分析阐述了刮板输送机摆动时产生刮板链运行轨迹变化的原因及其危害,根据刮板输送机功能结构计算出了刮板链运行轨迹变化量。详细介绍了一种简单的连杆式补偿机构,通过理论分析及作图法提出了连杆结构尺寸的确定方法。针对补偿机构与张紧机构联合工作过程中出现的运动干涉问题,提出了一种切实可行的张紧油缸改进方法。

针对刮板链运行工况复杂、故障频发的问题,基于虚拟样机技术研究了刮板链故障工况下的受力变化特性。研究通过设置几何参数关系和构建骨架模型实现了链传动系统的参数化建模,并基于ADAMS仿真平台构建了综合考虑各组成部件之间复杂相互作用关系的双链牵引链传动系统虚拟样机模型,模拟了链传动系统的卡链故障和断链故障工况,分析了刮板链故障失效时的受力特性,并设计刮板链故障测试实验进行了验证分析,为刮板输送机的运行状态评估以及故障诊断提供有效依据。

利用SolidWorks软件分别建立了刮板连续运输车中圆环链、接链环和溜槽架三维有限元仿真模型,确定了边界条件和所施加载荷大小和方向,并进行相应的网格划分和有限元仿真。通过有限元分析得到了在一定载荷条件下位移、应力和安全系数云图,计算结果表明,所用圆环链、接链环和溜槽架均能满足刚度和强度要求。

为了提高刮板输送机刮板链张紧程度自动控制水平,在对刮板链张紧程度影响因素分析基础上,提出一种刮板输送机张紧控制系统。该系统通过监测液压油缸压力实现刮板链张紧量自动控制,通过PLC对刮板链张紧程度进行判定,发现刮板链张紧松弛时则通过液压系统外移机尾增加刮板链张紧力,发现刮板链张紧力过大时则调整机尾位置将张紧力保持在合理范围。

刮板输送机在使用过程中受现场条件、负载以及采面推进速度等因素制约,刮板链容易出现断链或者卡链等故障,故障修复后刮板链松动,需进行紧链方可继续使用。传统的吊链或者绞车张紧方式均不同程度存在张紧效果不佳、劳动强度大及耗时长等问题。基于此,提出一种液压紧链装置,该装置通过液压油缸、固链器及液压泵等对刮板链进行张紧。经现场应用后发现,该张紧装置不仅张紧效果显著而且耗时短、安全性高,可在一定程度上提升刮板链张紧效果。

矿井刮板输送机在使用过程中频繁出现由于张紧力降低而引起的卡链、断链等事故,采用人工张紧刮板链不仅作业效率低,而且存在一定的安全风险,为此提出将自动张紧装置控制系统应用到刮板链张紧力控制中。依据刮板输送机机尾位置的压力传感器、位移传感器、PLC分析各传感器监测监控所得到的检测信息,并且由提前设定好的控制程序自动调整刮板输送机张紧力。在西铭矿48705综采工作面现场应用后,该自动张紧装置控制系统运行平稳,可实现刮板链自动张紧,不仅减少了刮板输送机故障发生率,而且提高了设备运行效率,取得了较好的应用成果。