鏈條張力傳感器的制造方法
【專利說明】鏈條張力傳感器
[0001]分案申請說明
[0002]本申請是申請日是2012年7月23日、申請?zhí)柺?01210257008.7、發(fā)明名稱是“鏈條張力傳感器”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
[0003]相關(guān)申請
[0004]該申請是在2011年11月15日提交的、在先提交的共同未決美國申請N0.13/297，067的部分繼續(xù)申請，其為在2010年4月26日提交的、現(xiàn)在于2011年11月22日授權(quán)的美國專利N0.8，061，510的、在先提交的美國申請N0.12/767，411的部分繼續(xù)申請，并且還要求在2011年7月22日提交的、在先提交的共同未決美國臨時申請N0.61/510，839的權(quán)益，它們的全部內(nèi)容均由此通過引用并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明總體涉及開采裝備，并且特別地涉及驅(qū)動鏈條輸送機(jī)。進(jìn)而更加具體地，該申請涉及一種用于感測鏈條輸送機(jī)的刮板鏈條的張力的機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0006]輸送機(jī)、諸如工作面鎧裝輸送機(jī)是還包括截煤機(jī)和頂支撐件的集成長壁系統(tǒng)的一部分。當(dāng)長壁系統(tǒng)一次一條(薄片)地從礦物塊移除礦物時，在輸送機(jī)上的負(fù)荷隨著刀具沿著輸送機(jī)移動而改變。輸送機(jī)漸進(jìn)地向前移動一個薄片從而將其自身重新定位以用于下一次切割。
[0007]由在輸送機(jī)的每一個端部處的鏈輪驅(qū)動的連續(xù)鏈條和飛板桿組件沿著輸送機(jī)的頂部溝槽拖曳被開采的礦物。更加具體地，輸送機(jī)通常包括一對隔開的鏈條，其中飛板桿連接所述鏈條。在傳送端處，礦物被排放到鄰近的輸送機(jī)上，同時連續(xù)鏈條進(jìn)入底部溝槽，連續(xù)鏈條在底部溝槽處前進(jìn)到返回端，在返回端處返回端鼓或者鏈輪顛倒鏈條的方向。
[0008]傳統(tǒng)的長壁輸送機(jī)通?；蛘咭怨潭ǖ目傮w長度運行或者可以裝配有可移動的端部框架。通過向鏈條施加預(yù)張緊來控制在鏈條中的松弛量。預(yù)張緊防止鏈條延伸，從而減小產(chǎn)生的松弛量。
[0009]通過利用從互連磨損和從由于在鏈條上的負(fù)荷而發(fā)生的在鏈條中的拉伸產(chǎn)生的鏈條的增加長度，可延伸的端部框架可以被用于調(diào)節(jié)預(yù)張緊。能夠通過監(jiān)視在鏈條中的張緊量并且利用反饋環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)可移動的端部框架的位置而控制張力。
[0010]長壁系統(tǒng)的操作涉及構(gòu)成輸送系統(tǒng)的很多部件的、頻繁的重新定位。保持裝備與煤塊共線是困難的，因為這些系統(tǒng)無任何可用的直接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)輸送機(jī)相對于煤塊的位置以抵消裝備逐漸地側(cè)向蠕動的趨勢，操作員必須依靠他們的經(jīng)驗。這導(dǎo)致工作面蠕變，并且，經(jīng)常地操作員能夠采用的唯一的糾正性動作是使得輸送機(jī)從與煤塊垂直偏離一些度數(shù)。該過程是緩慢的并且要求相當(dāng)?shù)募夹g(shù)。負(fù)荷的變化和輸送系統(tǒng)的很多部件的重新定位導(dǎo)致鏈條張力的變化。
[0011]在某些操作情況中，鏈條和飛板桿組件的鏈條之一可能在頂部溝槽上損壞。未損壞的鏈條然后能夠連同損壞的鏈條一起進(jìn)入返回溝槽。單一鏈條能夠允許在底部溝槽中的較低張力，該單一鏈條繼續(xù)到達(dá)返回端并且然后到達(dá)返回端鏈輪之上。如果損壞的鏈條在頂部溝槽上未被識別出，則最可能地當(dāng)鏈條的損壞部分接近排放區(qū)域時，第二鏈條也將失效。該另外的失效能夠?qū)ο嚓P(guān)裝備引起損害。失效隨后是延長的、用于進(jìn)行修理的停機(jī)時間。損壞的鏈條的視覺識別是可能的，但是是靠不住的，因為鏈條被正被輸送的礦物所覆蓋。另外地，在大多數(shù)設(shè)施上，安全性要求禁止操作員鄰近于輸送機(jī)的返回端，這進(jìn)一步降低了人工檢測的可能性。
[0012]取自Bandy的美國專利N0.5，131，528的圖1示意一種現(xiàn)有技術(shù)的刮板鏈條輸送機(jī)。圖1以簡單的形式示意對于輸送機(jī)裝備環(huán)境的理解有必要的各種輸送機(jī)元件。該輸送機(jī)設(shè)備或者組件大體上由附圖標(biāo)記10示出并且包括被部分地以短劃線輪廓示意的柔性輸送機(jī)16的跨距分離的驅(qū)動鼓/鏈輪12和惰輪或者引導(dǎo)鼓/鏈輪14。如所描繪地，輸送機(jī)16包括雙輸送機(jī)鏈條18和被附接到雙鏈條18的多個隔開的飛板桿20。在輸送機(jī)組件的運行期間，飛板桿20沿著下面的輸送機(jī)盤21推動聚集材料，諸如開采的煤。輸送機(jī)組件10通常與礦壁并置地定位，在該礦壁處，材料縫正被開采，以將材料運送到一端。該材料然后被轉(zhuǎn)移到輔助輸送機(jī)以進(jìn)一步予以處置。
[0013]鼓/鏈輪12被適當(dāng)?shù)芈?lián)接到輸送機(jī)驅(qū)動馬達(dá)22。馬達(dá)22的運行引起鏈輪與雙鏈條18相互嚙合以推進(jìn)輸送機(jī)16。形成輸送機(jī)組件10的“拼合框架”的第一部分的一對側(cè)壁24用于以可旋轉(zhuǎn)方式支撐鼓/鏈輪12。側(cè)壁24被示意成被以伸縮方式與形成框架的第二部分的第二對側(cè)壁26接合，并且該第二對側(cè)壁26與側(cè)壁24 —起構(gòu)成前述拼合框架。大體上由附圖標(biāo)記48示意的伸縮接頭允許框架部分相對于彼此移動。
[0014]惰輪鼓/鏈輪14被適當(dāng)?shù)匕惭b用于在側(cè)壁26之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。在相鄰側(cè)壁24和26之間的在接頭48處的相對運動引起在鼓/鏈輪12和14之間的距離相應(yīng)地變化。依賴于支撐鼓/鏈輪相對于彼此的調(diào)節(jié)運動的方向，能夠向雙輸送機(jī)鏈條18提供增加的或者減小的張力。為了提供該相對運動，組件10具有形式為一對液壓缸28、30的張緊裝置。每一個缸28、30均被安裝在相鄰的側(cè)壁26上并且被固定于此。在其它實施例中(未示出)，能夠僅使用單一的液壓缸。缸28、30包括相應(yīng)的活塞32、34，活塞中的每一個均被以任何已知的和便利的方式可操作地聯(lián)接到側(cè)壁24。
[0015]活塞32、34的運動引起由側(cè)壁24代表的、輸送機(jī)16的第一部分相對于第二部分和側(cè)壁26縱向地移動，因此根據(jù)需要放松或者張緊鏈條18?；钊?2和34的運動的控制由在圖1中大體上由數(shù)字40標(biāo)注的、傳統(tǒng)的液壓張緊控制電路實現(xiàn)。
[0016]如上所述，輸送機(jī)鏈條18的一定張緊量對于輸送機(jī)組件10的、正確的和有效率的操作是必要的。太小的張力可以引起輸送機(jī)鏈條騎到鏈輪的齒上，并且最終變?yōu)槊撾x。相反，太大的張力可以引起輸送機(jī)部件被過度壓迫，從而增加在輸送機(jī)設(shè)備的各種部件中的機(jī)械故障的風(fēng)險。
[0017]取自Weigel等人的美國專利N0.7，117，989的圖2示意一種用于控制在輸送機(jī)中的刮板鏈條中的張力的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)構(gòu)。圖2示出可以由驅(qū)動器(未示出)供以動力的可張緊的返回站51，該可張緊的返回站51形成工作面輸送機(jī)的輔助驅(qū)動器并且輻條式鏈條輪52位于該可張緊的返回站51上。
[0018]所有的通道段70和機(jī)器框架51以及在可適用的情況下位于它們之間的任何中間或者過渡性通道均具有頂部溝槽54A和底部溝槽54B。在頂部溝槽54A中，借助于刮板20將所要輸送的材料(例如煤)輸送為遠(yuǎn)至主驅(qū)動器，并且在底部溝槽54B中，刮板返回至輔助驅(qū)動器。在頂部溝槽54A中的一直改變的負(fù)荷條件引起在輸送機(jī)16的頂部溝槽54A和底部溝槽54B中的張力變化。
[0019]為了檢測輸送機(jī)16的張力，總體由60示意的傳感器位于形成輔助驅(qū)動器的返回站51的框架上。該傳感器具有帶有彎曲滑動表面61的滑動本體或者傳感器本體62，傳感器本體62與軸63聯(lián)接使得傳感器本體62不能被轉(zhuǎn)動，所述軸傾斜地延伸在鏈條輸送機(jī)的機(jī)器框架51的頂部溝槽54A中的、用于刮板輸送機(jī)16的輸送槽和返回槽之上。軸63被支撐在軸承座64中，在返回站51的后側(cè)端面處概略地示意了軸承座之一。傳感器本體62的重量引起它的滑動表面61在測量區(qū)段的區(qū)域中直接地與刮板20的上端面或者與豎直鏈節(jié)57的上端面接觸。同時，被支撐在軸承座64中使得它能夠旋轉(zhuǎn)的軸63形成測量軸，并且利用軸編碼器65，測量軸63的相對位置并且因此還有被與其剛性地聯(lián)接的傳感器本體62的相對位置或者旋轉(zhuǎn)位置可以被檢測并且經(jīng)由信號線路71而被傳輸?shù)皆u價和控制單元72。根據(jù)軸編碼器65的測量信號，評價和控制單元72然后經(jīng)由信號線路75致動返回站51的張緊驅(qū)動器55。
[0020]在位于返回站51的頂部溝槽54A內(nèi)的并且在于圖中利用雙箭頭標(biāo)記的點67和68之間延伸的在下面被稱作測量區(qū)段的廣闊區(qū)段中，刮板輸送機(jī)16具有豎直游隙。換言之，沿著在頂部溝槽54A中的軌道在點67和點68之間，輸送機(jī)16基本上能夠沿著豎直方向即垂直于頂部溝槽73、74的底部自由地移動。
[0021]在所示實施例中，刮板鏈條帶有最佳張力地行進(jìn)，即，在測量區(qū)段中的某些鏈節(jié)被提升為稍微遠(yuǎn)離頂部溝槽74的底部。另一方面，當(dāng)鏈條搖擺時，在測量區(qū)段的區(qū)域內(nèi)且在機(jī)器框架的區(qū)域中的鏈節(jié)57、58和刮板59在每一個點處均與返回站51的頂部溝槽73或者74的底部接觸，并且傳感器本體62處于它的最大向下偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。該狀態(tài)由評價和控制裝置72檢測并且張緊驅(qū)動器55延伸。如果刮板輸送機(jī)16的張力增加，則由于不存在限制性的引導(dǎo)和存在的豎直游隙(67或者68)，刮板輸送機(jī)16的豎直和水平鏈節(jié)57、58與刮板59 一起可以在測量區(qū)段中更高地移動，這引起傳感器本體62順時針旋轉(zhuǎn)并且該偏轉(zhuǎn)將被軸編碼器65檢測到并且作為測量信號而被傳輸?shù)皆u價和控制裝置72。如果鏈條達(dá)到對應(yīng)于緊鏈條的張力的預(yù)設(shè)張力，則由于傳感器本體62的更大偏轉(zhuǎn)，這直接地被軸編碼器65檢測到，并且評價和控制裝置72然后通過信號線路75在某些情形中經(jīng)由閉環(huán)控制算法致動張緊驅(qū)動器55，使得張緊缸56縮回以減小在刮板輸送機(jī)16中的張力。
[0022]用于監(jiān)視鏈條張力的其它機(jī)構(gòu)包括在美國專利N0.5，505, 293中和在美國專利N0.4，657，131中示出的那些機(jī)構(gòu)。
[0023]在某些現(xiàn)有構(gòu)造中，負(fù)荷感測墊片位于可移動的端部框架中的頂部凸緣上的磨損條中。然而，這種定位將墊片暴露于摩擦引起的過熱。這些負(fù)荷墊片還經(jīng)受從經(jīng)過負(fù)荷墊片的每一個飛板構(gòu)件產(chǎn)生的全部沖擊力。另外，在這種構(gòu)造中，鏈條通常需要被設(shè)定為最高負(fù)荷以準(zhǔn)確地測量當(dāng)鏈條行進(jìn)時產(chǎn)生的松弛量，并且在最高加載下設(shè)置張力增加了互連磨損，由此降低了鏈條的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]本公開的出發(fā)點是上述典型的長壁輸送機(jī)，其中傳送端被固定并且返回端具有伸縮滑動框架。本公開的目的可以是提供一種用于檢測和調(diào)節(jié)刮板鏈條的張力的裝置，該裝置可靠地并且簡單地確定張力。本公開的另一個目的可以是提供可靠地感測鏈條張力而在同時并不會不利地影響鏈