为实现对刮板输送机运行过程中链条张力的有效检测,克服供电模块需要定期拆卸更换的难题,提出了一种基于压电振动俘能自供电的刮板输送机张力检测系统。通过采集刮板运行过程中产生的振动能量实现电能的有效转换,保证张力检测装置和无线信号发射装置长期有效工作。通过系统多个周期张力检测实验结果表明,检测系统自供电性能稳定;截取103 s的单周期进行分析,刮板经过链轮时的最大张力峰值为274.2 k N,通过计算两端部啮合点张力的差值得到下边链的运行阻力为12 k N,测试结果符合现场实际工况,表明系统具有较高的检测精度及可靠性。
为了实现采煤机在作业中摇臂与连接架之间的连接销轴的受力实时检测,提出了一种基于压电振动俘能自供电销轴受力检测系统,不仅为销轴过载保护提供了重要依据,而且有效解决了经常更换电源的问题。将采煤机工作过程中的振动能量有效的转换为电能,为传感器和无线采集模块提供稳定充足的电能。通过多个现场测试表明,检测系统的自供电性能稳定,截取采煤机900s内工作时间进行分析,得到销轴X、Y、Z方向上最大载荷分别为16.261 73 k N、51.321 43 k N、303.939 31 k N,测试结果与实际工况相接近,验证了基于压电振动俘能装置的自供电销轴受力检测系统应用于实际工程检测的可行性和精确性。
针对刮板输送机工作过程中刮板链张力及运行阻力的检测瓶颈问题,开发了一套基于微应变检测的刮板输送机张力测试系统,通过在刮板中安装应变片及无线信号收发装置实现对刮板链张力的检测,并对不同位置刮板链的张力及运行阻力进行分析。实验测试结果表明,刮板过链轮时最大瞬时张力为342.681 3 k N,刮板在同一链轮啮入点与啮出点的最大张力差值为46 k N,刮板输送机上端链的最大运行阻力为41.4 k N,下端链运行阻力为22.2 k N,测试结果与现场实际工况基本一致,系统的检测精度与可靠性较高。
