一種鏈式貨運索道減振裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及山地運輸貨物技術領域，特別涉及一種鏈式貨運索道減振裝置及方法。
【背景技術】
[0002]貨運索道在物料輸送中發揮著重要作用，在地形、地勢復雜的山區更是高效、經濟的運輸方式之一，尤其在貨物運輸需要跨越峽谷、河流等天然障礙、其它運輸手段很難甚至無法滿足要求時，其作用更加明顯。
[0003]貨運索道對自然地形的適應性較強，具有爬坡能力大、占地小和破壞植被少等優點。常見的工程貨運索道類型中，單線循環式貨運索道具有施工技術要求低、工程造價小以及對周邊環境破壞程度輕等突出優點，在丘陵山地應用最為廣泛。山地農資運輸的單線循環式貨運索道通常采用環形鏈作為承載牽引索，貨物用吊鉤吊于承載牽引索上，懸索以一定的拉力張緊后，由絞盤機的摩擦卷筒驅動，循環牽引做爬坡、下坡、轉彎或斜線運動，運行線路復雜。環形鏈具有懸鏈線的振動特性，在軸向運動過程中鏈條會不可避免地產生豎直和水平兩個方向的橫向振動，這種橫向振動如不加以抑制，不僅會導致運動失穩、降低使用壽命，而且還對整個鏈索系統的運行安全性和可靠性帶來不利的影響，甚至可能造成災難性后果。為了消減單線循環式貨運索道運行過程中的鏈索橫向振動，迫切需要對現有系統增加減振裝置，以改變沿鏈索軸向傳播的橫向振動波形，使掛載物資的振動幅度在合理的范圍內變化，從而達到抑制鏈索橫向振動的目的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種可大幅度降低傳動鏈橫向振動能量的鏈式貨運索道減振裝置，能夠有效延長貨運索道的使用壽命，提高整個貨運索道系統運行的安全性和可靠性，最大程度避免造成災難性后果。
[0005]本發明的第一目的通過下述技術方案實現:一種鏈式貨運索道減振裝置，包括水平調節機構、水平驅動機構、豎直調節機構、豎直驅動機構、振動信號采集模塊和振動控制器;
[0006]所述振動信號采集模塊設置在鏈式貨運索道托索機構上，用于采集鏈式貨運索道托索機構的振動信號；
[0007]所述振動信號采集模塊連接振動控制器；所述振動控制器分別連接水平驅動機構和豎直驅動機構，用于接收水平驅動機構和豎直驅動機構的輸出扭矩信號以及控制水平驅動機構和豎直驅動機構的工作；
[0008]所述水平驅動機構的動力輸出端連接水平調節機構的動力輸入端，用于控制水平調節機構工作；所述豎直驅動機構的動力輸出端連接豎直調節機構的動力輸入端，用于控制豎直調節機構工作；
[0009]鏈式貨運索道托索機構設置在豎直調節機構，通過豎直調節機構控制鏈式貨運索道托索機構的豎直運動；所述豎直調節機構設置在水平調節機構上，通過水平調節機構控制鏈式貨運索道托索機構的水平運動。
[0010]優選的，所述水平驅動機構包括第一電機、第一磁粉離合器和第一動態扭矩傳感器；所述第一電機通過三角皮帶與第一磁粉離合器輸入軸連接，第一磁粉離合器的輸出軸通過第一聯軸器與第一動態扭矩傳感器的輸入軸連接；
[0011]所述水平驅動機構的第一電機、第一磁粉離合器和第一動態扭矩傳感器分別連接振動控制器；
[0012]所述第一動態扭矩傳感器的輸出軸為水平驅動機構的動力輸出端，所述水平驅動機構通過第一動態扭矩傳感器的輸出軸連接水平調節機構的動力輸入端，用于控制水平調節機構工作；
[0013]豎直驅動機構包括第二電機、第二磁粉離合器和第二動態扭矩傳感器；所述第二電機通過第二聯軸器與第二磁粉離合器輸入軸連接，第二磁粉離合器的輸出軸通過第三聯軸器與第二動態扭矩傳感器的輸入軸連接；
[0014]所述豎直驅動機構的第二電機、第二磁粉離合器和第二動態扭矩傳感器分別連接振動控制器；
[0015]所述第二動態扭矩傳感器的輸出軸為豎直驅動機構的動力輸出端，所述豎直驅動機構通過第二動態扭矩傳感器的輸出軸連接豎直調節機構的動力輸入端，用于控制豎直調節機構工作。
[0016]優選的，所述水平調節機構包括設置在安裝支架上的兩條平行且相隔一定距離的直線導軌、第一主動軸和第一從動軸；
[0017]每條直線導軌上分別設置有兩個導軌直線軸承，其中兩條直線導軌上的四個導軌直線軸承之間通過第一支架連接后形成一個水平滑動平臺；
[0018]所述第一主動軸和第一從動軸通過外球面帶座軸承設置在安裝支架上，所述第一主動軸和第一從動軸分別對應設置在兩條直線導軌兩端并且均垂直于兩條直線導軌，第一主動軸的兩端以及第一從動軸的兩端分別固定有第一同步帶輪，第一主動軸和第一從動軸上位于同側的第一同步帶輪通過第一同步帶連接，其中第一同步帶的數量為兩條，兩條第一同步帶分別穿過水平滑動平臺下方并且與水平滑動平臺固定連接；
[0019]所述第一主動軸的一端為水平調節機構的動力輸入端與水平驅動機的構動力輸出端連接。
[0020]更進一步的，所述豎直調節機構包括花鍵軸、減速齒輪對、第二主動軸、第二上從動軸、第二下從動軸、直線導桿和牽引導桿；
[0021]所述減速齒輪對包括嚙合的主動齒輪和從動齒輪，主動齒輪內孔為內花鍵；
[0022]所述花鍵軸穿過主動齒輪內孔并且位于所述水平滑動平臺上方；花鍵軸的一端通過外球面帶座軸承設置在安裝支架上，另一端為豎直調節機構的動力輸入端與豎直驅動機構的動力輸出端連接；
[0023]所述第二主動軸穿過從動齒輪內孔并且兩端通過外球面帶座軸承設置在水平滑動平臺上；
[0024]所述第二上從動軸兩端通過外球面帶座軸承安裝在水平滑動平臺上并且與第二主動軸平行；水平滑動平臺下方設置有一個與水平滑動平臺連接的托架，所述第二下從動軸通過外球面帶座軸承設置在托架上，所述第二下從動軸位于第二上從動軸正下方并且平行于第二上從動軸；
[0025]所述第二主動軸兩端、第二上從動軸兩端和第二下從動軸兩端分別設置有第二同步帶輪，所述第二主動軸、第二上從動軸和第二下從動軸上位于同側的第二同步帶輪通過第二同步帶連接，其中第二同步帶的數量為兩條；
[0026]所述直線導桿的數量為兩根，兩根直線導桿的上端均固定安裝于水平滑動平臺上，每根直線導桿上分別設置有箱式導桿直線軸承，兩根直線導桿上的箱式導桿直線軸承分別對應固定在兩條第二同步帶上，其中第二同步帶固定箱式導桿直線軸承的位置位于第二上從動軸和第二下從動軸之間，兩根直線導桿分別對應與兩條第二同步帶位于第二上從動軸和第二下從動軸之間的部分平行；
[0027]兩根直線導桿上的箱式導桿直線軸承之間通過第二支架橋接，牽引導桿上端固定在第二支架上，牽引導桿下端固定貨運索道托索機構。
[0028]更進一步的，所述第一支架和第二支架均為角鐵或角鋁；所述兩條直線導軌上的四個導軌直線軸承通過第一支架連接后形成一個四邊形或者X形的水平滑動平臺；
[0029]水平滑動平臺下方的托架上固定安裝有法蘭式導桿直線軸承，所述牽引導桿穿過法蘭式導桿直線軸承，通過法蘭式導桿直線軸承支撐；
[0030]所述主動齒輪兩端面安裝有直徑大于主動齒輪齒頂圓的端蓋。
[0031]優選的，鏈式貨運索道托索機構包括托索架、傳動鏈、托索輪組和吊鉤，托索輪組設于托索架內，傳動鏈穿過托索輪組中兩個托索輪的相接處，吊鉤固定于傳動鏈上；振動信號采集模塊固定于吊鉤上；托索架的頂端固定在豎直調節機構上。
[0032]優選的，所述振動信號采集模塊包括單片機以及與單片機信號連接的加速度傳感器和無線發射模塊，所述振動控制器包括信號連接的無線接收模塊和微處理器，所述振動信號采集模塊的無線發射模塊通過無線信號與振動控制器的無線接收模塊信號連接。
[0033]本發明的第二目的通過下述技術方案實現:一種基于上述鏈式貨運索道減振裝置實現的鏈式貨運索道減振方法，步驟如下:
[0034]S1、振動信號采集模塊采集貨運索道托索機構負