1.一种振动冲击下重载刮板输送机链轮摩擦疲劳监测装置,其特征在于:包括基架、驱动系统、圆环链张紧系统、冲击加载系统、煤泥洒落系统和监测系统:所述基架包括底板(1)、固定在底板(1)上的低速伺服电动机支座(19)、机头架(20)、第一矩形导轨(18)、第二矩形导轨(14)、煤泥洒落系统支架(2)、与第一导轨配合(18)的滑块(16)、固定在滑块(16)上的冲击加载系统支架(10)、与第二导轨(14)配合的机尾架(13);
所述驱动系统包括固定于电动机支座(19)上的低速伺服电动机(37)、调控低速伺服电动机(37)转速的变频器、连接低速伺服电动机(37)输出轴与扭矩传感器(25)的第一低速联轴器(36)、连接扭矩传感器(25)与传动轴(34)一端的第二低速联轴器(35)、设置在机头架(20)上并与传动轴(34)另一端连接的滚筒A(23)、与滚筒A(23)通过键连接的主动链轮(24)、设置在机尾架(13)上的滚筒B(31)、与滚筒B(31)通过键连接的从动链轮(30)、缠绕在主动链轮(24)和从动链轮(30)上的圆环链(11);
所述圆环链张紧系统包括设置在机头架(20)与机尾架(13)之间的圆环链张紧系统支架(15)、水平电动缸(17),圆环链张紧系统支架(15)顶面设有衬垫(5),衬垫(5)贴近圆环链(11)内侧面,水平电动缸(17)活塞杆连接机尾架(13);
所述冲击加载系统包括固定于冲击加载系统支架(10)上的垂直电动缸(9),垂直电动缸(9)活塞杆连接冲击板(6),冲击板(6)贴近圆环链(11)外侧面;
所述煤泥洒落系统包括固定于煤泥洒落系统支架(2)上的筛网(4)、固定在筛网(4)上的激振器(3);
所述监测系统包括连接第一低速联轴器(36)、第二低速联轴器(35)的扭矩传感器(25)、贴近第二低速联轴器(35)的霍尔传感器(29)、设置在主动链轮(24)一侧的超声波探头(21)、设置在主动链轮(24)齿根处的第一应变片组(22)、由胶带(32)固定在滚筒A(23)上并与主动链轮(24)同步转动的无线发射元件(33)、设置在水平电动缸(17)活塞杆上的第二应变片组(12)。
2.根据权利要求1所述的一种振动冲击下重载刮板输送机链轮摩擦疲劳监测装置,其特征在于:所述电动缸(17)活塞杆上套有圆盘(7),圆盘(7)一侧与冲击板(6)固定,圆盘(7)一侧与电动缸(17)之间设有弹簧(8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种振动冲击下重载刮板输送机链轮摩擦疲劳监测装置,其特征在于:所述低速伺服电动机输出轴(37)与第一低速联轴器(36)之间通过第一平键(38)连接,第一低速联轴器(36)与扭矩传感器(25)之间通过第二平键(26)连接,扭矩传感器(25)与第二低速联轴器(35)之间通过第三平键(27)连接,第二低速联轴器(35)与传动轴(34)之间通过第四平键(28)连接。
4.根据权利要求1所述监测装置的振动冲击下重载刮板输送机链轮摩擦疲劳监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
a)由计算机控制圆环链张紧系统的水平电动缸(17)活塞杆伸出,通过第二应变组(12)测出圆环链(29)张紧力,达到预先设定张紧力值后停止水平电动缸(17)活塞杆动作;
b)运行低速伺服电动机(37)带动主动链轮(24)转动,经由霍尔传感器(29)测得主动链轮(24)转速,通过变频器控制低速伺服电动机(37),使主动链轮(24)达到预期转速;
c)开启激振器(3),使筛网(4)内煤泥水混合物落至主动链轮(24)上;
d)开启冲击加载系统的垂直电动缸(9),通过垂直电动缸(9)活塞杆伸出对圆环链(11)施加载荷,通过控制其加载频率,实现对主动链轮(24)不同频率冲击载荷的施加;
e)通过扭矩传感器(25)测得主动链轮(24)驱动力矩,由第一应变片组(22)测得主动链轮(24)齿根受力,若测得结果小于设定值,则判断主动链轮(24)齿根处出现断裂;
f)一段时间后停止低速伺服电动机(37)、水平电动缸(17)、激振器(3)、垂直电动缸(9),由超声波探头(21)对主动链轮(24)进行探伤,检测主动链轮(24)疲劳损伤情况,通过测量主动链轮(24)相邻两链窝间距离,实现主动链轮(24)磨损监测;
g)移动滑块(16)至不同位置,重复步骤a)~f),对不同冲击位置处刮板输送机链轮进行摩擦疲劳断裂实验监测。