本發(fā)明涉及一種多功能刮板輸送機機頭架及其控制方法，屬于機械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

刮板輸送機是煤礦運輸中的重要組成部分，正向著大功率、大傾角、大運量、長距離以及高速方向發(fā)展，刮板輸送機能否正常運行直接決定著煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。刮板鏈?zhǔn)枪伟遢斔蜋C的核心組成部分，刮板鏈的壽命決定著輸送機的壽命和運輸量。刮板輸送機在回采工作面上運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，約63%的故障發(fā)生在牽引機構(gòu)上，41.5%的停機時間是由刮板鏈斷鏈造成的。造成刮板鏈斷鏈的主要因素與刮板輸送機工作環(huán)境以及預(yù)緊力大小有關(guān)；而且由于刮板輸送機的工作環(huán)境錯綜復(fù)雜，不同工況下采用同一預(yù)緊力和同一角度不利于實現(xiàn)最大經(jīng)濟效益。

所以研究一種多功能刮板輸送機機頭架是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種多功能刮板輸送機機頭架，既可以更好地與刮板輸送機實際工況相吻合，還可以預(yù)防刮板鏈斷鏈引起的飛鏈，造成事故；有效地提高了刮板輸送機鏈條的使用壽命，降低維修頻率，降低維護強度，并有效提高綜采工作面生產(chǎn)效率。

本發(fā)明提供了一種多功能刮板輸送機機頭架，包括機架、鏈輪、鏈輪軸、升降機構(gòu)、制動機構(gòu)和平移機構(gòu)；

所述機架是承載各個部件的主體，包括兩根平行的長方體支撐桿、導(dǎo)軌、支撐臺，鏈輪軸固定在機架上方；鏈輪軸分別連接升降機構(gòu)、制動機構(gòu)和平移機構(gòu)，鏈輪軸前端設(shè)有平移機構(gòu)，鏈輪軸下方設(shè)有升降機構(gòu)，鏈輪軸右側(cè)設(shè)有制動機構(gòu)，制動機構(gòu)設(shè)置在支撐臺上；

所述升降機構(gòu)包括升降四連桿、雙活塞式液壓缸、軸承，升降四連桿機構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)軌上，可以平行移動，雙活塞式液壓缸設(shè)置在升降四連桿中間，通過活塞桿移動，改變四連桿機構(gòu)的高低，同時改變四連桿機構(gòu)頂端的軸承，從而實現(xiàn)鏈輪軸的升降；所述軸承起四連桿機構(gòu)與鏈輪軸連接的作用；

所述制動機構(gòu)包括制動四連桿機構(gòu)、楔形抱閘、制動液壓缸、制動驅(qū)動連桿和轉(zhuǎn)矩傳感器，制動液壓缸固定在支撐臺上方，制動四連桿與鏈輪軸連接，楔形抱閘固定在制動四連桿機構(gòu)上，制動驅(qū)動連桿將制動四連桿機構(gòu)與制動液壓缸的活塞桿連接，活塞桿上下移動，通過制動驅(qū)動連桿調(diào)節(jié)四連桿機構(gòu)，從而調(diào)節(jié)楔形抱閘的位置，實現(xiàn)楔形抱閘與鏈輪軸的抱死和分離；所述轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)置在鏈輪軸上，傳遞鏈輪軸轉(zhuǎn)矩的大小；

所述平移機構(gòu)包括平移連桿、平移液壓缸、支撐液壓缸，平移連桿連接一組平行的連接軸，使兩個連接軸的相對位置固定，平移液壓缸固定在機架上，起驅(qū)動作用，通過改變平移液壓缸的位置來改變平移連桿的水平位置，從而實現(xiàn)刮板鏈預(yù)緊力的調(diào)節(jié)；支撐液壓缸平行設(shè)有兩個，設(shè)置在導(dǎo)向輪和鏈輪軸之間，兩個支撐液壓缸設(shè)置在導(dǎo)軌上方起支撐作用，支撐液壓缸的支撐活塞桿連接鏈輪軸。

上述裝置中，所述升降機構(gòu)設(shè)有兩個四連桿機構(gòu)，四連桿機構(gòu)上端通過軸承與鏈輪軸鉸接，下端連接導(dǎo)向輪，中間設(shè)有雙活塞式液壓缸。

上述裝置中，所述升降機構(gòu)使支撐液壓缸軸線與水平面變化角度范圍為0°~45°，最大角度為四連桿結(jié)構(gòu)可收縮的極限位置。

上述裝置中，所述制動機構(gòu)依據(jù)鏈輪軸上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出數(shù)據(jù)的變化而采取動作，如發(fā)現(xiàn)力突然變大，啟動制動液壓缸，調(diào)節(jié)制動四連桿，使楔形抱閘抱死鏈輪軸，使鏈輪停止轉(zhuǎn)動。

上述裝置中，所述楔形抱閘由兩塊楔形狀的剎車片組成。

上述裝置中，所述平移機構(gòu)中，兩個平行排列的支撐液壓缸為傾斜設(shè)置，平移液壓缸為水平設(shè)置；平移移動過程中，導(dǎo)向輪最大水平位移不大于導(dǎo)軌的長度。

本發(fā)明提供了上述多功能刮板輸送機機頭架的控制方法，包括以下步驟：

（1）根據(jù)刮板輸送機的工作環(huán)境，調(diào)節(jié)升降液壓缸，從而改變鏈輪軸的高度，使刮板輸送機工作傾角盡可能減??；

（2）刮板輸送機工作時，鏈條發(fā)生彈性形變，鏈條處于松弛狀態(tài)，平移機構(gòu)可以根據(jù)實際工況調(diào)節(jié)平移液壓缸，通過導(dǎo)向輪的平移從而調(diào)節(jié)刮板鏈松緊，使刮板鏈的張緊力處于正常工作范圍；

（3）刮板輸送機工作時，依據(jù)鏈輪軸上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩突然變大，啟動制動液壓缸，調(diào)節(jié)制動四連桿，使楔形抱閘抱死鏈輪軸，使鏈輪停止轉(zhuǎn)動，防止發(fā)生斷鏈，造成事故。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用三個四連桿機構(gòu)、五個單活塞式液壓缸、兩個雙活塞式液壓缸、楔形抱閘相結(jié)合的方式，當(dāng)刮板輸送機安裝時，可根據(jù)工作環(huán)境調(diào)節(jié)刮板輸送機的傾斜角度；當(dāng)刮板輸送機總體安裝好后，通過平移液壓缸給刮板鏈設(shè)置預(yù)緊力，并可以在刮板輸送機工作時，根據(jù)平移液壓缸所受力的大小調(diào)節(jié)刮板鏈的張緊或松弛，進而實現(xiàn)鏈條張力的調(diào)整，使刮板鏈于最佳張緊狀態(tài)下工作；當(dāng)刮板鏈發(fā)生卡鏈時，根據(jù)鏈輪軸上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出數(shù)據(jù)，啟動制動液壓缸，通過制動液壓缸的制動活塞桿的移動帶動制動四連桿，從而帶動楔形抱閘抱死鏈輪軸，防止因卡鏈引起斷鏈造成事故，減小經(jīng)濟損失；另外該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、多種功能一體化等優(yōu)點。

本發(fā)明的有益效果：

（1）通過升降機構(gòu)可以精確的調(diào)節(jié)刮板輸送機安裝角度；

（2）通過平移機構(gòu)可以精確的控制刮板鏈的張緊力；

（3）當(dāng)發(fā)生卡鏈時，通過制動機構(gòu)可以抱死鏈輪軸，預(yù)防因卡鏈產(chǎn)生斷鏈從而造成事故；

（4）抱閘的剎車片采用楔形狀，當(dāng)需要制動時，鏈輪軸與剎車片產(chǎn)生過盈配合，抱死效果更佳；

（5）該機頭架集升降機構(gòu)、平移機構(gòu)、制動機構(gòu)于一體，既可以滿足刮板輸送機安裝時的工作環(huán)境，還可以使刮板輸送機安全高效的工作，使經(jīng)濟效益最大化，并預(yù)防了因卡鏈造成飛鏈而發(fā)生的事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的立體圖。

圖2為本發(fā)明裝置的主視圖。

圖3為圖2的右視圖。

圖4為圖3中沿a-a線的剖視圖。

圖中：1、制動四連桿；2、楔形抱閘；3、鏈輪；4、鏈輪軸；5、雙活塞式液壓缸；6、升降四連桿；7、導(dǎo)向輪；8、第一連接軸；9、導(dǎo)軌；10、第二連接軸；11、長方體支撐桿12、支撐臺；13、平移液壓缸；14、平移連桿；15、支撐液壓缸；16、制動液壓缸；17、制動活塞桿；18、支撐活塞桿；19、制動驅(qū)動連桿；20、軸承；21、連接銷。

具體實施方式

下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實施例。

實施例：

如圖1~4所示，一種多功能刮板輸送機機頭架，包括機架、鏈輪3、鏈輪軸4、升降機構(gòu)、制動機構(gòu)和平移機構(gòu)；

所述機架是承載各個部件的主體，包括兩根平行的長方體支撐桿11、導(dǎo)軌9、支撐臺12，鏈輪軸4固定在機架上方；鏈輪軸4分別連接升降機構(gòu)、制動機構(gòu)和平移機構(gòu)，鏈輪軸前端設(shè)有平移機構(gòu)，鏈輪軸下方設(shè)有升降機構(gòu)，鏈輪軸右側(cè)設(shè)有制動機構(gòu)，制動機構(gòu)設(shè)置在支撐臺上；

所述升降機構(gòu)包括升降四連桿6、雙活塞式液壓缸5、軸承20，升降四連桿機構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)軌9上，可以平行移動，雙活塞式液壓缸5設(shè)置在升降四連桿6中間，通過活塞桿移動，改變四連桿機構(gòu)的高低，同時改變四連桿機構(gòu)頂端的軸承，從而實現(xiàn)鏈輪軸的升降；所述軸承起四連桿機構(gòu)與鏈輪軸連接的作用；

所述制動機構(gòu)包括制動四連桿1、楔形抱閘2、制動液壓缸16、制動驅(qū)動連桿19和轉(zhuǎn)矩傳感器，制動液壓缸16固定在支撐臺12上方，制動四連桿1與鏈輪軸4連接，楔形抱閘2固定在制動四連桿機構(gòu)上，制動驅(qū)動連桿19將制動四連桿機構(gòu)與制動液壓缸的活塞桿連接，制動活塞桿17上下移動，通過制動驅(qū)動連桿19調(diào)節(jié)四連桿機構(gòu)，從而調(diào)節(jié)楔形抱閘2的位置，實現(xiàn)楔形抱閘2與鏈輪軸3的抱死和分離；所述轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)置在鏈輪軸3上，傳遞鏈輪軸轉(zhuǎn)矩的大小。

所述平移機構(gòu)包括平移連桿14、平移液壓缸13、支撐液壓缸15，平移連桿14連接一組平行的連接軸：第一連接軸8和第二連接軸10，使兩個連接軸的相對位置固定，平移液壓缸13固定在機架上，起驅(qū)動作用，通過改變平移液壓缸13的位置來改變平移連桿14的水平位置，從而實現(xiàn)刮板鏈預(yù)緊力的調(diào)節(jié)；支撐液壓缸15平行設(shè)有兩個，設(shè)置在導(dǎo)向輪7和鏈輪軸4之間，兩個支撐液壓缸15設(shè)置在導(dǎo)軌9上方起支撐作用，支撐液壓缸15的支撐活塞桿18連接鏈輪軸。

上述裝置中，所述升降機構(gòu)包括兩個升降四連桿6，升降四連桿6上端通過軸承與鏈輪軸鉸接，下端連接導(dǎo)向輪7，中間設(shè)有雙活塞式液壓缸5。

上述裝置中，所述升降機構(gòu)使支撐液壓缸軸線與水平面變化角度范圍為0°~45°，最大角度為四連桿結(jié)構(gòu)可收縮的極限位置。

上述裝置中，所述制動機構(gòu)依據(jù)鏈輪軸上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出數(shù)據(jù)的變化而采取動作，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩突然變大，啟動制動液壓缸，調(diào)節(jié)制動四連桿，使楔形抱閘抱死鏈輪軸，使鏈輪停止轉(zhuǎn)動。

上述裝置中，所述楔形抱閘2由兩塊楔形狀的剎車片組成。

上述裝置中，所述平移機構(gòu)中，兩個平行排列的支撐液壓缸18為傾斜設(shè)置，平移液壓缸13為水平設(shè)置；平移移動過程中，導(dǎo)向輪7最大水平位移不大于導(dǎo)軌9的長度。

本發(fā)明提供了上述多功能刮板輸送機機頭架的控制方法，包括以下步驟：

（1）根據(jù)刮板輸送機的工作環(huán)境，調(diào)節(jié)升降液壓缸，從而改變鏈輪軸的高度，使刮板輸送機工作傾角盡可能減??；

（2）刮板輸送機工作時，鏈條發(fā)生彈性形變，鏈條處于松弛狀態(tài)，平移機構(gòu)可以根據(jù)實際工況調(diào)節(jié)平移液壓缸，通過導(dǎo)向輪的平移從而調(diào)節(jié)刮板鏈松緊，使刮板鏈的張緊力處于正常工作范圍；

（3）刮板輸送機工作時，依據(jù)鏈輪軸上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出的數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩突然變大，啟動制動液壓缸，調(diào)節(jié)制動四連桿，使楔形抱閘抱死鏈輪軸，使鏈輪停止轉(zhuǎn)動，防止發(fā)生斷鏈，造成事故。

使用中，在安裝刮板輸送機時，可根據(jù)工作環(huán)境調(diào)節(jié)升降四連桿6，進而調(diào)節(jié)刮板輸送機的傾斜角度；當(dāng)刮板輸送機總體安裝好后，通過平移液壓缸13給刮板鏈設(shè)置預(yù)緊力，并可以在刮板輸送機工作時，根據(jù)平移液壓缸13所受力的大小調(diào)節(jié)刮板鏈的張緊或松弛，進而實現(xiàn)鏈條張力的調(diào)整，使刮板鏈處于最佳張緊狀態(tài)下工作；當(dāng)刮板鏈發(fā)生卡鏈時，根據(jù)鏈輪上轉(zhuǎn)矩傳感器輸出數(shù)據(jù)，啟動制動液壓缸16，通過制動液壓缸16的制動活塞桿17的移動帶動制動四連桿1，從而帶動楔形抱閘2抱死鏈輪軸4，防止因卡鏈引起斷鏈造成事故，減小經(jīng)濟損失；另外該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，多種功能一體化的優(yōu)點。