一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机的制作方法

本发明涉及煤炭综采装备驱动方式的技术领域，具体涉及一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机。

背景技术：

传统刮板输送机主要由电机、耦合器、减速器及刮板链条系统组成，是一个机、电、液高度耦合的混合系统。刮板输送机传统的驱动方式采用大功率异步电动机+联轴器+传动保护装置的形式作为动力源。但是该传统驱动方式存在以下问题：

1)能耗高。物料与中部槽的摩擦系数大，刮板输送机的功率大部分消耗于物料与中部槽的摩擦损耗上；

2)启动困难。刮板输送机负载波动性大，经常需要在重载下启动；

3)大电流对电网的冲击。带载启动时，电动机启动电流达到6～8倍的额定电流，导致电网电压下降，影响刮板输送机的启动性能，同时影响电网上其他设备的正常运行；

4)多机驱动功率不均衡。由于电动机额定参数差异及链条节距变化、输送机上负载分布变动及链条张力变化(引起节距变化)，存在严重的电动机功率不平衡问题，不能充分发挥配置功率的作用。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其解决了刮板输送机启动难、启动电流大、摩擦损耗严重以及多机驱动功率不平衡的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特殊之处在于：

包括分别设置在刮板输送机前端、后端的前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置，以及设置在前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置之间的至少一个中间支撑动力源装置；

所述前端动力源驱动装置、后端动力源驱动装置、中间支撑动力源装置的结构相同；

所述前端动力源驱动装置包括两个对立设置的第一电机和第二电机，第一电机和第二电机的动力输出轴分别与第一减速器和第二减速器相连，第一减速器和第二减速器的动力输出轴分别与第一锥齿轮、第二锥齿轮相连，第一锥齿轮、第二锥齿轮均与第三锥齿轮啮合，第三锥齿轮与链轴连接，所述链轴上设有链齿轮，链齿轮上啮合有刮板链。

进一步地，上述第一电机和第二电机均采用交流永磁同步电动机。

进一步地，上述第一减速器和第二减速器均为行星减速器。

进一步地，上述第三锥齿轮与链轴通过键连接传动。

进一步地，上述链轴中部穿设有盲轴，所述盲轴的两端分别设有滑动轴承。

本发明的优点：

本发明为一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，多个交流永磁同步伺服电动机同步驱动刮板输送机的刮板链条的分散多动力伺服驱动新方式，即除过保留刮板运输机传统的电机两端驱动方式外，还在刮板运输机中部链条安装多个支撑点与电机动力源，解决了刮板输送机启动难、启动电流大、摩擦损耗严重以及多机驱动功率不平衡的问题。

附图说明

图1为本发明一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机的整体结构示意图。

其中，1、第一电机；2、第二电机；3、第一减速器；4、第二减速器；5、第一锥齿轮；6、第二锥齿轮；7、第三锥齿轮；8、链轴；9、链齿轮；10、刮板链；11、盲轴；12、滑动轴承。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，包括分别设置在刮板输送机前端、后端的前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置，以及设置在前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置之间的至少一个中间支撑动力源装置。中间支撑动力源装置的数量可以按照需求进行设置，本实施例中，中间支撑动力源装置的数量优选为一个，且设置在刮板输送机的中间。

所述前端动力源驱动装置、后端动力源驱动装置、中间支撑动力源装置的结构相同；所述前端动力源驱动装置包括两个对立设置的第一电机1和第二电机2，第一电机1和第二电机2的动力输出轴分别与第一减速器3和第二减速器4相连，第一减速器3和第二减速器4的动力输出轴分别与第一锥齿轮5、第二锥齿轮6相连，第一锥齿轮5、第二锥齿轮6均与第三锥齿轮7啮合，第三锥齿轮7与链轴8连接，所述链轴8上设有链齿轮9，链齿轮9上啮合有刮板链10。

所述第一电机1和第二电机2均采用交流永磁同步电动机。所述第一减速器3和第二减速器4均为行星减速器。

两个交流永磁同步电动机分别与其对应的行星减速器的外壳通过螺栓固定连接。两个交流永磁同步电动机的输出转轴分别与其对应的行星减速器的太阳轮通过键连接进行传动，太阳轮与行星轮啮合传动，将动力输出到行星架上。两个行星减速器的行星架分别与第一锥齿轮5、第二锥齿轮6固定连接，第一锥齿轮5、第二锥齿轮6的转动方向相反，同时啮合第三锥齿轮7，带动第三锥齿轮7转动。

所述第三锥齿轮7与链轴8通过键连接传动。盲轴11通过螺纹连接固定在刮板运输机的侧支撑板外侧，伸出的轴端部分与链轴8的空心轴通过滑动轴承12相配合，使得链轴8能够稳定的绕着盲轴11转动，滑动轴承12保证了链轴8的稳定转动。

链轴8转动，刮板链10通过与链轮齿9的啮合进行传动。在中间支撑动力源装置处拥有相同的结构布置，中间的盲轴11使得刮板链10与底部溜槽之间的摩擦能量损耗降低，减小了电机功率。后端动力源装置配合前端动力源装置与中间支撑动力源装置，同步驱动刮板运输机。

当刮板运输机启动时，根据总功率的要求，将总功率合理的分配到每一处动力源装置，再分配到每一个交流永磁同步电动机。交流永磁同步电动机启动时可以利用变频器实现软启动，实现较小的冲击应力。运行过程中通过伺服智能化控制满足不同负荷工况条件下刮板运输机高效运煤的苛刻要求，额定运行区域内，可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本领域的技术人员其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换。所以，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特征在于：

包括分别设置在刮板输送机前端、后端的前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置，以及设置在前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置之间的至少一个中间支撑动力源装置；

所述前端动力源驱动装置、后端动力源驱动装置、中间支撑动力源装置的结构相同；

所述前端动力源驱动装置包括两个对立设置的第一电机(1)和第二电机(2)，第一电机(1)和第二电机(2)的动力输出轴分别与第一减速器(3)和第二减速器(4)相连，第一减速器(3)和第二减速器(4)的动力输出轴分别与第一锥齿轮(5)、第二锥齿轮(6)相连，第一锥齿轮(5)、第二锥齿轮(6)均与第三锥齿轮(7)啮合，第三锥齿轮(7)与链轴(8)连接，所述链轴(8)上设有链齿轮(9)，链齿轮(9)上啮合有刮板链(10)。

2.根据权利要求1所述的一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特征在于：所述第一电机(1)和第二电机(2)均采用交流永磁同步电动机。

3.根据权利要求2所述的一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特征在于：所述第一减速器(3)和第二减速器(4)均为行星减速器。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特征在于：所述第三锥齿轮(7)与链轴(8)通过键连接传动。

5.根据权利要求4所述的一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，其特征在于：所述链轴(8)中部穿设有盲轴(11)，所述盲轴(11)的两端分别设有滑动轴承(12)。

技术总结
本发明涉及煤炭综采装备驱动方式的技术领域，具体涉及一种多个交流永磁伺服电机同步驱动的刮板输送机，包括前端动力源驱动装置和后端动力源驱动装置，以及至少一个中间支撑动力源装置，三者的结构相同；所述前端动力源驱动装置包括两个对立设置的第一电机和第二电机，第一电机和第二电机的分别与第一减速器和第二减速器相连，第一减速器和第二减速器的动力输出轴分别与第一锥齿轮、第二锥齿轮相连，第一锥齿轮、第二锥齿轮均与第三锥齿轮啮合，第三锥齿轮与链轴连接，链轴上设有链齿轮，链齿轮上啮合有刮板链。本发明解决了刮板输送机启动难、启动电流大、摩擦损耗严重以及多机驱动功率不平衡的问题。

技术研发人员：李靖祥;孟兴旺;赵升吨;王永飞;窦尧
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2018.12.24
技术公布日：2020.06.30