一种刮板输送机链条张力估算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105784241A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610128280.3(22)申请日2016.03.07(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院(72)发明人朱真才李伟张行江帆周公博彭玉兴曹国华(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人杨晓玲(51)Int.Cl.G01L5/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种刮板输送机链条张力估算方法(57)摘要一种刮板输送机链条张力估算方法，属于链条张力估算方法。该方法在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,将采集到的传感器信号通过A/D转换单元进行数据信号转换，经无线发送模块作用传至数据控制中心，数据控制中心基于弱耦合点张力数据信息进一步处理，建立链条张力分布模型，实现刮板输送机链条的张力估算。本发明所述方法简单易行、高效实用，通过链条有限位置的张力测量，完成整条持续移动链条的张力估算。刮板输送机链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动，其张力也随载荷实时变化，将应变传感器设置在刮板上，测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,通过对链条有限位置的张力测量完成对整条链条张力的估算。CN105784241ACN105784241A权利要求书1/1页1.一种刮板输送机链条张力估算方法，其特征是：该链条张力估算方法,步骤如下：(1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律，通过相关性分析，明确链条各点张力的耦合关系，以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合；(2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器，通过测量刮板与链条之间接触点受力，获得相应弱耦合点的张力，运用插值方法，描述弱耦合点之间链条张力，建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型，并基于实时测量的链条弱耦合点张力，实现对整个链条张力分布的估算；(3)刮板与链条的接触点相对移动，受实时载荷分布与链速变化因素影响，基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果，通过数据控制中心实现对链条张力的预测。2.根据权利要求1所述的一种刮板输送机链条张力估算方法，其特征是：所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内，且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。3.根据权利要求1所述的一种刮板输送机链条张力估算方法，其特征是：所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽，安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块；应变传感器数据信号采用无线传输方式，运用数据压缩方法减少数据量，并设计传输协议缩短传输延迟。2CN105784241A说明书1/3页一种刮板输送机链条张力估算方法技术领域[0001]本发明涉及一种链条张力估算方法，特别是一种刮板输送机链条张力估算方法。背景技术[0002]综采工作面刮板输送机动作主要包括链轮链条传动和中部槽推溜，工作过程中刮板输送机链条受到张紧力、自身重力、载煤力以及摩擦阻力等多种载荷共同作用。此外，作为刮板输送机最易发生故障的部件之一，刮板输送机链条极易受到刮板输送机直线度和地面的起伏程度影响，发生断链、跳链和掉链等故障。[0003]刮板输送机运行环境恶劣，链条与链轮啮合并在中部槽上不断移动，链条张力受外界因素影响不断变化，链条张力过大、过小及分布不均是导致链条故障的直接原因。发明内容[0004]本发明的目的是要提供一种简单易行、高效实用的刮板输送机链条张力估算方法，解决链条张力受外界因素影响的变化，链条张力过大、过小及分布不均而产生的故障问题。[0005]本发明的目的是这样实现的：该链条张力估算方法,步骤如下：[0006](1)根据链条张力与载荷、链速的变化规律，通过相关性分析，明确链条各点张力的耦合关系，以刮板与链条的接触点作为弱耦合点,构建弱耦合点集合；[0007](2)在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器，通过测量刮板与链条之间接触点受力，获得相应弱耦合点的张力，运用插值方法，描述弱耦合点之间链条张力，建立由弱耦合点构成的链条张力分布离散模型，并基于实时测量的链条弱耦合点张力，实现对整个链条张力分布的估算；[0008](3)刮板与链条的接触点相对移动，受实时载荷分布与链速变化因素影响，基于自适应卡尔曼滤波器进一步优化链条实时张力估算结果，通过数据控制中心实现对链条张力的预测。[0009]所述应变传感器设置在若干刮板输送机刮板的横链槽和立链槽内，且在若干刮板输送机刮板上安装位置相同。[0010]所述若干刮板输送机刮板表面设置有设备安装槽，安装槽内部设置有数据采集卡、A/D转换模块、无线发送模块和电源模块；应变传感器数据信号采用无线传输方式，运用数据压