[发明专利]一种检测刮板输送机动态特性的实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种检测刮板输送机动态特性的实验装置及方法。该装置包括机架、链传动机构、档杆机构、复位电机；机架上设有导轨，链传动机构包括链轮、刮板链、刮板、驱动变速电机、有载段阻尼装置、无载段张力装置，在刮板上设有速度传感器和加速度传感器，刮板链上设有应变片，用于传输刮板输送机的速度、加速度和张力特性，驱动变速电机驱动链轮转动，并可调节链轮的转速，有载段阻尼装置通过磁粉制动器调节阻尼的大小，模拟不同负载工况，无载段张力装置提供刮板链无载段所需的张力；所述档杆机构用于阻挡刮板，模拟刮板输送机卡链工况。本发明能模拟实际刮板输送机在不同工况下的动态特性，避免了在复杂的输送机结构上的实验。

技术领域

本发明涉及一种检测刮板输送机动态特性的实验装置及方法，属于机械领域。

背景技术

刮板输送机是煤矿综采工作面重要的运输设备，正向着大功率、大倾角、大运量、长距离以及高速方向发展，刮板输送机能否正常运行直接决定着煤炭生产的经济效益。由于刮板输送机工作环境恶劣，且链轮由于存在轮齿，不可避免地会使链传动速度存在波动，存在多变效应，刮板输送动态特性非常明显。由刮板输送机在回采工作面上运行数据统计表明，约 63%的故障发生在牵引机构上，41.5%的停机时间是由刮板链断链造成的。由于输送机体积庞大，造价昂贵，目前大多数学者在研究刮板输送机动态特性时，都是基于仿真软件进行简化后的仿真模拟，所以建立一种模拟实验装置，既可以减少在测量刮板输送机力学特性时的实验费用，还可以更好地与实际工况相吻合，从而可以更好地方便学者研究刮板输送机的动态特性。

发明内容

本发明旨在提供一种检测刮板输送机动态特性的实验装置及方法，该装置既可以更好地与刮板输送机实际工况相吻合，还可以更好地研究刮板输送机不同负载、不同张紧力和卡链等多种工况下的动态特性，可有效地降低研究刮板输送机动态特性试验阶段的费用。

本发明提供了一种检测刮板输送机动态特性的实验装置，包括机架、链传动机构、档杆和复位电机；

机架是承载各个部件的主体，机架上设有信号采集器、感应器、链传动机构、档杆机构、复位电机和导轨；导轨设置在机架中部上方，模拟刮板输送机中部槽；信号采集器为无线采集系统，用于采集传感器采集的数据；感应器的作用是：当第一刮板经过感应器时，档杆机构启动，当第二刮板经过时卡住第二刮板；

所述链传动机构包括链轮、链轮轴、刮板链、刮板、驱动变速电机、有载段阻尼装置、张力变速电机和复位电机，链轮与驱动变速电机相连，刮板固定在刮板链上，刮板链平动部分（指刮板链水平部分）铺设在机架导轨上，刮板链转动部分（指刮板链缠绕在链轮部分）缠绕在链轮上；在刮板上设有速度传感器和加速度传感器，在刮板链上设有应变片，用于传输刮板输送机的速度、加速度和张力特性；

有载段阻尼装置包括磁粉制动器、齿轮箱、第一线圈、第一钢丝绳，磁粉制动器与齿轮箱串联，第一钢丝绳的一端与有载段刮板链（刮板输送机为中双链，载运货物的一侧为有载段，另一侧为无载段）相连，另一端缠绕在第一线圈上；有载段阻尼装置模拟刮板输送机有载段阻尼，并通过磁粉制动器调节阻尼的大小，模拟不同负载工况；

无载段张力装置提供刮板链无载段所需的张力，包括变速电机、第二线圈、第二钢丝绳，变速电机与第二线圈相连，第二钢丝绳一端与无载段刮板链（与有载段相对的一侧）相连，另一端缠绕在第二线圈上。

所述档杆机构包括驱动缸连接轴、档杆连接轴、档杆驱动液压缸、档杆，所述驱动缸连接轴和档杆连接轴都设置在机架上，且两个连接轴平行设置，档杆驱动液压缸一端与驱动缸连接轴相连，另一端与档杆中部相连，档杆一端与档杆连接轴相连，另一端设有压力传感器；档杆机构用于阻挡刮板，模拟刮板输送机卡链工况，在挡板上设有压力传感器，用于保护该实验装置；

所述复位电机与第一线圈相连，在完成一组实验后，使该实验装置恢复到原位；