阐述了研究中部槽弯曲角度的必要性,根据中部槽的实际使用情况与结构特点找出与弯曲角度有关的参数,列出水平和垂直弯曲的最大角度公式;总结出中部槽弯曲角度设计计算时应遵循的原则,为中部槽弯曲角度的设计提供了依据。 刮板输送机中部槽弯曲角度设计计算是煤炭开采中至关重要的一环，因为它直接影响到输送机的性能和寿命。刮板输送机主要用于综合机械化采煤工作面，承担着将开采的煤炭从工作面运输到巷道的任务。由于工作面地形的不平整，刮板输送机需要在一定范围内具备弯曲能力，以便于适应底板起伏的变化。 1. 水平弯曲角度计算 刮板输送机由多节中部槽连接成水平弯曲段，这一设计是为了确保在推进工作面设备时，输送机能与支架协调工作，依次向前移动。计算最大弯曲角度的公式如下： 向采空侧弯曲最大角度α = arctg[(L-Lc -Lc) / (L1+B+L4)] 向煤壁侧弯曲最大角度β = arctg[(L-Ld -Ld) / (L2+B+L3)] 其中，L表示哑铃定位尺寸，Ld和Lc分别代表挡板侧和铲板侧哑铃窝的定位尺寸，B为中部槽槽内口宽度，K为槽帮哑铃窝的垂直定位尺寸，L1和L2为铲板侧和挡板侧槽内口到哑铃中心的距离，L3和L4为哑铃中心到槽帮回转支撑点的距离。这些参数的选择和计算确保了刮板链在弯曲段的顺畅运行，同时减小刮板链运行阻力和中部槽的磨损。 2. 垂直弯曲角度计算 中部槽在垂直方向上的弯曲主要应对工作面底板的不平现象。通常，采用±3°的弯曲方案即可满足需求。向下弯曲最大角度θ1 = arctg[(L-Ld -Ld) / (H-H1+K/2)]，向上弯曲最大角度θ2 = arctg[(L-Ld -Ld) / (H1+K/2)]，其中H为挡板槽帮高度，H1为哑铃窝中心到挡板槽帮上沿高度。这样的设计旨在适应不同高度的底板起伏，确保输送机的稳定运行。 3. 中部槽弯曲角度设计原则 在设计中部槽的弯曲角度时，有以下几点原则需遵循： (1) 尽可能在允许的弯曲范围内选取最小的弯曲角度，以降低刮板链的运行阻力，减少中部槽的磨损。 (2) 考虑操作的便利性，弯曲段的长度应该适中，既能满足工作面的适应性，又不会过分增加拉架推溜时的操作难度。 (3) 结构稳定性是关键，中部槽的弯曲设计必须保证在各种工况下都能保持输送机的整体稳定，避免因过度弯曲导致的结构损坏。 刮板输送机中部槽的弯曲角度设计是一项涉及多方面因素的技术任务，需要综合考虑实际使用情况、结构特点以及工作面的地质条件。通过精确计算和合理设计，可以提高输送机的工作效率，延长其使用寿命，从而对煤矿井下的生产和管理带来显著的效益。

在长期使用过程中,刮板输送机因刮板链的磨损不同、链轮老化不对称、输送机弯曲角度大等原因造成链距缩短,运行时易出现底链出槽。通过对SGB-620/40T型刮板输送机中部槽的工作状况分析,指出了中部槽在运转系统中存在的部分问题,提出了优化设计方案。该方案大大降低了SGB-620/40T型刮板输送机的底链出槽事故,减少了职工在煤矿井下复杂多变环境中抢修事故次数,提高了职工的人身安全系数。

针对传统端卸式重型刮板输送机机头推移装置在使用过程中存在的故障率高、维修不方便、影响生产效率的问题,通过对使用工况、现有推移结构等进行分析,研制开发了一种新型分体式机头推移装置。该装置具有强度高、结构轻巧、拆装方便、经济实用等特点,解决了封底式推移部连接螺栓及定位销切断问题,提升了综采生产系统的安全性、可靠性、经济性,并在官地矿得到成功应用,效果良好。

本文以晋城煤业集团成庄矿CAN通讯为基础,对现有刮板输送机的电气系统进行改进,在改进方案中先后给出系统设计、硬件设计以及软件设计,并详细分析了核心控制器与变频器、与人机界面的CAN通讯协议。经过工业性试验证明,该系统运行安全、稳定,故障率低。

分析了刮板输送机链条的常见故障及其产生原因,阐述了刮板输送机链条的预紧力计算过程,介绍了目前国内外5种主要的链条张紧力监控技术的原理和特点,即基于张紧力与功率或油缸压力关系的监控技术、基于链条悬垂量的监控技术、基于微应变的监控技术、基于滑模控制的监控技术、基于电流法的监控技术,总结了现有监控技术存在的不足,并从张力监控技术和自动控制技术两方面展望了链条张紧力监控技术的发展方向。

在自动化和机电一体化领域中，综采工作面的设备优化一直是一个重要的研究方向。综采工作面刮板输送机链条自动张紧系统的开发是一个典型的实例。该系统的研发利用了现代控制理论和电子技术，提高设备的工作效率和安全性，降低工人的劳动强度。 提到的C8051F020单片机是一种性能强大的微控制器，它在本系统中扮演着核心的角色。该单片机时钟频率可达25MHz，指令执行速度高达25MIPS，能够快速处理复杂的控制算法。C8051F020丰富的外设配置功能使其能够通过多种传感器和控制接口灵活地与系统其他部分通信，满足了实时控制的需求。 系统采用的硬件设计包括一个功能强大的中央控制单元，其硬件框图清晰地展示了各个组件。例如，RS-485通讯电路用于实现远程控制和数据传输，它支持Modbus-RTU协议，能够在工业环境中可靠地工作。为了保证数据采集的准确性，系统采用了光耦隔离技术，有效防止外部干扰或过电压、过电流对电路的损害。 自动控制系统的关键在于其控制策略。文中提到的单参数控制和多参数自动控制模式是张力控制策略的一部分。单参数控制可能指的是依赖于某一特定的传感器信号（如链条张力或油缸位移）来进行调节。而多参数控制模式则可能涉及到同时考虑多个参数（例如链条张力、油缸压力和位移，以及电机的电压和电流等）来更精确地评估系统状态并作出控制决策。这种控制策略需要基于一些算法，如PID控制或模糊逻辑控制，来实现对链条张紧力的动态调节。 信号采集电路的精确度和稳定性直接决定了整个张紧系统的性能。电路需要对油缸压力和位移、电动机的状态和运行参数进行实时监测，并保证这些信号的采集不会因外界干扰而失真。这通常涉及到模拟信号和数字信号的转换和隔离技术。 RS-485总线因其较强的抗干扰能力和较高的传输速率，被广泛应用于工业控制系统中。文中描述了RS-485电路的设计，以及MAX3088芯片的应用，这是为了确保在复杂的工业环境中数据传输的可靠性和速度。 此外，系统还包含了人机交互界面设计，如4.3吋液晶显示屏，它可以让操作人员输入参数，同时显示传感器的数据。这样的设计提高了操作的便捷性，并有助于实时监控设备状态。 综采工作面刮板输送机链条自动张紧系统的设计不仅仅局限于硬件和控制策略本身，还涉及到整个系统的网络拓扑结构。该结构决定了系统中各个控制分站（如机尾控制器）和监测装置（如刮板输送机的机尾监测装置）之间的信息交换方式和通道。这种设计可以实现对整个综采工作面输送设备状态的监控，包括但不限于刮板输送机链条的工作状况。 本文涉及的技术细节和系统设计策略，展示了一套完整的综合自动化控制系统方案，该方案能够有效提高综采工作面的自动化程度和安全保障，对于推动采煤行业的技术进步具有重要意义。

在分析链条预张力和运行中张力关系的基础上,探讨了刮板输送机两种链条张紧方式的工作原理、适用范围及实际应用中存在的问题,并提出了改进建议。对于中小型刮板输送机,链条预张力大小对链条负载运行性能影响不显著,一般对链条进行直接张紧;对于重型刮板输送机,由于铺设长度和输送能力的提高导致链条预张力对链条负载运行特性影响加剧,应采用自动张紧系统对链条进行实时张紧。

为了及时发现刮板输送机链条断链、断刮板、堵转和跳链故障,保障刮板输送机稳定可靠运行,保证煤矿安全生产,研发了能够检测多种链条故障的在线监测仪。设计了刮板输送机链条故障传感器,提出了以双单片机为核心、具备人机交互和以太网数据传输功能的隔爆兼本安型监测仪的总体架构,对监测仪核心元器件进行了选型设计,开发了由最小系统、脉冲信号隔离输入电路、脉冲测量电路等组成的监测仪核心电路,提出了双路脉冲信号分析逻辑实现了故障类别的判断。刮板输送机在线监测仪能够及时发现刮板输送机链条故障,为煤矿生产安全提供有效保障。

针对刮板输送机运行过程中张力难以有效监测的问题,设计了一种基于有限元分析的刮板输送机张力检测系统。通过分析刮板与刮板链之间的受力关系,寻找刮板与刮板链之间的张力敏感点,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,进而获取刮板链张力分布,实现刮板输送机链条张力的动态监测。

矿用刮板输送机链条张力控制系统是一个具有非线性、时变性等特点的复杂控制系统,传统的PID控制将无法满足越来越高的精度要求。为了获得令人满意的控制效果,提出了基于趋近律的滑模控制,在此基础上,为了改善系统的抖振和响应速度,提出了一种改进的趋近律滑模控制,提高系统的初始运动速度,降低系统在切换面附近的趋近速度。通过建立矿用刮板输送机链条张力控制系统的Simulink仿真模型,仿真结果表明,与传统PID控制相比,系统响应速度、控制精度和系统抖振等都得到了显著改善。