本申請涉及控制采礦系統(tǒng)內的輸送機。

背景技術：

本發(fā)明涉及的輸送機例如為刮板輸送機(armored face conveyor,“AFC”)或梁式分段裝載機(beam stage loader,“BSL”)。

技術實現(xiàn)要素：

除了其他方面以外，長壁采礦系統(tǒng)包括用于從物料被開采的區(qū)域運送所開采的物料(例如，煤)到用于加工(例如，破碎，存儲等等)區(qū)域的輸送機，例如AFC或BSL。AFC包括例如周圍設置有鏈條的第一鏈輪和第二鏈輪。所述鏈條被一個或更多馬達(例如，主門馬達、尾門馬達等)驅動，而鏈條的圍繞鏈輪的運動導致輸送機運送所開采的物料。包括可延長的返回機尾架(return end frame)的傳統(tǒng)的輸送機使用預張緊技術(Pre-tensioning techniques)來增加圍繞鏈輪的鏈條張力以及避免松馳鏈(slack chain)或零張力情況(比如，鏈條在整個長度上同等地張緊)。例如，預張緊技術包括使用液壓缸將第一鏈輪推離第二鏈輪。隨著輸送機裝載上所開采的物料，輸送機的鏈條受到應力和應變，其將導致鏈條的某種程度的松弛。

傳統(tǒng)的張緊技術依賴于鏈張力的直接測量(例如利用荷載銷)或者鏈張力的間接測量，鏈張力的間接測量例如使用驅動裝置的馬達功率或其他特征來確定估算的鏈張力。由于傳感器損壞或者不精確，這些技術不可靠，并且實施它很昂貴。結果，對鏈條中的張力的控制也不可靠并且實施它也很昂貴。

本發(fā)明涉及一種改進的技術，其用于相對第二鏈輪的位置控制第一鏈輪的位置，以控制輸送機中的多余鏈條量(比如松弛的鏈條)。本發(fā)明包括多種系統(tǒng)和方法，其用于確定采礦系統(tǒng)中的輸送機鏈條的或輸送機的一部分的多余鏈條量?？刂破魅缓蠡谒_定的多余鏈條量來調節(jié)(即，增加或減少)所述第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離，以調節(jié)鏈條張力。所述多余鏈條量可以根據(jù)第一鏈輪的角位置和第二鏈輪的角位置之間的相對相位差來進行確定。在多余鏈條量被確定后，第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離被調節(jié)以收緊所述多余鏈條量。

在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種用于采礦系統(tǒng)的輸送機。該輸送機包括：第一鏈輪；第二鏈輪；鏈條；驅動裝置；第一傳感器；第二傳感器；和控制器。所述鏈條與所述第一鏈輪和第二鏈輪相關聯(lián)。所述驅動裝置聯(lián)接至所述第一鏈輪或第二鏈輪并適于驅動所述第一鏈輪或第二鏈輪。所述第一傳感器適于產生有關所述第一鏈輪的角位置的第一信號。所述第二傳感器適于產生有關所述第二鏈輪的角位置的第二信號。所述控制器包括處理器和存儲器并適于：從所述第一傳感器接收所述第一信號；基于所述第一信號，確定用于所述第一鏈輪的角位置的值；從所述第二傳感器接收所述第二信號；基于所述第二信號，確定用于所述第二鏈輪的角位置的值。所述控制器還適于：確定所述第一鏈輪的角位置與所述第二鏈輪的角位置之間的相對相位差；基于所述第一鏈輪的角位置與所述第二鏈輪的角位置之間的相對相位差，確定在所述輸送機中的多余鏈條量；和基于所述多余鏈條量，產生用于控制所述第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離的控制信號。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種控制采礦機械的輸送機中的第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離的方法。該方法包括：接收來自第一傳感器的、有關所述第一鏈輪的角位置的第一信號；基于所述第一信號，確定用于所述第一鏈輪的角位置的值；接收來自第二傳感器的、有關所述第二鏈輪的角位置的第二信號；基于所述第二信號，使用所述處理器確定用于所述第二鏈輪的角位置的值；確定所述第一鏈輪的角位置與所述第二鏈輪的角位置之間的相對相位差；基于所述第一鏈輪的角位置與所述第二鏈輪的角位置之間的相對相位差，確定在所述輸送機中的多余鏈條量；和基于所述多余鏈條量，產生用于控制所述第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離的控制信號。

在詳細解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應當理解，在本申請中，發(fā)明不限于在以下說明書中所闡述或附圖中所顯示的組件的構造和布局細節(jié)。本發(fā)明可以其他實施例和形式來實現(xiàn)，或者以各種不同的方式實施。另外，應當理解，本文中所用的詞組和術語用于說明目的但不應被視為是限定性的。在本文中，使用“包括”，“包含”或“具有”以及它們的各種變形意在包括下文列出的項目以及其他項目。除非另外說明或限定，術語“安裝”，“連接”，“支撐”和“聯(lián)接”以及它們的變形概括地使用，并且包括直接和間接的安裝、連接、支撐和聯(lián)接。

另外，應當理解，本發(fā)明的實施例可包括硬件、軟件以及電子組件或模塊，為討論之目的，將把這些硬件、軟件以及電子組件或模塊顯示和描述成好像大部分組件僅以硬件方式實施那樣。然而，本領域的普通技術人員在閱讀了該詳細說明以后應當意識到，在至少一個實施例中，本發(fā)明的基于電子的各方面可以用可由一個或多個處理單元執(zhí)行的軟件來實施(例如存儲在非易失計算機可讀介質中)，所述處理單元例如為微處理器和/或專用集成電路(“ASIC”)。為此，應當注意，多個基于硬件和軟件的裝置，以及多個不同的結構布局可以用于實施本發(fā)明。例如，本說明書中描述的“服務器”和“計算裝置”可以包括一個或多個處理單元、一個或多個計算機可讀介質模塊、一個或多個輸入/輸出界面、以及各種連接各組件的連接器(例如，系統(tǒng)總線)。

本發(fā)明的各獨立方面通過考慮具體實施方式和附圖將會變得清楚。

附圖說明

圖1示出了包括機尾架(end frame)的鏈式輸送機的一部分。

圖2示出了用于根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鏈式輸送機的控制器。

圖3A、3B和3C為示出了一般化的輸送機和該輸送機的“危險區(qū)域”的示意圖。

圖4-9示出了基于鏈輪相位而對輸送機中的多余鏈條量的控制。

圖10是用于基于鏈輪相位來控制輸送機中的多余鏈條量的流程。

具體實施方式

本申請描述的發(fā)明涉及采礦系統(tǒng)中對輸送機的控制。輸送機包括：例如刮板輸送機(“AFC”)或者梁式分段裝載機(“BSL”)。為了描述的目的，本申請中針對包括AFC的實施例來描述本發(fā)明。AFC包括第一鏈輪、第二鏈輪、鏈條、一個或多個驅動機構(例如，馬達)、一個或者多個液壓缸、以及控制器。控制器可以被操作或者配置成：基于第一鏈輪與第二鏈輪的相對鏈輪相位，確定或計算輸送機內的多余鏈條的量?？梢韵鄬τ诿總€鏈輪的上死點(“TDC”)位置來確定第一鏈輪和第二鏈輪中的每一個的相位。利用每個鏈輪的、相對于TDC的相位角，可以確定第一鏈輪和第二鏈輪之間的相位差。相位的相對差被用于確定或計算鏈條底部的伸展。基于與第一鏈輪相關聯(lián)的扭矩，以及位于第一鏈輪與輸送機的承載點之間的距離，可以確定或計算鏈條底部的伸展。輸送機內的總的多余長度被確定或計算成鏈條的頂部伸展與鏈條的底部伸展的總和?？刂破饕部梢员徊僮骰蛟O置成：基于確定的多余鏈條的量，自動控制第一鏈輪和第二鏈輪的相對位置。

圖1示出了長壁輸送機100的一部分。輸送機100包括：返回端105，在長壁采礦系統(tǒng)的返回端105和卸料部分之間運動的傳送元件或鏈條110，以及鄰近返回端105的傳感器組件115。鏈條110被與卸料部分相連的驅動機構所驅動，比如被變速馬達驅動。返回端105包括架體120、安裝于架體120上的鏈輪或卷繞軸125，以及至少一個液壓缸(圖中未示出)。架體120基于液壓缸的伸展和收縮而相對于卸料部分運動。鏈條110繞著卷繞軸125在卸料部分和返回端105之間以連續(xù)環(huán)形運動。該鏈條110包括多個安裝于鏈條110上的刮板構件或刮板條130，該多個刮板構件或刮板條130以第一距離在鏈條110的行程方向135上被間隔開。

圖2示出與輸送機100連接的控制器200?？刂破?00被連接或聯(lián)接于各種附加的模塊或組件，例如用戶界面模塊205、一個或多個指示器210、電源模塊215、一個或多個傳感器220、一個或多個液壓缸225、驅動機構或馬達參數(shù)模塊230、數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)庫235、第一驅動機構和驅動器240(例如，與主門連接)、以及第二驅動機構和驅動器245(例如，與尾門連接)。在一些實施例中，第一驅動機構和驅動器240包括第一馬達和第一馬達驅動器，第二驅動機構和驅動器245包括第二馬達和第二馬達驅動器。在一些實施例中，第一馬達和第一馬達驅動器240以及第二馬達和第二馬達驅動器245中的每一個均包括開關設備組件。本申請中描述的本發(fā)明的實施例將針對作為馬達和馬達驅動器的驅動機構和驅動器來描述。一個或多個傳感器220包括：例如設置成測量或檢測第一鏈輪和/或第二鏈輪的特征(例如，鏈輪旋轉位置、鏈輪旋轉速度、鏈輪旋轉加速度等)的轉速計；設置成測量或檢測鏈條的特征(例如鏈條位置、鏈條速度、鏈條加速度等)的近距離傳感器；設置為測量或檢測電氣特征(比如，電流、電壓、功率因數(shù)、扭矩、速度、輸入功率、輸出功率等)的輸送機內的功率傳感器；負荷傳感器等等。控制器200包括硬件和軟件的結合，并且除了其他方面之外，可以被編程、設置和/或操作成控制輸送機100的運行，控制一個或多個液壓缸225的位置，激活一個或多個指示器210(例如液晶顯示器“LCD”)，監(jiān)測輸送機100的運行等等。

在一些實施例中，控制器200包括向控制器200和/或輸送機100內的元件和模塊提供電力、操作控制、以及保護的多個電氣和電子元件。例如，除了其他方面以外，控制器200包括處理單元250(例如，微處理器、微控制器、或其他合適的可編程器件)、存儲器255、輸入單元260、以及輸出單元265。除了其他方面以外，處理單元250包括控制單元270、算術邏輯單元(“ALU”)275、以及多個寄存器280(在圖2中以一組寄存器的方式示出)，并利用例如改進的哈佛結構(modified Harvard architecture)、馮諾依曼結構等已知的計算機結構來實施。處理單元250、存儲器255、輸入單元260、輸出單元265以及被連接到控制器200的各種模塊通過一條或多條控制和/或數(shù)據(jù)總線(例如公用總線285)來連接。為了示例的目的，控制和/或數(shù)據(jù)總線在圖2中概括性地示出。鑒于本文所描述的發(fā)明，使用一條或多條控制和/或數(shù)據(jù)總線來實現(xiàn)各個模塊和部件之間的互相連接和相互通訊對于本領域技術人員而言是已知的。在一些實施例中，控制器200部分或完全地在半導體芯片上實施，該半導體芯片是現(xiàn)場可編程陣列半導體(“FPGA”)、專用集成電路(“ASIC”)等。

存儲器255例如包括程序儲存區(qū)和數(shù)據(jù)儲存區(qū)。程序儲存區(qū)和數(shù)據(jù)儲存區(qū)可以包括不同類型的存儲器的組合，諸如只讀存儲器("ROM")、隨機存取存儲器("RAM")(例如動態(tài)RAM["DRAM"]、同步DRAM["SDRAM"]等)、電可擦可編程只讀存儲器("EEPROM")、閃存、硬盤、SD卡或其它合適的磁性、光學、物理或電子存儲器裝置或其他數(shù)據(jù)結構。處理單元250被連接到存儲器255并執(zhí)行被存儲在存儲器255的RAM(例如在執(zhí)行期間)、存儲器255的ROM(例如在基本永久基礎上)或諸如其它存儲器或磁盤的其它非暫時性計算機可讀介質中的軟件指令。包括在輸送機100的實施中的軟件和指令可以被儲存在控制器200的存儲器255中。軟件例如包括固件、一個或多個應用程序、程序數(shù)據(jù)、篩選程序、規(guī)則、一個或多個程序模塊以及其它可執(zhí)行指令。其中，控制器200被構造成從存儲器取回并執(zhí)行涉及本文描述的控制流程和方法的指令。在其它結構中，控制器200包括另外的、更少的或不同的部件。

驅動機構或馬達參數(shù)模塊230被連接到或關聯(lián)到馬達和驅動器240、245，馬達和驅動器240、245被耦接于第一鏈輪和/或第二鏈輪。參數(shù)模塊230被設置成接收與一個或多個馬達240、245的參數(shù)(例如，電流、電壓、功率因子、扭矩、速率、輸入功率、輸出功率等)相關的信號。在一些實施例中，參數(shù)模塊230接收與馬達參數(shù)相關的信號。在其他的實施例中，參數(shù)模塊230包括或被連接于一個或多個用于感應馬達參數(shù)的傳感器220。

馬達240、245被從控制器220接收到的控制信號所控制。馬達240、250也被耦接于齒輪減速箱或變速箱，以將馬達的旋轉速度降低至適合于鏈輪和輸送機100的旋轉速度。在一些實施例中，控制器200利用傳感器220和一個或多個存儲的程序或模塊獨立地控制馬達和輸送機100。在其他的實施例中，控制器200被設置成基于人工輸入和自動控制的組合來控制馬達和輸送機100。一個或多個液壓缸225也接收來自于控制器200的控制信號，并且基于來自于控制器200的控制信號選擇性地伸展或回縮返回端(例如，改變第一鏈輪、第二鏈輪等的位置)。控制器200也監(jiān)控馬達和一個或多個液壓缸225，以確定相關的特征。例如，控制器200可以監(jiān)控或感應一個或多個馬達的電學特征、一個或多個液壓缸225的位置(例如，一個或多個液壓缸的伸長)等。雖然只顯示了單個控制器，但是在其他的結構中，控制器200可以被分成多個控制器。例如，控制器200可以被分成綜合控制單元(“CCU”)、可編程控制單元(“PCU”)等。CCU可以被安裝于防爆外殼內并且提供對輸送機系統(tǒng)的控制。PCU是本質上安全系統(tǒng)，其可以與CCU配合，除了其他方面以外，以用于停止、抑制、啟動(tripping)輸送機100的運行等。

用戶界面模塊205用來控制或監(jiān)視輸送機100或采礦系統(tǒng)。例如，用戶界面模塊205能夠可操作地耦接到控制器200，以控制輸送機的速度、一個或多個馬達的速度等。用戶界面模塊205包括用于實現(xiàn)對輸送機100進行期望水平的控制和監(jiān)視所需的數(shù)字和模擬輸入或輸出裝置的組合。例如，用戶界面模塊205包括顯示器和輸入裝置，諸如觸摸屏顯示器、多個旋鈕、表盤、開關、按鈕等。顯示器例如是液晶顯示器("LCD")、發(fā)光二極管("LED")顯示器、有機LED("OLED")顯示器、電致發(fā)光顯示器("ELD")、表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射體顯示器("SED")、場致發(fā)射顯示器("FED")、薄膜晶體管("TFT")LCD等。在其他的結構中，顯示器是超級主動矩陣OLED(“AMOLED”)顯示器。用戶界面模塊205還能夠被構造成實時或大致實時地顯示與輸送機100相連接的狀態(tài)或數(shù)據(jù)。例如，用戶界面模塊205被構造成顯示所測定的輸送機100的電特征、輸送機100的狀況、鏈條張力、故障情況(例如，松鏈，零張力鏈條等)、在輸送機開采的物料的數(shù)量等。在一些實施例中，可以對用戶界面模塊205和一個或多個指示器210(例如LED等)進行聯(lián)合控制，以提供輸送機100的狀態(tài)或狀況的視覺指示。

如前所示，在一些實施例中，控制器200被設置成，通過自動控制一個或多個液壓缸225的線性位置來控制鏈條內的張力，從而減小輸送機100內的多余鏈條的量?？刂破?00也被設置成接收來自一個或多個傳感器220的信號，其中一個或多個傳感器220與一個或多個馬達、一個或多個液壓缸225、一個或多個鏈條或者輸送機100的其它組件相聯(lián)系。來自傳感器220的信號例如與鏈輪旋轉位置、馬達扭矩、液壓缸位置等相關聯(lián)?？刂破?00于是處理并分析信號，以確定輸送機100內的多余鏈條的量，如下所述。

在一些實施例中，控制器200確定輸送機100內的多余鏈條的量，并且基于多余鏈條的量來控制一個或多個液壓缸225的位置?；谳斔蜋C內確定的多余鏈條的量，一個或多個液壓缸225被控制用于增加或減小第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離以解決多余鏈條的量。通過基于確定的多余鏈條的量來自動控制一個或多個液壓缸225的位置，輸送機100內的多余鏈條可以被減小或消除。

圖3A示出了用于采礦系統(tǒng)的輸送機300的一般視圖。輸送機300包括第一鏈輪或主門鏈輪305、第二鏈輪或尾門鏈輪310、鏈條315、第一液壓缸320、第二液壓缸325、以及監(jiān)測區(qū)域或“危險區(qū)域”330。區(qū)域330示意性地被示出在第二鏈輪310的上死點(top-dead-center，“TDC”)335和裝載點340(例如，在鏈條頂部上的、物料被裝載到輸送機上的點)之間的區(qū)域。區(qū)域330表示鏈條315的最可能遭受松鏈(例如低張力)情況的部分。在區(qū)域330的鏈條315內的多余或松動的量可以被確定，并且被用于控制第一鏈輪305和第二鏈輪310的相對位置。通過控制第一液壓缸320和/或第二液壓缸325可以變更鏈輪的相對位置。圖3B和3C示出了基于本發(fā)明實施例的輸送機，該輸送機包括一個液壓缸，該液壓缸與第一鏈輪305或者第二鏈輪310中的一個連接。

圖4-9示出了對第一鏈輪305和第二鏈輪310的相對位置的控制。如圖3A在上面描述的那樣，圖4-9中示出的輸送機300包括第一液壓缸320和第二液壓缸325。在一些實施例中，如圖3B和3C在上面描述的那樣，輸送機300只包括第一液壓缸320和第二液壓缸325中的一個。除了上面對輸送機300的描述之外，在圖4-9中示出的輸送機300還包括由第一或主門鏈輪305向鏈條315施加的力的指示345、由第二或尾門鏈條310向鏈條315施加的力的指示350，以及鏈條315上裝載材料的長度355(例如，從裝載點340到主門鏈輪305)。在示出的實施例中，第一鏈輪305和第二鏈輪310以逆時針的方式旋轉。圖4示出了未裝載情況下的輸送機300，此時沒有材料被裝載在鏈條315上。

圖5示出了在鏈條315的裝載點340上裝載材料之后的輸送機300。在鏈條315上裝載材料的結果是：第一鏈輪305的旋轉會遭受更大的抵抗。對第一鏈輪305的旋轉的抵抗會使得第一鏈輪305的旋轉速度略低于第二鏈輪310。該速度差異的結果在于：對于給定的時間段，第二鏈輪310相對于第一鏈輪305而言，會旋轉通過更大的角距離。在第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的角度旋轉的量的差異，對應于第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對角度相位Φ的差異。相對角度相位Φ的差異會導致圖6中示出的在區(qū)域330中呈現(xiàn)的多余鏈條360。

如下所述，控制器200可以檢測多余鏈條360。在控制器200已經檢測到多余鏈條360并且已經確定存在多少多余鏈條之后，控制器200會生成控制信號來控制第一液壓缸320和第二液壓缸325中的一個或全部，從而修改(例如，增加)第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離。修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離拉緊了多余鏈條360，如圖7中示出的那樣。同樣如圖7所示，第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對相位差Φ也被消除了。在一些實施例中，修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離具有自動移除相位差Φ的功能(即，機械校正使得相位差大約歸零)。在其它實施例中，修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離不會機械地校正相位差。不如說，在第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離被修改從而拉緊多余鏈條360之后，第二鏈條310的TDC被重新限定在其當前位置。因此，第一鏈輪305和第二鏈輪310彼此之間再一次同相位?？刂破?00繼續(xù)確定是否還需要修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離。

在上面有關圖6和7所述的相位校正之后，當輸送機300裝載變少或者沒有裝載時，第一鏈輪305和第二鏈輪310之間可能會再次出現(xiàn)相位差。然而在這種情況下，相位差的方向會與當輸送機從未裝載情況變?yōu)檠b載情況時相反。圖8中示出了該相位差為相位差-Φ?？梢酝ㄟ^與上面有關圖6和7描述的內容相似的方法完成相位差-Φ的校正。在確定多余鏈條的量之后(例如，對應于鏈條315中過大的張力，多余鏈條的量可以是負值)，可以修改(例如，減小)第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離。修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離減小了鏈條315的張力并且消除了第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對相位差-Φ，如圖9所示。在一些實施例中，修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離具有自動移除相位差-φ的功能(即，機械校正使得相位差大約歸零)。在其它實施例中，修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離不會機械地校正相位差。不如說，在第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離被修改之后，第二鏈條310的TDC被重新限定在其當前位置。因此，第一鏈輪305和第二鏈輪310彼此之間再一次同相位?？刂破?00繼續(xù)確定是否還需要修改第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離。

圖10提供了流程400，流程400用于計算或確定輸送機100中的多余鏈條的量，以及相應地控制兩個鏈輪之間的距離。在此描述的有關流程400的各種步驟能夠被同時地、并行地執(zhí)行，或者其被執(zhí)行的順序與示出的執(zhí)行連續(xù)方式不同。執(zhí)行流程400的步驟可以比示出的實施例中顯示的步驟更少。

流程400開始于確定第一或主門鏈輪305和第二或尾門鏈輪310的相位(步驟405)?？梢允褂棉D速計來確定第一鏈輪305或第二鏈輪310的相位或角度位置。轉速計向控制器200提供信號，該信號有關鏈輪已經轉過的角距?？梢韵鄬τ诿總€鏈輪的TDC來測量角距?？梢杂没《?、角度來確定角距，或者角距可以被轉變成米(例如，旋轉的弧長)。在確定了相對于TDC的每個鏈輪的相位之后，可以通過控制器200確定或計算第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對相位差(步驟410)。例如可以通過用第一鏈輪305的相位減去第二鏈輪310的相位來確定第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對相位差。在確定第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的相對相位差之后，控制器200就確定或計算鏈條315的底部的伸展(步驟415)。使用等式1可以確定或計算鏈條315的底部的伸展：

其中Eb是鏈條315的底部的伸展，Δ_sa是第二鏈輪310的相位相對于第一鏈輪305的相位的相對差，而D_s是第一鏈輪305和第二鏈輪310的鏈條節(jié)圓直徑。本領域的技術人員可以理解鏈條節(jié)圓直徑，并且根據(jù)等式2可以確定鏈條節(jié)圓直徑：

其中N是第一鏈輪305或第二鏈輪310上的齒的數(shù)量，Dw是纜線的直徑，其中鏈條315的水平鏈節(jié)由該纜線制造而成，Pitch是鏈條315內一對相鄰鏈節(jié)之間的距離或間隔(即，一個鏈條節(jié)距是一個水平鏈節(jié)的內側端和與其配對的垂直鏈節(jié)的相對外側端之間的距離)。

在確定鏈條底部的伸展之后，確定第二或尾門鏈輪310的扭矩輸入(步驟420)?？梢允褂靡阎募夹g并基于扭矩傳感器、電流傳感器、功率換能器等，通過控制器200確定或計算第二鏈輪310的扭矩輸入T_tg。步驟420之后，確定第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離L_s。除了液壓油缸的從液壓缸320和/或液壓缸325伸展出來的線性量之外，距離L_s還對應于第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的架體近距離。使用第二鏈輪的輸入扭矩T_tg、距離L_s、鏈條底部的伸展E_b，可以用下面顯示的等式3來計算鏈條的狀態(tài)C_c(步驟430)：

步驟430之后，確定第一或主門鏈輪305的扭矩輸入(步驟435)。通過控制器200可以確定或計算第一鏈輪305的扭矩輸入，如下的等式4所示：

其中T_i是來自馬達驅動器的用于第一鏈輪305的扭矩輸入，F(xiàn)_bc是在第一鏈輪305上的底部鏈條的力，而D_s是來自等式2的鏈條節(jié)圓直徑(假設第一鏈輪305和第二鏈輪310的鏈條節(jié)圓直徑相同，并且不需要確定新的鏈條節(jié)圓直徑)。在第一鏈輪305上的底部鏈條的力F_bc被確定或計算成在第二鏈輪310上的力減去摩擦力的損耗(步驟440)。可以使用對第二鏈輪的輸入扭矩T_tg和鏈輪310的直徑來確定或計算在第二鏈輪310上的力。摩擦損失來源于鏈條314的相互作用，也就是底部鏈條部分和輸送機300的刮板條以及輸送機300底盤的底部滾道之間的摩擦。在一些實施例中，摩擦損失近似恒定，并且可以在輸送機300的設計期間被確定。

使用等式4確定或計算對第一鏈輪305的扭矩輸入之后，可以計算或確定鏈條頂部的伸展E_t，如下等式5所示(步驟445)：

其中T_mg是對第一鏈輪305的扭矩輸入，C_c是鏈條的狀態(tài)(參考等式3)，而L_l是第一鏈輪305和裝載點340之間的距離。例如可以基于輸送機的蛇裝位置(snake loading position)和采礦系統(tǒng)的剪切機的位置，通過控制器200確定或計算第一鏈輪305和裝載點340之間的距離L_l。使用等式5的序列可以計算第一鏈輪305和裝載點340之間的距離，L_l的單位是米。如等式5所示，從M＝1加到M＝L_l的指出的函數(shù)被用于確定鏈條頂部的伸展E_t。裝載點340顯示在圖4-9中的相同位置。然而，在正常操作過程中，隨著剪切機沿著采礦面移動并且輸送機300被蛇形裝載，輸送機300的裝載點340會持續(xù)變化。可以貫穿剪切機的一個操作周期來執(zhí)行流程400，以用于裝載點340的多個位置(例如，裝載點340的每一米的移動均執(zhí)行流程400)。

步驟445之后，確定或計算在第二鏈輪310上的鏈條的總的多余長度L_tg，即為鏈條底部伸展E_b和鏈條頂部伸展E_t的和，如下等式6所示(步驟450)：

L_tg＝E_b+E_t 等式6

在步驟450確定鏈條的總的多余長度L_tg之后，控制器200控制液壓缸320和/或325的線性位置，以修改第一鏈輪305和第二鏈輪310的相對位置(步驟455)(例如，增加第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離)。修改或調整第一鏈輪305和第二鏈輪310之間的距離拉緊了多余鏈條L_tg，從而移除了上面有關圖6描述的松動鏈條360。相同的流程400可以被用于彼此拉近第一鏈輪305和第二鏈輪310(例如，從輸送機100移除裝載之后，并且鏈條張力可以被減小)。

因此，除了其它方面，本發(fā)明大致提供的系統(tǒng)和方法可以用于確定輸送機中多余鏈條的量，并且基于相對的鏈輪相位角相應地控制第一鏈輪和第二鏈輪之間的距離。本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點將在權利要求書中闡明。