Аппарат и метод для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угледобывающего забоя

Представлены аппарат и метод автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя. Аппарат состоит из гибких стержней и аппарата измерения относительного положения, каждый гибкий стержень находится между двумя смежными гидравлическими опорами, датчики угла поворота установлены между гибкими стержнями и гидравлическими опорами, аппарат измерения относительного положения состоит из гибких соединителей, каждый из гибких соединителей установлен между двумя смежными средними лотками, гибкие соединители имеют датчики натяжения с функцией температурной компенсации, датчики угла поворота и датчики натяжения подключены к системе обработки сигналов через линии коммуникации, система обработки сигналов связана с системой электрогидравлического контроля через модуль передачи данных, система электрогидравлического контроля подключена к гидравлическим опорам. Данный метод берет получаемый системой электрогидравлического контроля сигнал напряжения в качестве ориентира, выполняет соответствующие действия по гидравлическим опорам и скреперному конвейеру соответственно действующих условий работы, достигает позиционирования гидравлических опор и регулировки выпрямления над средними лотками скреперного конвейера, время выпрямления значительно сокращается, и улучшается эффективность производства. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение связано с аппаратом и методом автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя.

Предшествующий уровень техники

Условия эксплуатации скреперного конвейера сложны и изменчивы. В процессе поступательного движения устройства полностью механизированного угледобывающего забоя прямолинейность корпуса конвейера скрепера не может соответствовать производственным требованиям из-за эффекта динамической нагрузки, а также таких факторов, как неправильная эксплуатация вручную на месте, таким образом, приводя к тяжелым последствиям, например истирание и порыв цепи скрепера и штыря в виде гантели, истирание средних лотков и деформация корпуса конвейера, что далее приводит к цепной реакции, приводя к тому, что вся установка или даже весь процесс добычи угля не может работать в обычном режиме или может произойти поломка, что приведет к серьезной угрозе нарушения безопасности. Скреперный конвейер служит одним из основных транспортирующих устройств для угледобывающего рабочего забоя, играет свою роль в транспортировке угля и является эксплуатационным путем очистного комбайна и центром приложения силы гидравлической опоры, таким образом, обеспечивая то, что прямолинейность корпуса конвейера скреперного конвейера может соответствовать производительности очистного комбайна и обеспечивать проведение совместной работы трех машин надлежащим образом.

В настоящее время ручной режим все еще используется в угольных забоях большинства шахт Китая. Управление устройством скреперного конвейера в пространстве выполняется при помощи скольжения вверх или вниз гидравлической опоры, управление толканием для сдвига зависит от датчика длины хода, завершение всего рабочего цикла от толкания до сдвига приводит к критическому накоплению ошибок, соответственно, также необходима будет ручная регулировка, а точность является низкой. Новый метод выпрямления, такой как технология беспроводной передачи, на практике слаба ввиду ограничений к гладкости угольной стены, хотя механические ошибки совместной работы между гидравлической опорой и скреперным конвейером в какой-то мере устраняются. Регулировка выпрямления при помощи оптоволоконного датчика достигает подходящей трансформации и низкозатратности, но на нее легко влияет рабочая обстановка в шахте и этот вариант не очень осуществим.

РЕЗЮМЕ

Настоящее изобретение призвано обеспечить аппарат и метод автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере на основании относительного положения гидравлических опор рабочего угледобывающего забоя. Гибкий стержень между закрепленной гидравлической опорой и целевой гидравлической опорой служит в качестве линии привязки, таким образом, обеспечивая прямолинейность корпуса конвейера на скреперном конвейере, достигая позиционирования опоры и выпрямления скрепера и преодолевая дефекты существующей технологии выпрямления скреперного конвейера. Аппарат имеет высокую скорость реагирования, он прост и легок в эксплуатации, удобен и надежен.

До данного момента настоящее изобретение следует указанному техническому решению. Предоставляется аппарат для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угледобывающего забоя. Скреперный конвейер состоит из ряда средних лотков и ряда гидравлических опор, расположенных параллельно вдоль полностью механизированного угледобывающего забоя. Средние лотки соответствуют по количеству гидравлическим опорам, гидравлические опоры соединяются со средними лотками посредством вдвижных-выдвижных стержней, а штыри в виде гантелей используются на торцах средних лотков. Аппарат для автоматического выпрямления корпуса конвейера состоит из гибких стержней, аппарата измерения относительного положения, системы обработки сигналов, модуля передачи данных и системы электрогидравлического контроля, каждый гибкий стержень находится между двумя ближайшими гидравлическими опорами, датчики угла поворота установлены между гибкими стержнями и гидравлическими опорами, аппарат измерения относительного положения состоит из гибких соединителей, каждый из гибких соединителей установлен между двумя ближайшими средними лотками, гибкие соединители имеют датчики натяжения с функцией температурной компенсации, датчики угла поворота и датчики натяжения подключены к системе обработки сигналов через линии коммуникации, система обработки сигналов связана с системой электрогидравлического контроля через модуль передачи данных, а система электрогидравлического контроля подключена к гидравлическим опорам.

Также каждый гибкий стержень состоит из неподвижных оснований, убираемого выпрямляющего стержня и закрепленных болтов, два конца убираемого выпрямляющего стержня соединены с неподвижными основаниями, а неподвижные основания соединены с гидравлическими опорами посредством закрепленных болтов.

Также каждый гибкий соединитель состоит из соединительного стержня, гнезда установки датчика и регулировочных болтов, два конца соединительного стержня соединены со средними лотками посредством регулировочных болтов, гнездо установки датчика установлено на соединительный стержень, датчик натяжения установлен в гнездо установки датчика.

Также гибкие соединители находятся вблизи штырей в виде гантелей.

Методика автоматического выпрямления корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угледобывающего забоя, использующем аппарат автоматического выпрямления, состоит из следующих шагов:

a) одинаковое количество средних лотков и гидравлических опор, установленных параллельно полностью механизированного угледобывающего забоя, количество средних лотков соответствует количеству гидравлических опор;

b) выберите одну из гидравлических опор в качестве неподвижной гидравлической опоры, установите неподвижную гидравлическую опору вертикально по отношению к полностью механизированному угледобывающему забою и выберите гидравлическую опору вблизи неподвижной гидравлической опоры в качестве целевой гидравлической опоры;

c) наблюдайте относительные положения гидравлических опор: установите, относительно неподвижной гидравлической опоры, относительный угол а между гибким стержнем и целевой гидравлической опорой через датчик угла поворота;

d) проведите контроль позиционирования гидравлических опор: если α больше 90°, то датчик угла поворота генерирует сигнал положительного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будут тянуть для смещения; а если α меньше 90°, то датчик угла поворота генерирует сигнал отрицательного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, пока α не дойдет до значения 90°; а датчик угла поворота генерирует сигнал нулевого напряжения, что устанавливает гибкий стержень параллельно полностью механизированному угольному забою, а действие по позиционированию на целевой гидравлической опоре завершено;

e) наблюдайте относительные положения средних лотков: выберите средний лоток, номер которого соответствует номеру неподвижной гидравлической опоры, в качестве неподвижного среднего лотка выберите средний лоток, номер которого совпадает с номером целевой гидравлической опоры, в качестве целевого среднего лотка и получите, взяв гибкий стержень в качестве линии привязки, сигнал напряжения, сгенерированный датчиком натяжения гибкого соединителя между неподвижным средним лотком и целевым средним лотком:

f) проведите регулировку выпрямления над средними лотками: если генерируемый датчиком натяжения сигнал напряжения положительный, система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень для протягивания через целевой средний лоток; а если генерируемый датчиком натяжения сигнал напряжения отрицательный, система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень для протягивания через целевой средний лоток пока сигнал напряжения, генерируемый датчиком натяжения не станет на нуль, так чтобы неподвижный средний лоток и целевой средний лоток располагались по прямой линии, а действие по выпрямлению целевом среднем лотке завершено;

g) возьмите целевую гидравлическую опору, на которой завершено действие позиционирования, в качестве неподвижной гидравлической опоры и выберите гидравлическую опору вблизи неподвижной гидравлической опоры в качестве целевой гидравлической опоры; и

h) повторите шаги от с) до g), пока все средние лотки не станут в прямую линию, так чтобы завершить автоматическое выпрямление корпуса конвейера на скреперном конвейере.

Положительные результаты заключаются в следующем. Настоящее изобретение берет гибкий стержень между неподвижной гидравлической опорой и целевой гидравлической опорой в качестве линии привязки, берет получаемый системой электрогидравлического контроля сигнал напряжения в качестве ориентира и выполняет соответствующие действия по гидравлическим опорам и скреперному конвейеру соответственно действующих условий работы пока сигналы напряжения, соответствующих датчиков угла поворота и всех датчиков натяжения не установлены на нуль, так что можно достичь позиционирования гидравлических опор и регулировки выпрямления над средними лотками скреперного конвейера, достигаются позиционирование опоры и выпрямление скрепера, время выпрямления значительно сокращается и улучшается эффективность производства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фигура 1 является функциональной схемой метода автоматического выпрямления по настоящему изобретению;

Фигура 2 - это схема установки гибкого стержня аппарата автоматического выпрямления по настоящему изобретению;

Фигура 3 - это схема установки аппарата измерения относительного положения, аппарата автоматического выпрямления по настоящему изобретению; и

Фигура 4 - это диаграмма состояния гидравлической опоры и среднего лотка в процессе автоматического выпрямления в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

На чертежах: 1 - гидравлическая опора, 2 - гибкий стержень, 21 - неподвижное основание, 22 - выпрямляющий стержень, 23 - закрепленный болт, 3 - средний лоток, 4 - гибкий соединитель, 41 - соединительный стержень, 42 - гнездо установки датчика, 43 - регулировочный болт, 5 - штырь в виде гантели, 6 - вдвижной-выдвижной стержень и 7 - полностью механизированный угледобывающий забой.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение далее поясняется ниже в соответствии с чертежами.

Как показано на Фиг. 4, скреперный конвейер состоит из ряда средних лотков 3 и ряда гидравлических опор 1, расположенных параллельно вдоль полностью механизированного угольного забоя 7, средние лотки 3 соответствуют по количеству гидравлическим опорам 1 и имеют соответствующее соотношение с гидравлическими опорами 1, гидравлические опоры 1 соединяются со средними лотками 3 посредством вдвижных-выдвижных стержней 6, а штыри в виде гантелей 5 используются на торцах средних лотков 3.

Как показано на Фиг. 2 и Фиг. 3, аппарат для автоматического выпрямления корпуса конвейера скреперного конвейера полностью механизированного угледобывающего забоя по данному изобретению состоит из эластичных стержней 2, аппарата измерения относительного положения, системы обработки сигналов, модуля передачи данных и электродинамической системы контроля. Каждый гибкий стержень установлен между любыми двумя ближайшими гидравлическими опорами 1. Каждый гибкий стержень 2 состоит из неподвижных оснований 21, убираемого выпрямляющего стержня 22 и закрепленных болтов 23, два конца убираемого выпрямляющего стержня 22 соединены с неподвижными основаниями 21, а неподвижные основания 21 соединены с гидравлическими опорами 1 посредством закрепленных болтов 23. Датчики угла поворота установлены между эластичными стержнями 2 и гидравлическими опорами 1. Датчики угла поворота сконфигурированы так, чтобы выявлять углы сходимости между гибкими стержнями 2 и гидравлическими опорами 1 и генерировать соответствующие сигналы напряжения в соответствии с величинами выявленных углов сходимости. Аппарат измерения относительного положения состоит из гибких соединителей 4, каждый гибкий соединитель 4 установлен между двумя смежными средними лотками 3. Каждый гибкий соединитель 4 состоит из соединительного стержня 41, гнезда установки датчика 42 и регулировочных болтов 43, два конца соединительного стержня 41 соединены со средними лотками 3 посредством регулировочных болтов 43, гнездо установки датчика 42 установлено на соединительный стержень 41, датчик натяжения установлен в гнездо установки датчика 42. Когда два смежных средних лотка 3 не располагаются на одной прямой линии, соединительный стержень 41 будет сгибаться, а датчик натяжения будет генерировать соответствующий сигнал напряжения в соответствии с напряжением изгиба. Для того чтобы не вредить нормальной эксплуатации средних лотков 3, гибкие соединители 4 находятся вблизи штырей в виде гантелей. Датчики угла поворота и датчики натяжения подключены к системе обработки сигнала через линии коммуникации, система обработки сигналов связана с системой электрогидравлического контроля через модуль передачи данных, а система электрогидравлического контроля подключена к гидравлическим опорам, ЦПУ или ЦСП является сердцем системы обработки сигналов, сигналы данных датчиков угла поворота и датчиков натяжения можно собрать и обработать, сигналы данных конвертируются в сигналы напряжения через модуль преобразования данных, и сигналы напряжения передаются на систему электрогидравлического контроля через модуль передачи данных.

Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2, аппарат автоматического выпрямления принимается за метод автоматического выпрямления корпуса конвейера скреперного конвейера полностью механизированного угледобывающего забоя по данному изобретению. Метод автоматического выпрямления состоит из следующих шагов:

a) одинаковое количество средних лотков 3 и гидравлических опор 1, установленных параллельно полностью механизированного угледобывающего забоя 7, как 1, 2, …, N-1 и N, количество средних лотков 3 соответствует такому же количеству гидравлических опор 1;

b) выберите K^ую гидравлическую опору 1 в качестве гидравлической опоры, установите неподвижную гидравлическую опору вертикально по отношению к полностью механизированному угледобывающему забою 7 и выберите К+1^ую гидравлическую опору 1 вблизи неподвижной гидравлической опоры в качестве целевых гидравлических опор;

c) наблюдайте относительные положения гидравлических опор: установите, относительно неподвижной гидравлической опоры, относительный угол а между гибким стержнем 2 и целевыми гидравлическими опорами через датчики угла поворота;

d) проведите контроль позиционирования гидравлических опор: если а больше 90°, то датчики угла поворота генерируют сигналы положительного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевые гидравлические опоры, которые будут тянуть для смещения; а если а меньше 90°, то датчики угла поворота генерируют сигналы отрицательного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевые гидравлические опоры, в этом случае из-за того, что относительные углы а между K+1^ой гидравлической опорой 1 и гибким стержнем 2 и между K-1^ой гидравлической опорой 1 и гибким стержнем 2 больше 90°, датчики угла поворота генерируют сигналы положительного напряжения, электрогидравлическая система контроля регулирует K+1^ую гидравлическую опору 1 и K-1^ую гидравлическую опору 1, которая протягивается до сдвига пока а не дойдет до значения 90°; а датчики угла поворота генерируют сигналы нулевого напряжения, что устанавливает гибкий стержень 2 параллельно полностью механизированному угольному забою 7, а действие по позиционированию на целевые гидравлические опоры завершено; и в этом случае, K+1^ая гидравлическая опора 1 и K-1^ая гидравлическая опора 1 находятся вертикально к полностью механизированному угольному забою 7 отдельно;

e) наблюдайте относительные положения средних лотков: выберите K^ый средний лоток 3, номер которого соответствует номеру неподвижной гидравлической опоры, в качестве неподвижного среднего лотка, выберите K+1^ый средний лоток 3 и K-1^ый средний лоток 3, номер которых совпадает с номерами целевых гидравлических опор, в качестве целевых средних лотков и получите, взяв гибкий стержень 2 в качестве линии привязки, сигналы напряжения, сгенерированные датчиками натяжения гибких соединителей 4 между неподвижным средним лотком и целевыми средними лотками;

f) проведите регулировку выпрямления над средними лотками: если генерируемый датчиком натяжения сигнал напряжения положительный, система электрогидравлического контроля регулирует целевые гидравлические опоры, которые будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень 6 для протягивания через целевые средние лотки; а если генерируемые датчиками натяжения сигналы напряжения отрицательные, система электрогидравлического контроля регулирует целевые гидравлические опоры, которые будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень 6 для протягивания через целевые средние лотки; в этом случае ввиду того, что сигнал напряжения, который генерируется датчиком натяжения между K^ым средним лотком 3 и K+1^ым средним лотком 3 является отрицательным, система электрогидравлического контроля регулирует K+1^ый средний лоток 3 на выталкивание, а если сигнал напряжения, который генерируется датчиком натяжения между K^ым средним лотком 3 и K-1^ым средним лотком 3 является положительным, система электрогидравлического контроля регулирует K-1^ый средний лоток на втягивание, пока сигналы напряжения, генерируемые датчиками натяжения, не станет на нуль, такой K^ый средний лоток 3, K+1^ый средний лоток 3 и K-1^ый средний лоток 3 находятся на прямой линии, и действия по выпрямлению целевых средних лотков завершены;

g) выберите K+1^ую гидравлическую опору 1 и K-1^ую гидравлическую опору 1, на которых завершены действия позиционирования, в качестве неподвижных гидравлических опор и выберите K+2^ую гидравлическую опору 1 и K-2^ую гидравлическую опору 1 вблизи неподвижных гидравлических опор в качестве целевых гидравлических опор; и

h) повторите шаги от с) до g), установите K+2^ую гидравлическую опору 1 и K-2^ую гидравлическую опору 1 вертикально к полностью механизированному угледобывающему забою 7 отдельно, установите в прямую линию K+2^ой средний лоток 3 и K-2^ой средний лоток 3, K+1^ый средний лоток 3 и K-1^ый средний лоток 3 так, чтобы завершить автоматическое выпрямление корпуса конвейера на скреперном конвейере.

Указанное выше является только предпочтительными моментами осуществления настоящего изобретения. Необходимо заметить, что люди, которые сильны в искусстве, также могут сделать несколько улучшений и изменений, не отходя от принципа настоящего изобретения. Эти улучшения и изменения должны подпадать под защиту настоящего изобретения.

1. Аппарат для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя, при этом скреперный конвейер состоит из ряда средних лотков (3) и ряда гидравлических опор (1), установленных параллельно полностью механизированному угольному забою (7), средних лотков (3) по количеству столько же, сколько и гидравлических опор (1), гидравлические опоры (1) соединяются со средними лотками (3) посредством вдвижных-выдвижных стержней (6), а штыри в виде гантелей (5) используются на торцах средних лотков (3), где аппарат для автоматического выпрямления корпуса конвейера включает в себя гибкие стержни (2), аппарат измерения относительного положения, систему обработки сигналов, модуль передачи данных и электродинамическую систему контроля; каждый гибкий стержень (2) находится между двумя смежными гидравлическими опорами (1); датчики угла поворота установлены между гибкими стержнями (2) и гидравлическими опорами (1); аппарат измерения относительного положения состоит из гибких соединителей (4), и каждый гибкий соединитель (4) установлен между двумя смежными средними лотками (3); гибкие соединители (4) имеют датчики натяжения с функцией температурной компенсации; датчики угла поворота и датчики натяжения подключены к системе обработки сигналов через линии коммуникации; система обработки сигналов связана с системой электрогидравлического контроля через модуль передачи данных; система электрогидравлического контроля подключена к гидравлическим опорам (1).

2. Аппарат для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя по п. 1, где каждый гибкий стержень (2) состоит из неподвижных оснований (21), убираемого выпрямляющего стержня (22) и закрепленных болтов (23), два конца убираемого выпрямляющего стержня (22) соединены с неподвижными основаниями (21), а неподвижные основания (21) соединены с гидравлическими опорами (1) посредством закрепленных болтов (23).

3. Аппарат для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя по п. 1, где каждый гибкий соединитель (4) состоит из соединительного стержня (41), гнезда установки датчика (42) и регулировочных болтов (43), два конца соединительного стержня (41) соединены со средними лотками (3) посредством регулировочных болтов (43), гнездо установки датчика (42) установлено на соединительный стержень (41), датчик натяжения установлен в гнездо установки датчика (42).

4. Аппарат для автоматического выравнивания корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угольного забоя по п. 1, где гибкие соединители (4) находятся вблизи штырей в виде гантелей (5).

5. Методика автоматического выпрямления корпуса конвейера на скреперном конвейере полностью механизированного угледобывающего забоя, использующем аппарат автоматического выпрямления в соответствии с одним из пп. 1-4, состоит из следующих шагов:

a) средние лотки (3) и гидравлические опоры (1) устанавливают параллельно полностью вдоль механизированному угледобывающему забою (7), количество средних лотков (3) соответствует количеству гидравлических опор (1);

b) выбирают одну из гидравлических опор (1) в качестве неподвижной гидравлической опоры, устанавливают неподвижную гидравлическую опору вертикально по отношению к полностью механизированному угледобывающему забою (7) и выбирают гидравлическую опору (1) вблизи неподвижной гидравлической опоры в качестве целевой гидравлической опоры;

c) наблюдают относительные положения гидравлических опор: устанавливают относительно неподвижной гидравлической опоры относительный угол α между гибким стержнем (2) и целевой гидравлической опорой через датчик угла поворота;

d) проводят контроль позиционирования гидравлических опор: если α больше 90°, то датчик угла поворота генерируют сигнал положительного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будут тянуть для смещения; а если α меньше 90°, то датчик угла поворота генерирует сигнал отрицательного напряжения, а система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, пока α не дойдет до значения 90°; и датчик угла поворота генерирует сигнал нулевого напряжения, что устанавливает гибкий стержень (2) параллельно полностью механизированному угольному забою (7), и действие по позиционированию на целевой гидравлической опоре завершено;

e) наблюдают относительные положения средних лотков: выбирают средний лоток (3), номер которого соответствует номеру неподвижной гидравлической опоры, в качестве неподвижного среднего лотка, выбирают средний лоток (3), номер которого совпадает с номером целевой гидравлической опоры, в качестве целевого среднего лотка и получают, взяв гибкий стержень (2) в качестве линии привязки, сигнал напряжения, сгенерированный датчиком натяжения гибкого соединителя (4) между неподвижным средним лотком и целевым средним лотком;

f) проводят регулировку выпрямления над средними лотками: если генерируемый датчиком натяжения сигнал напряжения положительный, система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень (6) для протягивания через целевой средний лоток; а если генерируемый датчиком натяжения сигнал напряжения отрицательный, система электрогидравлического контроля регулирует целевую гидравлическую опору, которую будет тянуть вдвижной-выдвижной стержень (6) для протягивания через целевой средний лоток, пока сигнал напряжения, генерируемый датчиком натяжения, не станет на нуль, так чтобы неподвижный средний лоток и целевой средний лоток располагались по прямой линии, а действие по выпрямлению на целевом среднем лотке завершено;

g) выбирают целевую гидравлическую опору, на которой завершено действие позиционирования, в качестве неподвижной гидравлической опоры и выбирают гидравлическую опору (1) вблизи неподвижной гидравлической опоры в качестве целевой гидравлической опоры; и

h) повторяют шаги от c) до g), пока все средние лотки (3) не станут в прямую линию, так чтобы завершить автоматическое выпрямление корпуса конвейера на скреперном конвейере.