[发明专利]一种并联永磁电机智能半直驱式刮板输送机

说明书

本发明公开了一种并联永磁电机智能半直驱式刮板输送机，包括刮板输送机、可移动式卸料槽、并联双永磁半直驱电机耦合驱动系统和控制系统，永磁半直驱电机与锥齿轮耦合传动箱通过蛇簧联轴器连接，大锥齿轮轴与刮板输送机链轮的一端通过蛇簧联轴器连接；本发明采用机头同侧并联式双电机驱动结构，可以节省空间；采用永磁半直驱电机，可以在减小电机体积的同时增大传动比，随后锥齿轮耦合传动箱耦合传动再进一步增大传动比降低转速最终实现拖动刮板输送机正常工作的目的；在单电机工作模式不能满足拖动负载需求的转矩时，永磁半直驱电机可以通过单电机/双电机工作模式的切换来提高驱动力满足负载需求。

技术领域

本发明涉及一种并联永磁电机智能半直驱式刮板输送机，属于井下输送技术领域。

背景技术

‌刮板输送机是煤矿井下综采工作面的关键机械设备“三机”之一，其不但负责运煤炭与矸石的工作，而且还要为采煤机提供运行轨道，以及为液压支架提供往前推移的支撑等作用，其性能好坏直接决定了井下煤炭开采的效率及成本的高低，而驱动系统是保障刮板输送机稳定、高效运行的首要条件。

现有刮板输送机驱动系统普遍采用异步电动机作为动力源，借助减速器实现低速大扭矩的输出，减速器的存在会造成驱动系统传动链长、效率不够高、经常维护，且易发生故障。

目前综采工作面刮板输送机通常采用机头单电机驱动或机头与机尾布置两台电机的驱动形式，单电机驱动存在动力不足的问题，而双电机驱动存在着功率不平衡的问题，也不能充分发挥电机的效率。目前井下综采工作面大多采用“三班制”的工作方式，同时采煤机所截割的煤层厚度、截割速度均处在变化之中，因此刮板输送机也处于不同的工况下，若一直采用双机驱动会造成电能的浪费。

在刮板输送机运行的过程中，当有大块的煤炭落在刮板输送机溜槽内时，容易造成链条卡阻链轮无法转动，但此时电机仍在工作，定子三相电流急剧上升最终可能会烧毁电机，造成综采工作面停机维修的事故。

刮板输送机运输的煤炭与矸石经由机头卸料时，无导向装置，很难控制下落方向，会给顺槽转载机链条带来冲击，同时也会有部分煤炭与矸石继续黏在链条与刮板上，堆积在机头前部无法及时运走。

井下采用的电动机均为隔爆型电机，在电机隔爆改造后，其散热问题一直很严重，因此刮板输送机系统在运行过程中会造成电机温度过热，在重载情况下可能会将电机烧坏。为了解决这一问题，目前市面上对隔爆型电机通常加装风冷装置或水冷装置，而外加冷却装置的方式会增加电机的体积同时增加占地面积。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种并联永磁电机智能半直驱式刮板输送机，双电机并联式耦合传动；根据负载变化情况通过控制耦合传动箱与永磁半直驱电机的通断，实现单电机/双电机工作模式的切换，在保证负载平衡的同时节省电能；利用本安型电流互感器实时检测永磁半直驱电机的电流变化，防止电机被烧坏；采用内部铸造管路的水冷外壳，不需要外加冷却管或者外置冷却风扇，在永磁半直驱电机温度过高时可以通过外接水管至综采工作面的水泵循环系统中进行冷却。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种并联永磁电机智能半直驱式刮板输送机，包括刮板输送机、可移动式卸料槽，可移动式卸料槽设置在刮板输送机的端部外侧；

还包括锥齿轮耦合传动箱、两个永磁半直驱电机、两个隔爆型变频器、隔爆型PLC、本安型扭矩传感器、两个本安型电流互感器和两个矿用本安型电流变送器；

锥齿轮耦合传动箱包括壳体、大锥齿轮轴、小锥齿轮轴I和小锥齿轮轴II，大锥齿轮轴一端位于壳体外部，另一端位于壳体内部，大锥齿轮轴位于壳体内部的轴上间隔两个大锥齿轮，小锥齿轮轴I一端位于壳体外部，另一端位于壳体内部且位于壳体内部的这一端面设有小锥齿轮I，小锥齿轮轴II一端位于壳体外部，另一端位于壳体内部且位于壳体内部的这一端面设有小锥齿轮II，小锥齿轮I、小锥齿轮II均与两个大锥齿轮啮合；