一种刮板输送机断链检测装置及其方法技术领域
本发明涉及煤矿运输领域，特别涉及刮板输送机断链检测装置及其方法。
背景技术
刮板输送机、采煤机和液压支架是综采工作面的主要设备“三机”协同控制是综采
自动化的关键技术。刮板输送机作为综采工作面机械化采煤的关键装备，承担着运煤、为采
煤机提供运行轨道以及为液压支架提供推移支点的重要任务，它的性能、寿命和可靠性制
约了其它设备能力的正常发挥，决定了高产高效综采工作面开采的生产能力和经济效益。
刮板输送机的工作原理决定了其在运行过程中需承受拉压、局部弯曲、时变载荷与冲击等
的作用，恶劣的工作环境使得其关键部件腐蚀现象严重，极易发生断链事故。一旦发生断链
事故，不但影响采煤工作面的正常生产，而且对沿线工作人员生命安全造成巨大威胁。因
此，为了避免断链造成刮板输送机损坏，防止人员伤亡，对刮板输送机断链进行及时有效的
检测具有重要的现实意义。
目前对于双链刮板输送机的断链检测，大都采用接近式开关的形式，例如公开号
为201120338694的名为“一种刮板输送机断链保护装置”的专利文件，其公开的一种刮板输
送机断链保护装置，工作原理在于，在刮板两端设置感应开关，当感应开关接近或到达每一
点位置时进行时间点的记录，对比刮板两端的感应开关响应的时间点是否为同时，或者在
预设时间范围内，若为同时，或者两个时间差小于预设阈值时，则判定没有发生断链状况；
否则发生断链状况。针对这种刮板输送机断链的检测方式，其缺点在于，接近式开关的相应
距离，以及相应范围在精度上误差较大，使得在实际的使用过程中，可能造成误判断；另外，
其只通过单个刮板的倾斜度检测，可能造成检测的不准确性，或者漏判断的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种刮板输送机断链检
测装置及其方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的刮板输送机断链检测装置，包括：机头架、
过渡槽、中间槽、若干间距相等的刮板、链条、红外光敏电阻装置、红外光发射灯、电流传感
器、CPU处理器；其中，所述机头架固定安装在所述过渡槽前端；所述过渡槽固定安装在所述
中间槽与所述机头架之间；所述刮板固定安装在链条上；所述红外光敏电阻装置对称固定
于机头架两侧侧壁上；所述红外光发射灯安装在所述刮板的两端；所述电流传感器输入端
串联于所述红外光敏电阻装置组成回路中，其输出端连接于所述CPU 处理器；所述CPU处理
器包括：信号识取单元、第一判断单元、计时单元、第二判断单元；其中，所述信号识取单元
用于识取所述电流传感器实时感测到的红外光敏电阻装置组成回路中的电流大小；所述第
一判断单元，用于对比同一刮板经过红外光敏电阻装置的时间差是否小于预设时间值；所
述计时单元，用于计时任意两个相邻刮板经过红外光敏电阻装置的时长；所述第二判断单
元，用于对比所述计时单元记录的任意两个相邻刮板经过红外光敏电阻装置的时长是否超
出相邻刮板经过红外光敏电阻装置的平均值。
作为本发明的一种优选方式，所述红外光敏电阻装置包括：安装支架、红外光敏电
阻；所述安装支架包括：支撑端、安装端；其中，所述支撑端一端通过螺栓固定安装在机头架
侧壁上，另一端设置有圆环安装孔；所述安装端包括：安装座端，连接端；其中，所述连接端
与所述支撑端的圆环安装孔通过螺栓固定连接；所述安装座端设置有红外光敏电阻安装
孔、外卡环；所述红外光敏电阻包括：电阻本体、外包裹弹性层。
作为本发明的一种优选方式，所述红外光发射灯包括：灯本体、弹性安装座；所述
刮板两端设置有安装孔；所述安装孔包括：孔体、钢化玻璃盖、安装卡环；其中，所述孔体上
端口内环面设置有钢化玻璃安装卡位，其上端口外围设置有安装卡环安装螺纹孔；所述钢
化玻璃盖下端面固定在所述孔体上端口内环面设置的钢化玻璃安装卡位上，上端面固定在
所述安装卡环上。
作为本发明的一种优选方式，所述红外光发射灯还包括：感应开关，所述感应开关
串联于红外光发射灯；所述过渡槽槽帮钢上还设置有感应发射器。当所述刮板运动到所述
红外光敏电阻装置的前端时，所述红外光发射灯的感应开关进入感应发射器的覆盖区域，
所述感应开关打开，控制所述红外光发射灯打开；当所述刮板运动出所述感应发射器的覆
盖范围时，所述感应开关断开，控制所述红外光发射灯关闭。
作为本发明的一种优选方式，还包括：报警器；所述报警器分别与第一判断单元、
第二判断单元连接；当所述第一判断单元对比同一刮板经过红外光敏电阻的时间差大于预
设时间值时，或者所述第二判断单元对比所述计时单元记录的任意两个相邻刮板经过红外
光敏电阻的时长是否超出相邻刮板经过红外光敏电阻的平均值，所述报警器进行报警动
作。
本发明还提供一种链刮板输送机的断链检测方法，使用上述刮板输送机断链检测
装置，包括以下步骤：
Step1，当所述刮板运动到红外光敏电阻装置的前端时，红外光发射灯的感应开关进入
感应发射器的覆盖区域，感应开关打开，控制红外光发射灯打开；
Step2，电流传感器实时的感测红外光敏电阻组成回路中电流值，并将其发送予CPU处
理器的信号识取单元；
Step3,第一判断单元对比同一刮板两端的红外光发射灯经过红外光敏电阻的时间差
是否大于预设时间值；第二判断单元对比计时单元记录的任意两个相邻刮板经过红外光敏
电阻的时长是否超出相邻刮板经过红外光敏电阻的平均值；
Step4，当第一判断单元对比同一刮板两端的红外光发射灯经过红外光敏电阻的时间
差大于预设时间值时，或者第二判断单元对比计时单元记录的任意两个相邻刮板经过红外
光敏电阻的时长超出相邻刮板经过红外光敏电阻的平均值时，报警器进行报警动作；
Step5，刮板运动出感应发射器的覆盖范围时，感应开关断开，控制红外光发射灯关闭。
作为本发明的一种优选方式，在执行Step1前，将红外光敏电阻装置的安装端进行
角度的调整，使得红外光敏电阻工作面垂直于红外光发射灯的发射光线。
本发明的有益效果：本发明通过红外光敏电阻，以及红外光发射灯进行刮板两端，
以及相邻刮板经过红外光敏的电阻时间，然后通过对比同一刮板经过红外光敏电阻的时间
差进行判断刮板是否倾斜；以及通过对比任意两个相邻刮板经过红外光敏电阻的时长是否
超出相邻刮板经过红外光敏电阻的平均值，判断相邻刮板是否间距发生变化，从而判断链
条是否断链；通过上述设置，从两方面进行链条的断链检测，进一步提高了链条断链检测的
可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明红外光敏电阻装置的结构示意图；
图5为本发明支撑端结构示意图；
图6为本发明圆环安装孔的结构示意图；
图7为本发明刮板及红外光反射灯的结构示意图；
图8为本发明的工作原理图；
图中：1—机头架，2—过渡槽，210—感应发射器，3—中间槽，4—刮板，410—安装孔，
411—孔体，412—钢化玻璃盖，413—安装卡环，411-1—钢化玻璃安装盖卡位，411-2—安装
卡环安装螺纹孔，5—链条，6—红外光敏电阻装置，610—安装支架，620—红外光敏电阻，
611—支撑端，612—安装端，613—圆环安装孔，614—安装座端，615—连接端，614-1-红外
光敏电阻安装孔，614-2—外卡环，621—电阻本体，622—外包裹弹性层,7—红外光发射灯，
710—灯本体，720—弹性安装座，730—感应开关，8—电流传感器，9—CPU处理器， 910—信
号识取单元，920—第一判断单元，930—计时单元，940—第二判断单元，10—报警器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图1-图8所示，本实施例提供刮板输送机断链检测装置，包括：机头架1、过渡槽2、中
间槽3、若干间距相等的刮板4、链条5、红外光敏电阻装置6、红外光发射灯7、电流传感器8、
CPU处理器9；所述过渡槽2固定安装在中间槽3与机头架1之间；所述刮板4固定安装在链条5
上；所述红外光敏电阻装置6对称固定于机头架1两侧侧壁上；所述红外光发射灯7安装在刮
板4的两端；所述电流传感器8输入端串联于所述红外光敏电阻装置6组成回路中，其输出端
与CPU 处理器9连接；
所述CPU处理器9包括：信号识取单元910、第一判断单元920、计时单元930、第二判断单
元940；其中，所述信号识取单元910用于识取所述电流传感器8实时感测到的红外光敏电阻
装置6组成回路中的电流大小；所述第一判断单元920，用于对比同一刮板4两端的红外发射
灯7经过红外光敏电阻装置6的时间差是否小于预设时间值；所述计时单元930，用于计时任
意两个相邻刮板4经过红外光敏电阻装置6的时长；所述第二判断单元940，用于对比所述计
时单元930记录的任意两个相邻刮板4经过红外光敏电阻装置6的时长是否超出相邻刮板4
经过红外光敏电阻装置6的平均值。
作为本实施例的一种优选方式，所述红外光敏电阻装置6包括：安装支架610、红外
光敏电阻620；所述安装支架610包括：支撑端611、安装端612；其中，所述支撑端611一端通
过螺栓固定安装在机头架1侧壁上，另一端设置有圆环安装孔613；所述安装端612包括：安
装座端614，连接端615；所述连接端615与所述圆环安装孔613固定连接；所述安装座端614
设置有红外光敏电阻安装孔614-1、外卡环614-2；所述红外光敏电阻620包括：电阻本体
621、外包裹弹性层622。
作为本实施例的一种优选方式，所述红外光发射灯7包括：灯本体710、弹性安装座
720；所述刮板4两端设置有安装孔410；所述安装孔410包括：孔体411、钢化玻璃盖412、安装
卡环413；其中，所述孔体411上端口内环面设置有钢化玻璃安装卡位411-1，其上端口外围
设置有安装卡环安装螺纹孔411-2；所述钢化玻璃盖412下端面固定在所述孔体411上端口
内环面设置的钢化玻璃安装卡位411-1上，上端面固定在所述安装卡环413上。
具体的，本实施例提供的一种刮板输送机断链检测装置，其工作原理在于，在机头
架1的两侧侧壁上安装有红外光敏电阻装置6，在刮板4的两端安装红外光发射灯7；即在所
述刮板4运动至红外光敏电阻装置6正下方时，由于红外光发射灯7照射红外光敏电阻620，
使得其电阻值发生变化，迅速减小，使得红外光敏电阻装置6组成的回路中的电流发生变
化；所述电流传感器8将实时感测到的电流值发送予CPU处理9的信号识取单元910，当同一
刮板4的两端对应的电流传感器8发生电流值感测的变化时，所述信号识取单元910将两个
电流传感器8变化的是时间点发送予第一判断单元920，所述第一判断单元920对比判断同
一刮板4经过红外光敏电阻装置6的时间差是否小于预设时间值，若小于则说明刮板4两端
经过红外光敏电阻装置6时为平行状态，没有发生倾斜状况，即断链状况。另外，当前一个刮
板4经过红外光敏电阻装置6时，且第一判断单元910判断其两端的红外发射灯7经过红外光
敏电阻装置6的时间差小于预设时间值时，计时单元开始计时，当后一个刮板4到达红外光
敏电阻时，计时单元930停止此次计时，并开始下次的计时；所述第二判断单元940开始判断
计时单元930记录的前两个相邻刮板4经过红外光敏电阻620的时长是否超出相邻刮板4经
过红外光敏电阻620的平均值；若超出，则说明两个刮板4之间的链条长度发生变化，发生链
条断链状况。
值得说明的是，本实施例中采用红外光敏电阻620，目的在于，降低自然光对本检
测装置的影响。另外，由于刮板4在经过过渡槽2时，其不为水平状态，为了保证红外光发射
灯7可以垂直照射红外光面电阻620的工作面，本实施例中，将红外光敏电阻装置6设置为角
度可以调节的形式，具体的即所述红外光敏电阻装置6包括：安装支架610、红外光敏电阻
620；所述安装支架610包括：支撑端611、安装端612；其中，所述支撑端611一端通过螺栓固
定安装在机头架1侧壁上，一端设置有圆环安装孔613；所述安装端612包括：安装座端614，
连接端615；所述连接端615与所述圆环安装孔613固定连接；所述安装座端614设置有红外
光敏电阻安装孔614-1、外卡环614-2；所述红外光敏电阻620包括：电阻本体621、外包裹弹
性层622。通过圆环安装孔613进行角度的调整，保证红外光敏电阻620的工作面与所述红外
光发射灯7的光线垂直。
另外，由于刮板输送机在运行过程中，存在振动，为了保护检测元件，本实施在红
外光敏电阻620，以及红外光发射灯7的安装中，使用弹性包裹层622将工作元件与红外光敏
电阻安装孔614-1柔性安装，避免了刚性安装，由于振动产生的损害。
实施例二
请参考图1-图8，本实施例提供的刮板输送机断链检测装置，整体上与实施例一提供的
刮板输送机的断链检测装置相类似，其区别在于，所述红外光发射灯7还包括：感应开关
730；所述过渡槽2槽帮钢上还设置有感应发射器210。当所述刮板4运动到所述红外光敏电
阻装置6的前端时，所述红外光发射灯7的感应开关730进入感应发射器210的覆盖区域，所
述感应开关730打开，控制所述红外光发射灯7打开；当所述刮板运动出所述感应发射器210
的覆盖范围时，所述感应开关730断开，控制所述红外光发射灯7关闭。
其中，对于感应开关730，以及感应发射器210，在具体的实施过程中，采用射频开
关。通过设置感应开关730，以及感应发射器210，使得刮板4上的红外光发射灯7，在其对应
安装的刮板4不进行检测时，感应开关730关闭，红外光发射灯7关闭，节省电量。
实施例三
如图8所示，本实施例提供的刮板输送机断链检测方法，使用上述刮板输送机的断链检
测装置，包括以下步骤：
Step1，当所述刮板4运动到红外光敏电阻装置6的前端，红外光发射灯7的感应开关730
进入感应发射器210的覆盖区域，感应开关730打开，控制红外光发射灯7打开；
Step2，电流传感器8实时地感测红外光敏电阻620组成回路中电流值，并将其发送予
CPU处理器9的信号识取单元910；
Step3，第一判断单元920对比同一刮板4两端的红外光发射灯7经过红外光敏电阻620
的时间差是否大于预设时间值；第二判断单元940对比计时单元930记录的任意两个相邻刮
板4经过红外光敏电阻620的时长是否超出相邻刮板4经过红外光敏电阻620的平均值；
Step4，当第一判断单元920对比同一刮板4两端的红外光发射灯7经过红外光敏电阻
620的时间差大于预设时间值时，或者第二判断单元940对比计时单元930记录的任意两个
相邻刮板4经过红外光敏电阻620的时长超出相邻刮板4经过红外光敏电阻620的平均值时，
报警器10进行报警动作；
Step5，刮板4运动出感应发射器210的覆盖范围时，感应开关730断开，控制红外光发射
灯7关闭。
作为本实施例的一种优选方式，在执行Step1前，将红外光敏电阻装置6的安装端
612进行角度的调整，使得红外光敏电阻620工作面垂直于红外光发射灯7的发射光线。值得
说明的是，本实施例提供的刮板输送机断链检测方法，其工作原理与实施例一以及实施例
二相同，遂不再赘述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技
术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。对本技
术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，凡根据本发明精神实质所作
出的等同变换、修饰及其他若干改进，都应涵盖在本发明的保护范围之内。