数据,而且微磁传感器的监测精度较高,因此监测出的张紧力数据的准确性也就更高。此外,本方案通过合理设置接近传感器和微磁传感器的位置关系,使得刮板通过接近传感器时微磁传感器刚好正对链条,如此保证了微磁传感器监测到的数据均为对应链条的数据,避免采集到其他位置的数据对链条的张紧力监测产生影响。
1.一种刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,包括:微磁传感器、微磁传感器定位板、微磁传感器盖板、基于霍尔原理的接近传感器、接近传感器定位板和控制处理模块;
2.根据权利要求1所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述微磁传感器定位板和所述接近传感器定位板上均开设有走线槽,用于布设与所述控制处理模块连接的电缆。
3.根据权利要求2所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述微磁传感器定位板上安装有两枚微磁传感器,且该两枚微磁传感器的安装位置对应刮板输送机下链道的两根链条;对应地,所述接近传感器定位板上安装有两个接近传感器,且该两个接近传感器的安装位置对应刮板输送机下链道的两根链条。
4.根据权利要求1所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述第一插板与所述第二插板分别为不相邻的两个中部槽的插板,且该第一插板与第二插板为相邻的两个插板。
5.根据权利要求4所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述微磁传感器与接近传感器的安装位置满足:当刮板输送机的刮板通过接近传感器时,微磁传感器刚好正对刮板输送机链条的立环。
6.根据权利要求1所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述控制处理模块包括存储单元、控制单元和处理单元;
7.根据权利要求6所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述控制处理模块还包括第一变压器和第二变压器;
8.根据权利要求1至7中任一所述的刮板输送机链条的张紧力监测系统,其特征在于,所述第一安装槽和所述第二安装槽均为t形槽。
9.一种刮板输送机链条的张紧力监测方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的刮板输送机链条的张紧力监测方法,其特征在于,步骤104中,所述截取预设时间段内所述微磁传感器所采集到的实时磁信号数据,包括: