[发明专利]一种采煤机电缆主动拖缆系统及电缆主动跟随系统及方法

说明书

本发明提出的采煤机电缆主动跟随系统，包括刮板输送机、采煤机、电缆夹、牵引机构、导向机构、控制模块、通信机构，采用本发明的采煤机电缆主动跟随系统，可以将电缆运行速度、运行负荷、运行方向与采煤机运行参数匹配，当采煤机运行状态发生变化时，自动调整导向机构运行状态，即根据采煤机运行速度、方向自动调整导向机构的运行速度、方向，以保证采煤机电缆处于合适张紧力，该方法可以实现采煤机电缆自主跟随采煤机移动，并且始终处于两层叠加状态，保证了电缆始终处于恒定的张紧状态，无需派人跟踪维护，提高了生产效率，实现智能化和自动化。

技术领域

本发明涉及煤矿井下工作面设备技术领域，尤其涉及一种采煤机电缆主动拖缆系统及电缆主动跟随系统及方法。

背景技术

采煤机在煤矿综采工作面割煤移动时，需要从巷道顺槽中的移动变电站供电，其电缆粗且长，为保护电缆，现有做法是把电缆穿在电缆夹里，在采煤过程中通过采煤机拖拽电缆夹行走，电缆夹与采煤机之间仅有起停上的逻辑连锁，没有方向及负荷上的调节配合，采煤机换向牵引时，电缆存在多层叠加，高出电缆槽现象，从而易出现脱出电缆槽、折返严重、卡断现象，导致采煤机无法正常工作，大多数煤矿都设专职看守电缆工进行人工拖缆，影响综采工作面的高产高效安全生产，给煤矿带来一定的经济损失。

发明内容

有必要提出一种采煤机电缆主动拖缆系统及电缆主动跟随系统及方法。

一种采煤机电缆主动拖缆系统，包括刮板输送机、采煤机、电缆夹、牵引机构、导向机构，采煤机设置于刮板输送机上方，并沿着刮板输送机在机头和机尾之间往返移动，在刮板输送机的侧帮上设置容纳电缆夹的电缆槽，电缆夹的一头固定于电缆槽中部，另一头与采煤机连接，导向机构包括驱动电机、绞车、钢丝绳、定滑轮，定滑轮固定于刮板输送机机头顶板处，驱动电机和绞车固定于定滑轮后方的刮板输送机推移梁上，驱动机构带动绞车转动，钢丝绳的一端与绞车连接，另一端绕过定滑轮与牵引机构的一端连接，牵引机构滑动设置于电缆槽内，在牵引机构的另一端设置改向轮，所述电缆夹套设于所述改向轮上。

优选的，还在电缆槽内设置行走轨道，以使牵引机构于电缆槽滑动连接。

一种采煤机电缆主动跟随系统，包括刮板输送机、采煤机、电缆夹、牵引机构、导向机构、控制模块、通信机构，采煤机设置于刮板输送机上方，并沿着刮板输送机的机头和机尾之间往返移动，在刮板输送机的侧帮上设置容纳电缆夹的电缆槽，电缆夹的一头固定于电缆槽中部，另一头与采煤机连接，导向机构包括驱动电机、绞车、钢丝绳、定滑轮，定滑轮固定于刮板输送机机头顶板处，驱动电机和绞车固定于定滑轮后方的刮板输送机推移梁上，驱动机构带动绞车转动，钢丝绳的一端与绞车连接，另一端绕过定滑轮与牵引机构的一端连接，牵引机构滑动设置于电缆槽内，在牵引机构的另一端设置改向轮，所述电缆夹套设于所述改向轮上，所述通信机构穿过电缆槽，连接于采煤机和控制模块之间，以实现二者之间的信号传输，控制模块包括处理器、采集单元，采集单元采集采煤机的状态信息，并将所述状态信息图提供至处理器，处理器对上述状态信息进行处理，并依据处理结果控制导向机构的驱动电机的动作。

优选的，所述采集单元采集的信息包括采煤机的运行速度、运行位置、运行方向。

优选的，所述采集单元采集的信息还包括电缆拉力、启停状态及驱动电机的输出扭矩、速度以及钢丝绳收放长度。

优选的，还在采煤机上设置拉力传感器，拉力传感器用于采集采煤机的载荷。

一种采煤机电缆主动跟随方法，包括以下步骤：

当采煤机由机头向机尾方向运动时，采煤机拖动电缆夹向后移动，驱动电机处于从动状态，使得绞车上的钢丝绳在采煤机带动下自然放松；

当采煤机由机尾向机头方向运动时，采集单元采集采煤机的速度信息，控制器控制驱动电机动作，保持绞车收回钢丝绳的速度与采煤机移动的速度相同，从而保持钢丝绳处于拉紧的状态，以通过钢丝绳拖动电缆夹向机头方向收回。