本發(fā)明屬于采煤機電纜保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

采煤機是目前煤炭綜采工作面配套的三機之一。在無人或少人化煤礦綜采工作面中，采煤機已經(jīng)實現(xiàn)了無人跟機、程序控制采煤以及自動控制落煤等技術(shù)。但是在采煤機采煤過程中，采煤機電纜隨著采煤機的往復(fù)運動而運動，當(dāng)采煤機采煤時會發(fā)生電纜多次彎曲現(xiàn)象，即電纜在垂直方向上有多次疊加，這樣容易造成電纜擠壓、過度彎曲與扭轉(zhuǎn)、過度磨損、拉伸、漏電、掉落、翻轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。若不及時調(diào)整收放采煤機電纜，會給生產(chǎn)過程帶來阻礙，延長生產(chǎn)時間，同時減少采煤機電纜的使用壽命，增加運營成本。為了解決這一問題，有人提出了采煤機自動拖纜系統(tǒng)及其控制方法，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的采煤機自動拖纜系統(tǒng)及其控制方法均需要通過采煤機控制主機與采煤機自動拖纜系統(tǒng)進行實時通信，采煤機自動拖纜系統(tǒng)對采煤機控制主機依賴程度高，由于現(xiàn)場運行環(huán)境惡劣，采煤機到采煤機自動拖纜系統(tǒng)之間的反饋信號線容易斷線，丟失采煤機的信號，一旦采煤機控制主機與采煤機自動拖纜系統(tǒng)之間的通信消失，會帶來設(shè)備停機，降低生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理，可實時監(jiān)測采煤機與采煤機電纜拖拽裝置隨動狀態(tài)，監(jiān)測鏈條實時張力以及故障定位，實現(xiàn)采煤機電纜智能隨動控制。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，包括與用于控制采煤機運行的采煤機控制主機通信且用于控制采煤機電纜拖拽裝置運行的隨動控制終端，所述采煤機電纜拖拽裝置包括用于保護并拖動采煤機電纜的電纜夾、通過鏈條拖動電纜夾在采煤機運動方向上運動的滑動拖纜小車、用于帶動鏈條運動的電動機和與電動機的輸出軸連接的減速器，以及機尾電纜槽、中部電纜槽和機頭電纜槽，減速器的輸出軸上連接有設(shè)置在機尾電纜槽內(nèi)的主動鏈輪，機頭電纜槽內(nèi)設(shè)置有從動鏈輪，鏈條繞在主動鏈輪和從動鏈輪上形成了閉合的鏈條環(huán)，位于所述鏈條環(huán)上部的鏈條與滑動拖纜小車的下部固定連接，電纜夾與滑動拖纜小車的上部連接，其特征在于：所述隨動控制終端包括隨動控制主機和電源，以及與隨動控制主機相接的存儲器和連接上位機的串口通信模塊，隨動控制主機的輸入端接有安裝在機尾電纜槽內(nèi)壁上且用于對鏈條的張力進行實時檢測的張力傳感器、安裝在電纜夾上用于對采煤機電纜的夾持力進行實時檢測的壓力傳感器和安裝在滑動拖纜小車上用于檢測滑動拖纜小車與主動鏈輪之間的距離的測距傳感器，隨動控制主機的輸出端接有報警器、用于驅(qū)動主動鏈輪轉(zhuǎn)動的變頻器和用于驅(qū)動油缸運行的電磁比例閥，油缸安裝在機頭電纜槽上且用于推動從動鏈輪張緊。

上述的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述張力傳感器向隨動控制主機輸入張力信號的回路中串聯(lián)有張力變送器。

上述的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述上位機的輸出端連接有用于顯示所述采煤機電纜拖拽裝置運行的顯示屏。

上述的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述隨動控制主機為PLC控制模塊，所述PLC控制模塊通過串口通信模塊與采煤機控制主機進行通信。

上述的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述測距傳感器為雷達(dá)測距傳感器。

同時，本發(fā)明還公開了一種可及時保護并拖動采煤機電纜，避免采煤機采煤時發(fā)生電纜二次彎曲現(xiàn)象的鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、隨動控制終端初始化：隨動控制終端采用上電初始化；

步驟二、鏈條和電纜夾的張緊控制及信號采集：首先，隨動控制主機預(yù)設(shè)鏈條的張緊力閾值F_a，采用張力傳感器實時測量鏈條的張緊力，并將測量得到的張緊力與張緊力閾值進行比對，采用PID控制電磁比例閥調(diào)節(jié)油缸伸縮對鏈條進行張緊，使鏈條的張緊力保持為F_a；然后，隨動控制主機預(yù)設(shè)電纜夾的張力F_h且電纜夾的張力F_h滿足：F_h＝F_x+F_l+F_d+F_c且F_h與F_x、F_l、F_d和F_c的方向相反，其中，T₀為初始狀態(tài)下，變頻器給電動機方向為正方向的初始扭矩，R為主動鏈輪的節(jié)圓半徑，F(xiàn)_x為滑動拖纜小車的摩擦力，F(xiàn)_l為鏈條的摩擦力，F(xiàn)_d為采煤機電纜的摩擦力，F(xiàn)_c為采煤機的反作用力且F_c＝0.5F_M，F(xiàn)_M為電纜夾的拉斷力；

規(guī)定采煤機上行割煤時，電動機逆時針轉(zhuǎn)動，輸出正方向扭矩；采煤機下行割煤時，電動機順時針轉(zhuǎn)動，輸出負(fù)方向扭矩；

步驟三、隨動控制系統(tǒng)的啟動運行：采煤機控制主機控制采煤機運行，所述采煤機電纜拖拽裝置隨動運行；

步驟四、判斷采煤機控制主機與隨動控制主機之間是否有采煤機運行反饋信號：采煤機控制主機向隨動控制主機發(fā)送運行反饋信號，所述運行反饋信號包括采煤機的運行方向信號、運行速度信號和采煤機啟停信號，當(dāng)隨動控制主機能夠連續(xù)接收到采煤機控制主機發(fā)送的運行反饋信號時，說明采煤機控制主機和隨動控制主機之間有采煤機運行反饋信號，執(zhí)行步驟五；當(dāng)隨動控制主機在時間段t內(nèi)均接收不到采煤機控制主機發(fā)送的運行反饋信號時，說明采煤機控制主機和隨動控制主機之間無采煤機運行反饋信號，執(zhí)行步驟六；

步驟五、判斷有采煤機運行反饋信號時電動機的轉(zhuǎn)動方向是否為逆時針：采煤機控制主機控制采煤機運行割煤并向隨動控制主機輸出該采煤機運行反饋信號，當(dāng)采煤機上行割煤時，電動機逆時針轉(zhuǎn)動，執(zhí)行步驟501；當(dāng)采煤機下行割煤時，電動機順時針轉(zhuǎn)動，執(zhí)行步驟503；

步驟501、有采煤機運行反饋信號時電動機逆時針轉(zhuǎn)動：首先，以主動鏈輪主軸為受力點，存在采煤機的反作用力F′_c且F′_c<F_c；然后，根據(jù)F_h-F_x-F_l-F_d-F′_c>0，隨動控制主機驅(qū)動電動機逆時針轉(zhuǎn)動，鏈條和滑動拖纜小車被動隨動；

步驟502、判斷有采煤機運行反饋信號且電動機逆時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：通過隨動控制主機設(shè)置鏈條的張緊力臨界范圍，所述張緊力臨界范圍為[0,0.9F_a)∪(1.1F_a,+∞)，采用張力傳感器實時測量鏈條的張緊力，當(dāng)張力傳感器實時測量鏈條的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟503、有采煤機運行反饋信號時電動機順時針轉(zhuǎn)動：變頻器給電動機方向為負(fù)方向的扭矩T₁，計算負(fù)方向扭矩T₁時電纜夾的張力并以滑動拖纜小車主軸為受力點，獲取負(fù)方向扭矩T₁時電纜夾的張力F_H＝F_d+F_l+F_x-F_cc，其中，F(xiàn)_cc為方向與張力F_H相同的采煤機的作用力且F_cc＝0.5F_M，隨動控制主機驅(qū)動電動機順時針轉(zhuǎn)動，鏈條和滑動拖纜小車主動隨動；

步驟504、判斷有采煤機運行反饋信號且電動機順時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：當(dāng)張力傳感器實時測量鏈條的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟六、判斷無采煤機運行反饋信號時鏈條的張緊力的變化是否為下降：采用張力傳感器實時檢測鏈條的張緊力，當(dāng)鏈條的張緊力下降，且鏈條的張緊力下降至0.9F_a時，執(zhí)行步驟601；當(dāng)鏈條的張緊力未下降而上升時，且鏈條的張緊力上升至1.1F_a時，執(zhí)行步驟603；

步驟601、無采煤機運行反饋信號時電動機逆時針轉(zhuǎn)動：鏈條的張緊力下降至0.9F_a時，隨動控制主機驅(qū)動電動機逆時針轉(zhuǎn)動，保持鏈條的張緊力變化不超過0.05F_a，鏈條和滑動拖纜小車被動隨動；

步驟602、判斷無采煤機運行反饋信號且電動機逆時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：采用張力傳感器實時測量鏈條的張緊力，當(dāng)張力傳感器實時測量鏈條的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟603、無采煤機運行反饋信號時電動機順時針轉(zhuǎn)動：鏈條的張緊力上升至1.1F_a時，隨動控制主機驅(qū)動電動機順時針轉(zhuǎn)動，保持鏈條的張緊力變化不超過0.05F_a，鏈條和滑動拖纜小車主動隨動；

步驟604、判斷無采煤機運行反饋信號且電動機順時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：采用張力傳感器實時測量鏈條的張緊力，當(dāng)張力傳感器實時測量鏈條的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟七、故障報警及隨動控制系統(tǒng)的停機：當(dāng)鏈條的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，隨動控制主機控制電動機停止轉(zhuǎn)動，隨動控制主機與采煤機控制主機通信控制采煤機停機，并將故障信息通過串口通信模塊上傳至上位機，且通過與上位機連接的顯示屏顯示故障結(jié)果，同時隨動控制主機控制報警器報警提示發(fā)生故障。

上述的方法，其特征在于：步驟二中滑動拖纜小車的摩擦力F_x滿足：F_x＝Mgμ_g，其中，M為滑動拖纜小車質(zhì)量且其單位為kg，g為重力加速度且其單位為N/kg，μ_g為滑動拖纜小車與中部電纜槽的底部和側(cè)部導(dǎo)軌之間的摩擦因數(shù)；鏈條的摩擦力F_l滿足：F_l＝2G_kμ_l，其中，G_k為鏈條的重量且其單位為N，μ_l為鏈條和電纜槽的摩擦因數(shù)；采煤機電纜的摩擦力F_d滿足：F_d＝2Q_dμ_d，其中，Q_d為采煤機電纜的重量且其單位為N，μ_d為采煤機電纜和電纜槽的摩擦因數(shù)。

上述的方法，其特征在于：步驟四中所述t的取值為3s～15s。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明隨動控制系統(tǒng)通過采煤機控制主機與隨動控制主機通信，確定采煤機運行方向、運行速度和啟停信號，實現(xiàn)采煤機電纜拖拽裝置隨采煤機運行方向收放采煤機電纜，確保電動機隨采煤機同步運行；當(dāng)采煤機控制主機與隨動控制主機通信消失，通過張力傳感器采集鏈條張力，及時控制采煤機電纜拖拽裝置運行，減少生產(chǎn)停機次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，便于推廣使用。

2、本發(fā)明采煤機電纜智能隨動控制方法通過有采煤機運行反饋信號和無采煤機運行反饋信號分別控制電動機順時針轉(zhuǎn)動或電動機逆時針轉(zhuǎn)動，采煤機電纜配合采煤機下行割煤或上行割煤隨動，采用張力傳感器采集鏈條的張緊力，當(dāng)鏈條出現(xiàn)過大擴張或是松散斷裂時，均報警停機，方法有效。

3、本發(fā)明通過測距傳感器獲取滑動拖纜小車與主動鏈輪之間的距離，實現(xiàn)實時對滑動拖纜小車的定位跟蹤，采煤機控制主機和采煤機電纜拖拽裝置的運行數(shù)據(jù)均可上傳至上位機，實現(xiàn)在線控制采煤機電纜隨動。

綜上所述，本發(fā)明可實時監(jiān)測采煤機與采煤機電纜拖拽裝置隨動狀態(tài)，及時保護并拖動采煤機電纜，避免采煤機采煤時發(fā)生電纜二次彎曲現(xiàn)象。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采煤機電纜拖拽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明隨動控制終端的電路原理框圖。

圖3為本發(fā)明采煤機下行割煤時采煤機與隨動控制系統(tǒng)的使用狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明采煤機上行割煤時采煤機與隨動控制系統(tǒng)的使用狀態(tài)圖。

圖5為本發(fā)明方法的流程框圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—機尾電纜槽； 2—鏈條； 3—滑動拖纜小車；

4—電纜夾； 5—從動鏈輪； 6—機頭電纜槽；

7—電纜夾軌道； 8—采煤機電纜； 9—電動機；

10—減速器； 11—采煤機； 12—刮板輸送機；

13—張力傳感器； 14—張力變送器； 15—壓力傳感器；

16—測距傳感器； 17—存儲器； 18—隨動控制主機；

19—電源； 20—電磁比例閥； 21—油缸；

22—變頻器； 23—報警器； 24—串口通信模塊；

25—上位機； 26—顯示屏； 27—采煤機控制主機；

28—主動鏈輪。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制系統(tǒng)，包括與用于控制采煤機11運行的采煤機控制主機27通信且用于控制采煤機電纜拖拽裝置運行的隨動控制終端，所述采煤機電纜拖拽裝置包括用于保護并拖動采煤機電纜8的電纜夾4、通過鏈條2拖動電纜夾4在采煤機運動方向上運動的滑動拖纜小車3、用于帶動鏈條2運動的電動機9和與電動機9的輸出軸連接的減速器10，以及機尾電纜槽1、中部電纜槽和機頭電纜槽6，減速器10的輸出軸上連接有設(shè)置在機尾電纜槽1內(nèi)的主動鏈輪28，機頭電纜槽6內(nèi)設(shè)置有從動鏈輪5，鏈條2繞在主動鏈輪28和從動鏈輪5上形成了閉合的鏈條環(huán)，位于所述鏈條環(huán)上部的鏈條2與滑動拖纜小車3的下部固定連接，電纜夾4與滑動拖纜小車3的上部連接，其特征在于：所述隨動控制終端包括隨動控制主機18和電源19，以及與隨動控制主機18相接的存儲器17和連接上位機25的串口通信模塊24，隨動控制主機18的輸入端接有安裝在機尾電纜槽1內(nèi)壁上且用于對鏈條2的張力進行實時檢測的張力傳感器13、安裝在電纜夾4上用于對采煤機電纜8的夾持力進行實時檢測的壓力傳感器15和安裝在滑動拖纜小車3上用于檢測滑動拖纜小車3與主動鏈輪28之間的距離的測距傳感器16，隨動控制主機18的輸出端接有報警器23、用于驅(qū)動主動鏈輪28轉(zhuǎn)動的變頻器22和用于驅(qū)動油缸21運行的電磁比例閥20，油缸21安裝在機頭電纜槽6上且用于推動從動鏈輪5張緊。

實際工作中，采煤機控制主機27首先與隨動控制終端中的隨動控制主機18通信，采煤機控制主機27向隨動控制主機18發(fā)送采煤機的運行方向和運行速度，隨動控制主機18控制變頻器22使電動機9結(jié)合減速器10為主動鏈輪28提供動力，張力傳感器13安裝在機尾電纜槽1內(nèi)壁上采集鏈條2的張力是了精確快速的測量鏈條2的張力變化，機尾電纜槽1內(nèi)安裝有主動鏈輪28，電動機9逆時針轉(zhuǎn)動時，以主動鏈輪28的主軸為受力點，電動機9順時針轉(zhuǎn)動時，以滑動拖纜小車3的主軸為受力點，本實施例中，安裝在刮板輸送機12上的采煤機11在刮板輸送機12上運行，當(dāng)電動機9逆時針轉(zhuǎn)動時，視為采煤機11上行割煤，當(dāng)電動機9順時針轉(zhuǎn)動時，視為采煤機11下行割煤，保護并拖動采煤機電纜8的電纜夾4采用電纜夾軌道7支撐，且電纜夾4在電纜夾軌道7上往復(fù)做卷起或展開運動；當(dāng)采煤機控制主機27與隨動控制終端中的隨動控制主機18通信消失時，采煤機11的運行會帶動采煤機電纜8張緊變化，若此時隨動控制終端中的張力傳感器13采集的主動鏈輪28上的鏈條2張力變大時，可知，采煤機11下行割煤拉緊采煤機電纜8，電動機9順時針轉(zhuǎn)動，滑動拖纜小車3帶動鏈條2主動隨動；若此時隨動控制終端中的張力傳感器13采集的主動鏈輪28上的鏈條2張力變小時，可知，采煤機11上行割煤使采煤機電纜8松弛，電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，滑動拖纜小車3帶動鏈條2被動隨動。

如圖2所示，本實施例中，所述張力傳感器13向隨動控制主機18輸入張力信號的回路中串聯(lián)有張力變送器14。

本實施例中，張力變送器14能夠精確快速的感應(yīng)鏈條2的張力變化，并將精準(zhǔn)的變化速度傳輸至隨動控制主機18，便于隨動控制主機18對電動機9做出正確的控制動作。

如圖2所示，本實施例中，所述上位機25的輸出端連接有用于顯示所述采煤機電纜拖拽裝置運行的顯示屏26。

本實施例中，采用串口通信模塊24將隨動控制主機18數(shù)據(jù)上傳至上位機25，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，顯示屏26將隨動控制主機18發(fā)送或接收的信息顯示出來，便于操作者及時的查看采煤機電纜8隨動當(dāng)前結(jié)果。

本實施例中，所述隨動控制主機18為PLC控制模塊，所述PLC控制模塊通過串口通信模塊與采煤機控制主機27進行通信。

本實施例中，隨動控制主機18與采煤機控制主機27之間連接有通信信號線，采煤機控制主機27與隨動控制終端中的隨動控制主機18通信消失即為隨動控制主機18與采煤機控制主機27之間的通信信號線斷了，實際操作中，隨動控制系統(tǒng)故障包括設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵和鏈條2斷鏈，以及采煤機控制主機27與隨動控制終端中的隨動控制主機18通信消失，當(dāng)設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵時，張力傳感器13采集的張力數(shù)據(jù)瞬間增大；當(dāng)鏈條2斷鏈時，張力傳感器13采集的張力數(shù)據(jù)瞬間減小至0；當(dāng)采煤機控制主機27與隨動控制終端中的隨動控制主機18通信消失，但是設(shè)備運行遲緩，通過隨動控制主機18設(shè)置張力傳感器13采集數(shù)據(jù)的閾值，實現(xiàn)采煤機電纜拖拽裝置有效控制；當(dāng)隨動控制系統(tǒng)故障均通過報警器23報警提示。

本實施例中，所述測距傳感器16為雷達(dá)測距傳感器。

雷達(dá)測距傳感器測距具有發(fā)送接收距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢，可實時探測滑動拖纜小車3與主動鏈輪28之間的距離，實現(xiàn)滑動拖纜小車3實時定位跟蹤。

如圖5所示的一種鏈傳動采煤機電纜智能隨動控制方法，包括以下步驟：

步驟一、隨動控制終端初始化：隨動控制終端采用上電初始化；

一次停機故障維修后，重新開啟采煤機11運行，將隨動控制終端上電初始化，采煤機11開啟位置不受限制，隨動控制終端恢復(fù)數(shù)據(jù)對當(dāng)前的采煤機11進行采煤機電纜8拖拽；

步驟二、鏈條和電纜夾的張緊控制及信號采集：首先，隨動控制主機18預(yù)設(shè)鏈條2的張緊力閾值F_a，采用張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力，并將測量得到的張緊力與張緊力閾值進行比對，采用PID控制電磁比例閥20調(diào)節(jié)油缸21伸縮對鏈條2進行張緊，使鏈條2的張緊力保持為F_a；然后，隨動控制主機18預(yù)設(shè)電纜夾4的張力F_h且電纜夾4的張力F_h滿足：F_h＝F_x+F_l+F_d+F_c且F_h與F_x、F_l、F_d和F_c的方向相反，其中，T₀為初始狀態(tài)下，變頻器22給電動機9方向為正方向的初始扭矩，R為主動鏈輪28的節(jié)圓半徑，F(xiàn)_x為滑動拖纜小車3的摩擦力，F(xiàn)_l為鏈條2的摩擦力，F(xiàn)_d為采煤機電纜8的摩擦力，F(xiàn)_c為采煤機11的反作用力且F_c＝0.5F_M，F(xiàn)_M為電纜夾4的拉斷力；

規(guī)定采煤機11上行割煤時，電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，輸出正方向扭矩；采煤機11下行割煤時，電動機9順時針轉(zhuǎn)動，輸出負(fù)方向扭矩；

步驟三、隨動控制系統(tǒng)的啟動運行：采煤機控制主機27控制采煤機11運行，所述采煤機電纜拖拽裝置隨動運行；

步驟四、判斷采煤機控制主機與隨動控制主機之間是否有采煤機運行反饋信號：采煤機控制主機27向隨動控制主機18發(fā)送運行反饋信號，所述運行反饋信號包括采煤機11的運行方向信號、運行速度信號和采煤機啟停信號，當(dāng)隨動控制主機18能夠連續(xù)接收到采煤機控制主機27發(fā)送的運行反饋信號時，說明采煤機控制主機27和隨動控制主機18之間有采煤機運行反饋信號，執(zhí)行步驟五；當(dāng)隨動控制主機18在時間段t內(nèi)均接收不到采煤機控制主機27發(fā)送的運行反饋信號時，說明采煤機控制主機27和隨動控制主機18之間無采煤機運行反饋信號，執(zhí)行步驟六；

本實施例中，步驟四中所述t的取值為3s～15s。

步驟五、判斷有采煤機運行反饋信號時電動機的轉(zhuǎn)動方向是否為逆時針：采煤機控制主機27控制采煤機11運行割煤并向隨動控制主機18輸出該采煤機運行反饋信號，當(dāng)采煤機11上行割煤時，電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，執(zhí)行步驟501；當(dāng)采煤機11下行割煤時，電動機9順時針轉(zhuǎn)動，執(zhí)行步驟503；

步驟501、有采煤機運行反饋信號時電動機逆時針轉(zhuǎn)動：首先，以主動鏈輪28主軸為受力點，存在采煤機11的反作用力F′_c且F′_c<F_c；然后，根據(jù)F_h-F_x-F_l-F_d-F′_c>0，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，鏈條2和滑動拖纜小車3被動隨動；

如圖4所示，本實施例中，有采煤機運行反饋信號，采煤機控制主機27控制采煤機11上行割煤，采煤機11主動向左運行，滑動拖纜小車3同步向左運行且鏈條2和滑動拖纜小車3被動運行，此時，采煤機11給主動鏈輪28主軸的作用力減小，因此，存在采煤機11的反作用力F′_c變小，隨動控制主機18根據(jù)接收的反饋信號以及檢測的F_h-F_x-F_l-F_d-F′_c>0，實時控制電動機9逆時針轉(zhuǎn)動；

步驟502、判斷有采煤機運行反饋信號且電動機逆時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：通過隨動控制主機18設(shè)置鏈條2的張緊力臨界范圍，所述張緊力臨界范圍為[0,0.9F_a)∪(1.1F_a,+∞)，采用張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力，當(dāng)張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟501中，有采煤機運行反饋信號且電動機9逆時針轉(zhuǎn)動時，檢測鏈條的張緊力是為了保證設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵或者鏈條2斷鏈時及時停機，避免運行設(shè)備工作在異常條件下，給生產(chǎn)帶來更大的損失，其中，當(dāng)隨動控制主機18檢測到鏈條2的張緊力突然處于(1.1F_a,+∞)范圍時，說明出現(xiàn)大塊煤堵，導(dǎo)致鏈條2異常被拉緊；當(dāng)隨動控制主機18檢測到鏈條2的張緊力突然處于[0,0.9F_a)范圍時，說明出現(xiàn)鏈條2斷鏈，導(dǎo)致鏈條2上拉力減小或消失。

步驟503、有采煤機運行反饋信號時電動機順時針轉(zhuǎn)動：變頻器22給電動機9方向為負(fù)方向的扭矩T₁，計算負(fù)方向扭矩T₁時電纜夾4的張力并以滑動拖纜小車3主軸為受力點，獲取負(fù)方向扭矩T₁時電纜夾4的張力F_H＝F_d+F_l+F_x-F_cc，其中，F(xiàn)_cc為方向與張力F_H相同的采煤機11的作用力且F_cc＝0.5F_M，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9順時針轉(zhuǎn)動，鏈條2和滑動拖纜小車3主動隨動；

如圖3所示，本實施例中，有采煤機運行反饋信號，采煤機控制主機27控制采煤機11下行割煤，采煤機11主動向右運行，此時合力的受力點發(fā)生變化，滑動拖纜小車3同步向右運行且鏈條2和滑動拖纜小車3主動運行，變頻器22給電動機9方向為負(fù)方向的扭矩T₁，以滑動拖纜小車3主軸為受力點，重新計算受力情況，此時，負(fù)方向扭矩T₁時電纜夾4的張力F_H與采煤機11的作用力F_cc方向相同且向右，滑動拖纜小車3的摩擦力F_x、鏈條2的摩擦力F_l、采煤機電纜8的摩擦力F_d均向左，保持受力平衡實時控制電動機9順時針轉(zhuǎn)動；

步驟504、判斷有采煤機運行反饋信號且電動機順時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：當(dāng)張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟504中，有采煤機運行反饋信號且電動機9順時針轉(zhuǎn)動時，檢測鏈條的張緊力是為了保證設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵或者鏈條2斷鏈時及時停機，避免運行設(shè)備工作在異常條件下，給生產(chǎn)帶來更大的損失，檢測方法與步驟502相同。

步驟六、判斷無采煤機運行反饋信號時鏈條的張緊力的變化是否為下降：采用張力傳感器13實時檢測鏈條2的張緊力，當(dāng)鏈條2的張緊力下降，且鏈條2的張緊力下降至0.9F_a時，執(zhí)行步驟601；當(dāng)鏈條2的張緊力未下降而上升時，且鏈條2的張緊力上升至1.1F_a時，執(zhí)行步驟603；

步驟601、無采煤機運行反饋信號時電動機逆時針轉(zhuǎn)動：鏈條2的張緊力下降至0.9F_a時，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，保持鏈條2的張緊力變化不超過0.05F_a，鏈條2和滑動拖纜小車3被動隨動；

當(dāng)采煤機11與隨動控制主機18之間的信號線出現(xiàn)異常無法傳送信號時，采用張力傳感器13檢測鏈條2的張緊力上升或是下降的變化過程，避免多次停機造成生產(chǎn)的異常，由于采煤機11與隨動控制主機18之間的無信號傳輸，鏈條2的張緊力下降至0.9F_a時，說明采煤機11向左運行，而鏈條2還來不及向左運行，此時，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，及時對鏈條2進行舒展，提升張緊力，避免鏈條2的張緊力持續(xù)下降導(dǎo)致設(shè)備故障，如圖4所示，電動機9逆時針轉(zhuǎn)動，采煤機控制主機27控制采煤機11上行割煤。

步驟602、判斷無采煤機運行反饋信號且電動機逆時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：采用張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力，當(dāng)張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟602中，檢測鏈條2的張緊力是為了保證設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵或者鏈條2斷鏈時及時停機，避免運行設(shè)備工作在異常條件下，給生產(chǎn)帶來更大的損失，檢測方法與步驟502相同。

步驟603、無采煤機運行反饋信號時電動機順時針轉(zhuǎn)動：鏈條2的張緊力上升至1.1F_a時，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9順時針轉(zhuǎn)動，保持鏈條2的張緊力變化不超過0.05F_a，鏈條2和滑動拖纜小車3主動隨動；

由于采煤機11與隨動控制主機18之間的無信號傳輸，鏈條2的張緊力上升至1.1F_a時，說明采煤機11向右運行，拉動滑動拖纜小車3帶動鏈條2向右運行，但是，由于電動機9還未轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致安裝在機尾電纜槽1內(nèi)壁上且用于對鏈條2的張力檢測的張力傳感器13檢測的數(shù)據(jù)增大，此時，隨動控制主機18驅(qū)動電動機9順針轉(zhuǎn)動，及時緩解鏈條2擴張，減小張緊力，避免鏈條2的張緊力上升導(dǎo)致鏈條斷裂使設(shè)備故障，如圖3所示，電動機9順時針轉(zhuǎn)動，采煤機控制主機27控制采煤機11下行割煤。

步驟604、判斷無采煤機運行反饋信號且電動機順時針轉(zhuǎn)動時鏈條的張緊力是否處于張緊力臨界范圍內(nèi)：采用張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力，當(dāng)張力傳感器13實時測量鏈條2的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，執(zhí)行步驟七；否則，執(zhí)行步驟二；

步驟504中，檢測鏈條的張緊力是為了保證設(shè)備運行出現(xiàn)大塊煤堵或者鏈條2斷鏈時及時停機，避免運行設(shè)備工作在異常條件下，給生產(chǎn)帶來更大的損失，檢測方法與步驟502相同。

步驟七、故障報警及隨動控制系統(tǒng)的停機：當(dāng)鏈條2的張緊力處于張緊力臨界范圍內(nèi)時，隨動控制主機18控制電動機9停止轉(zhuǎn)動，隨動控制主機18與采煤機控制主機27通信控制采煤機11停機，并將故障信息通過串口通信模塊24上傳至上位機25，且通過與上位機25連接的顯示屏26顯示故障結(jié)果，同時隨動控制主機18控制報警器23報警提示發(fā)生故障。

本實施例中，步驟二中滑動拖纜小車3的摩擦力F_x滿足：F_x＝Mgμ_g，其中，M為滑動拖纜小車3質(zhì)量且其單位為kg，g為重力加速度且其單位為N/kg，μ_g為滑動拖纜小車3與中部電纜槽的底部和側(cè)部導(dǎo)軌之間的摩擦因數(shù)；鏈條2的摩擦力F_l滿足：F_l＝2G_kμ_l，其中，G_k為鏈條2的重量且其單位為N，μ_l為鏈條2和電纜槽的摩擦因數(shù)；采煤機電纜8的摩擦力F_d滿足：F_d＝2Q_dμ_d，其中，Q_d為采煤機電纜8的重量且其單位為N，μ_d為采煤機電纜8和電纜槽的摩擦因數(shù)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。