一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统的制作方法

本发明涉及火力发电设备，具体为一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统。

背景技术：

1、叶轮给煤机是火力发电厂输煤系统中的主要设备，用于将煤炭连续转运至输煤皮带。在给煤机的运行过程中，其驱动电机、控制回路与外部供电网络之间通过电缆进行连接，以实现设备供电与控制信号传输。

2、在现有技术中，给煤机在轨道上进行往复移动时，其配套的电缆采用滑车组结构进行拖拽布线与随动。电缆分段悬挂于多个滑车下方，各滑车依次设置于与给煤机平行的滑车轨道上。给煤机车体通过一根牵引钢丝绳与首辆滑车进行刚性固定连接。当给煤机由行走电机驱动前行时，车体通过牵引钢丝绳向首辆滑车施加牵引拉力，带动滑车组沿轨道同步滑行，从而实现电缆跟随给煤机车体移动。

3、在实际运行中，滑车轨道受环境影响会发生锈蚀或煤粉积聚不平整，使得滑车极易发生卡涩而停止移动。由于给煤机车体与首辆滑车之间采用完全刚性的机械连接传力，一旦滑车发生卡涩，行走电机持续前行所产生的牵引力将瞬间直接作用于受阻的滑车及后方电缆上。该传动结构缺乏吸收异常受力形变的缓冲机制，会导致后续电缆直接承受超出其机械极限的拉伸应力，极易造成电缆绝缘层撕裂或整体拉断，进而引发生产线强制停机与系统电气短路故障。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，解决了上述背景技术中提及的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，包括给煤机车体、行走电机、滑车组、电缆、牵引钢丝绳、张力释放器、卡滞检测单元、plc控制器以及外部报警设备。

3、牵引钢丝绳的第一端与给煤机车体连接，牵引钢丝绳的第二端与张力释放器的一端连接；张力释放器的另一端与滑车组中的首辆滑车连接。卡滞检测单元设置于牵引钢丝绳或张力释放器上，卡滞检测单元检测张力释放器的缓冲行程。卡滞检测单元的信号输出端与plc控制器的信号输入端连接；plc控制器的输出端接入行走电机的控制回路，plc控制器的报警输出端与外部报警设备连接。

4、首辆滑车发生卡滞导致张力释放器产生形变时，卡滞检测单元获取位移变化并输出电信号至plc控制器；plc控制器向行走电机的控制回路输出停机指令；张力释放器产生缓冲行程，吸收牵引钢丝绳的位移。

5、进一步地，张力释放器包括压缩弹簧壳体、压缩弹簧、导向杆以及预紧力调节螺母。压缩弹簧壳体具有内部容置腔体，压缩弹簧设置于内部容置腔体内。导向杆穿设于压缩弹簧壳体及压缩弹簧；导向杆的第一端伸出压缩弹簧壳体的第一端面并与牵引钢丝绳的第二端连接，导向杆的第二端置于内部容置腔体内并形成有限位凸缘；压缩弹簧壳体的第二端与首辆滑车连接。预紧力调节螺母螺纹连接于导向杆的第一端的外壁。压缩弹簧套设于导向杆的外侧；压缩弹簧的第一端抵接于限位凸缘，压缩弹簧的第二端抵接于压缩弹簧壳体的第一端面的内壁；预紧力调节螺母抵接于压缩弹簧壳体的第一端面的外侧。

6、在系统的动力学设计与缓冲原理中，给煤机正常行走时系统存在克服滑车组运行阻力的正常牵引力。通过预紧力调节螺母调节压缩弹簧的初始压缩量，使压缩弹簧具备大于正常牵引力的预紧力。正常状态下实际拉力小于预紧力，张力释放器维持刚性传力状态。滑车轨道因积灰、锈蚀产生卡涩导致运行阻力骤增时，实际拉力克服预紧力。牵引钢丝绳拉动导向杆沿压缩弹簧壳体的轴向向外移动，带动限位凸缘同步轴向位移。限位凸缘在内部容置腔体内压迫压缩弹簧，使导向杆相对于压缩弹簧壳体伸出。该导向杆的伸出位移量吸收了给煤机车体继续前行产生的拉伸量，形成保护电缆的缓冲行程。

7、进一步地，卡滞检测单元具有两种实施方式。 第一种实施方式中，卡滞检测单元包括拉力感应拨片以及微动开关或接近开关形式的状态检测开关。拉力感应拨片安装于导向杆上，状态检测开关安装于压缩弹簧壳体的外壁上。拉力感应拨片与状态检测开关之间保持预设间隙。导向杆相对于压缩弹簧壳体向外伸出时，拉力感应拨片随导向杆产生同步位移；当导向杆的位移量达到设定行程，拉力感应拨片消除预设间隙，压下微动开关或脱离接近开关的感应区，触发状态检测开关输出信号。

8、第二种实施方式中，卡滞检测单元为非接触式位移传感器，其安装于压缩弹簧壳体上，探测端朝向导向杆检测相对位移量。plc控制器内设定有第一段预警位移阈值与第二段停机位移阈值。相对位移量达到第一段预警位移阈值时，plc控制器向外部报警设备输出预警信号；相对位移量达到第二段停机位移阈值时，plc控制器向行走电机的控制回路输出停机指令。

9、本发明提供了一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统。具备以下有益效果：

10、1、本发明通过在牵引钢丝绳与滑车组之间串联设置张力释放器，针对轨道积粉或卡涩导致的运行阻力骤增问题，将电机的刚性牵引力转化为内部压缩弹簧的机械形变。该结构在滑车停止移动时提供一段物理缓冲位移，直接吸收给煤机持续前行产生的机械拉伸量。此机械缓冲机制切断了牵引力向电缆传递的路径，避免了电缆因承受破坏性应力而发生绝缘层撕裂或拉断故障。

11、2、本发明通过配置卡滞检测单元与控制器构建状态响应控制逻辑，实现卡滞异常的及时识别与设备保护。卡滞检测单元实时获取张力释放器内部组件的缓冲位移量，并结合设定的位移阈值触发电信号。控制系统接收阈值信号后切断行走电机电源并输出报警指令。该电气联动控制机制确保在机械缓冲行程耗尽前主动切断动力输入，使电缆始终维持正常松弛状态，防止持续运转引发短路停机。

12、3、本发明通过模块化的结构布局实现对现有给煤机牵引系统的便捷升级改造。该保护系统采用独立串联设计，直接接入牵引钢丝绳与首辆滑车之间的传力路径。配合外置检测组件与控制排线，无需对给煤机车体及滑车结构进行切削重组。此加装方案降低了现场施工与轨道维护工程量，在不改变原有设备主体架构的前提下同步集成物理缓冲与电气报警功能，有效控制了技术改造的周期与成本。

1.一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，包括给煤机车体10、行走电机70、滑车组90、电缆80、牵引钢丝绳30、张力释放器40、卡滞检测单元50、plc控制器60以及外部报警设备100；

2.根据权利要求1所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述张力释放器40包括：

3.根据权利要求2所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述压缩弹簧403套设于所述导向杆402的外侧；所述压缩弹簧403的第一端抵接于所述限位凸缘，所述压缩弹簧403的第二端抵接于所述压缩弹簧壳体401的所述第一端面的内壁；所述预紧力调节螺母404抵接于所述压缩弹簧壳体401的所述第一端面的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述牵引钢丝绳30拉动所述导向杆402沿所述压缩弹簧壳体401的轴向向外移动；所述导向杆402移动带动所述限位凸缘同步轴向位移，在所述内部容置腔体内压迫所述压缩弹簧403的第一端；所述压缩弹簧403受到所述限位凸缘与所述压缩弹簧壳体401的所述第一端面的内壁的挤压产生形变，使所述导向杆402相对于所述压缩弹簧壳体401伸出，所述导向杆402的轴向位移量形成所述缓冲行程。

5.根据权利要求4所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，转动所述预紧力调节螺母404，所述预紧力调节螺母404在所述导向杆402上产生轴向位移，改变所述导向杆402相对所述压缩弹簧壳体401的伸出长度，改变所述限位凸缘与所述压缩弹簧壳体401的所述第一端面的内壁之间的间距，实现对所述压缩弹簧403的初始压缩量的调节。

6.根据权利要求2所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述卡滞检测单元50包括：

7.根据权利要求6所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述状态检测开关502为微动开关或接近开关。

8.根据权利要求7所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述导向杆402相对于所述压缩弹簧壳体401向外伸出，所述拉力感应拨片501随所述导向杆402产生同步位移；当所述导向杆402的位移量达到设定行程时，所述拉力感应拨片501消除所述预设间隙，压下微动开关或脱离接近开关的感应区，所述状态检测开关502动作并输出触发信号。

9.根据权利要求2所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述卡滞检测单元50为非接触式位移传感器503；所述非接触式位移传感器503安装于所述压缩弹簧壳体401上，所述非接触式位移传感器503的探测端朝向所述导向杆402，以非接触方式检测相对位移量。

10.根据权利要求9所述的一种给煤机行走滑缆防拉断保护系统，其特征在于，所述plc控制器60内设定有第一段预警位移阈值与第二段停机位移阈值；所述相对位移量达到所述第一段预警位移阈值时，所述plc控制器60向所述外部报警设备100输出预警信号；所述相对位移量达到所述第二段停机位移阈值时，所述plc控制器60向所述行走电机70的控制回路输出停机指令。