一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置及方法

文档序号:25615041发布日期:2021-06-25 15:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置,包括驱动齿轮(1)、传动轴(2)、动力输出轴(15)和上位机(16),其特征在于:所述的动力输出轴(15)与传动轴(2)之间设有一中间保护装置,所述的中间保护装置包括外罩(3)、液压缸(4)、轴承(5)、档位轴辐板(6)、档位轴(7)、弹簧安装座(8)、耳板(9)、弹簧(10)、端盖(11)、复位弹簧(13)和动力输出轴轴承(14);所述动力输出轴轴承(14)、复位弹簧(13)和档位轴(7)依次套装在动力输出轴(15)上,端盖(11)固定在动力输出轴轴承(14)上,所述的液压缸(4)缸体固定在外罩(3)内的中部,液压缸(4)活塞杆经轴承(5)套装连接在档位轴(7)内,所述的传动轴(2)设在外罩(3)外端的中部,动力输出轴(15)、液压缸(4)和传动轴(2)同在一轴线上;所述的档位轴(7)上间隔依次设有空档位、两辐板档位和四辐板档位的三个档位,位于中部的两辐板档位处设有成180
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分布对称设在档位轴(7)上的两个辐板,位于前部的四辐板档位处设有成90
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分布对称设在档位轴(7)上的四个辐板,每个辐板的端部均设有滑槽,与档位轴(7)中部相对位置处的外罩(3)内壁上设有成90
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分布的四个直角弹簧安装座(8),四个直角弹簧安装座(8)之间设有在同一平面上的四组弹簧(10),四组弹簧(10)的中部均设有一耳板(9),每组弹簧为两个,两两相对,两个弹簧一端固定在耳板(9)上,另一端固定在直角弹簧安装座(8)上,每个耳板(9)面向档位轴(7)一侧上均设有与辐板滑动配合的滑道,液压缸(4)上设有与上位机(16)相连的行程控制器,通过上位机控制液压缸(4)的活塞杆伸缩以及在复位弹簧(13)的作用下实现档位的切换,改变中间保护装置的总体刚度,从而实现采煤机永磁半直驱截割传动系统的保护。2.根据权利要求1所述的一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置,其特征在于:所述的传动轴(2)焊接固定在外罩(3)上,传动轴(2)与驱动齿轮(1)以键连接形式连接。3.根据权利要求1或2所述的一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置,其特征在于:所述的传动轴(2)上设有与上位机(16)相连的力矩传感器(12)。4.根据权利要求1所述的一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置,其特征在于:所述弹簧(10)的刚度为180

220n/mm。5.根据权利要求1所述的一种采煤机永磁半直驱截割传动系统保护装置,其特征是:所述档位轴(7)上的四辐板档位与两辐板档位的轴向距离为8~12cm,两辐板档位与空挡位的轴向距离为8~12cm。6.一种利用权利要求1

5任意项所述采煤机永磁半直驱截割传动系统的保护方法,其特征在于,包括以下步骤:a.在采煤机开始运作前,通过上位机(16)控制液压缸(4)上的活塞推动活塞杆伸缩,档位轴(7)中部的两辐板档位的辐板端部滑槽进入到耳板(9)的滑道内,将档位轴切换成两辐板档位状态;b.工作时,动力输出轴(15)在采煤机截割部驱动电机动力驱动后,动力通过中间保护装置经传动轴(2)传动到驱动齿轮(1)上,带动采煤机工作;c.采煤机截割过程中,扭矩传感器(12)实时监测采煤机工作负载力矩,将信号传至上位机(16),上位机(16)根据负载力矩大小控制液压缸(4)活塞的前后移动,使活塞杆前后伸缩以及在复位弹簧(13)的作用下实现控制档位轴(7)处于不同档位,改变弹簧接入工作的数量,从而改变中间保护装置的总体刚度,使传动系统变刚度减振,从而实现采煤机永磁半直驱截割传动系统的保护。
7.权利要求6所述采煤机永磁半直驱截割传动系统的保护方法,其特征在于:当负载力矩在0~10000n
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m范围内时,上位机(16)控制液压缸(4)伸缩,控制档位轴(7)处于档位轴(7)中间两辐板档位,此时总共有两组4个弹簧作用工作;当负载力矩在10000~40000n
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m时,上位机(16)控制液压缸(4)伸缩,使档位轴后移,切换至档位轴(7)前方四辐板档位,此时四组8个弹簧均作用工作;在两辐板档位或四辐板档位两个档位工作时,通过两组或四组弹簧吸收传动轴(2)负载力矩末端冲击的能量,从而避免负载冲击直接冲击到采煤机截割部驱动电机上,起到柔性缓冲作用;当末端力矩大于40000n
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m时,上位机(16)控制液压缸(4)伸缩,使档位轴(7)前移,切换至档位轴(7)后方的空挡位,此时永磁同步电机不带动负载转动,避免大冲击导致系统失效,从而保护了永磁半直驱截割传动系统。
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