[发明专利]一种滚筒式采煤机先进截割传动系统开发测试平台

说明书

本发明公开了滚筒式采煤机先进截割传动系统开发测试平台，包括机械部分和测控部分，其中机械部分包括：驱动部分、传动部分和加载部分；所述加载部分与传动部分通过惯性飞轮连接，所述驱动部分与传动部分通过星型联轴器连接，所述传动部分与星型联轴器间还设置有第一转速转矩传感器；所述测控部分包括上位机和控制器，所述上位机通过控制器向驱动部分和加载部分发送命令并接收驱动部分、传动部分和加载部分发送的数据。本发明功能完善且所占空间小、可行性高，稳定性好、可控性优，成本相对大幅降低，易于实现。

技术领域

本发明具体涉及一种滚筒式采煤机截割传动系统机电动态特性测试与先进控制策略开发综合实验平台。

背景技术

煤炭是我国目前和未来很长一段时间的主要能源，采煤机是煤矿生产中的关键设备，向深部高危煤层发展的煤炭开采使得煤炭采掘装备工作条件更加复杂、恶劣、事故频发且故障后维修困难，漫长的设备维修周期更是造成巨大的经济损失。目前普遍使用的滚筒采煤机仅牵引速度可调而滚筒转速不可调，采煤率偏低，对突变工况的适应性差。同时作为滚筒式采煤机主要工作机构之一的截割部传动件多、传动链长，是采煤机的薄弱部分和失效多发部分。因此开发设计新的测试平台，从实验测试方面辅助研究复杂工况下采煤机截割传动系统机电耦合动力学特性，对指导采煤机截割部机电传动系统的机械参数设计、电气系统选型及控制系统设计，大幅提高采煤机截割部机电传动系统的可靠性和工况适应性具有深远意义。同时这也对相应的测试平台提出了更高的要求。

公布号为CN104806238A的发明专利公开了一种“采煤机截齿力学特性在线测试系统”，需浇筑模拟煤壁来辅助对采煤机截割部截齿的力学特性进行测试，因而无法从测试角度开展采煤机联合调速及相应的截割部机电动态特性研究。

公布号为CN202895488U的发明专利公开了一种“截齿对岩石截割机理实验平台”，提供了一种接近真实截割过程的实验系统，模拟了截齿截割岩石的过程。但是此实验平台仅是针对单一截割头的测量，并不能从测试角度对采煤机整机性能进行评价。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种基于相似理论设计的截割部传动系统机械参数可变且牵引、截割可联合调速的变速截割采煤机实时实验测试系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种滚筒式采煤机先进截割传动系统开发测试平台，包括机械部分和测控部分，其中机械部分包括：驱动部分、传动部分和加载部分；所述加载部分与传动部分通过惯性飞轮13连接，所述驱动部分与传动部分通过星型联轴器4连接，所述传动部分与星型联轴器间还设置有第一转速转矩传感器5；所述测控部分包括上位机24和控制器23，所述上位机通过控制器向驱动部分和加载部分发送命令并接收驱动部分、传动部分和加载部分发送的数据。

进一步，所述驱动部分包括截割部驱动电机DTC变频器1、电流传感器2和截割部驱动电机3，所述截割部驱动电机DTC变频器1与截割部驱动电机3连接，所述电流传感器用于采集截割部驱动电机DTC变频器的输出电流并将输出电流信号发送到控制器；所述截割部驱动电机与星型联轴器连接。

进一步，所述传动部分包括两级平行轴减速器7、第二转速转矩传感器9和NGW行星齿轮减速器11，所述两级平行轴减速器7的输入端和第一转速转矩传感器5输出端通过刚性联轴器6连接，两级平行轴减速器7输出端和第二转速转矩传感器9输入端通过刚性联轴器8连接，所述NGW行星齿轮减速器11输入端和第二转速转矩传感器9输出端通过刚性联轴器10连接，NGW行星齿轮减速器11输出端和惯性飞轮13输入端通过刚性联轴器12连接；所述第二转速转矩传感器与控制器连接。