煤矿输送带纵向撕裂检测装置的研究

添加人：admin 发布时间：2015/7/28 14:55:13 来源：中国破碎机网

　　1引言煤矿的运输是煤矿开采中的个重要问，带式输送机作为种连续运输机械，以其连续运行运输能力大耗电量低运行平稳对物料的破碎小易于自动控制被广泛应用于煤炭运输中。但是由于煤矿事业的特殊性，特别是地下运输条件恶劣，输送带成本占整机成本的45之多，价格昂贵且发生撕带，价值数十万甚至数百万的输送带在几分钟内就会严重毁坏，带来极大的直接和间接经济损失，输送带纵向撕裂的检测装置直是研究的对象，目前为止还没有较理想的检测方法，通常漏检或者误检的概率比较。本文对输送带纵向撕裂的检测装置进行了研究，提出了种检测的新方案。
　　2输送带纵向撕带的机理矿用输送带多用钢绳芯输送带，在输送带内部纵向布置了许多钢丝绳，增加其抗拉强度，有效抑止了输送带的横向撕裂，但是输送带的纵向强度没有得到改善，使得纵向撕裂事故常有发生。
　　输送带产生纵向撕裂的主要原因有以下几个方面由于并下工作条件的限制以及管理上的不完善，井下运至输送机机尾抖料口的煤块中，往往会夹带着大块的矸石铁钎角钢槽刚木材等异物，这些异物常常带有尖锐的边，极易刺穿输送带，或者卡在架子上随着输送带的传送将输送带撕裂。
　　输送带被托辊端盖或机架边口割开，或者被铁钩等钩住造成撕带。
　　长条金属物料夹在溜槽与承载托辊之间在承载托辊处把输送带撕裂。
　　偶发的大块的石头砸穿输送带并卡在托辊支架上也会导致撕带。
　　纵观输送带撕带的几个主要因素，有些原因导致的撕带发生在输送机的机尾，其他个原因导致撕带发生在不确定的地方，这决定输送带纵向撕带的检测不能只是限定在某些特定的地方，应该分布在可能发生撕带的整个带长，才能保证不发生漏检。
　　3现有的几种纵向撕带检测装置输送带旦撕带将带来巨大的经济损失，关于纵向撕带方面的研究很多，先后出现了不少的检测方法和保护装置，目前主要有对输送带外部变化的检测和内部特性变化的检测两类方式。外部变化的检测主要原理是发生撕带前后输送带变化，旦检测到变化，驱动指令输送机停机，这在早期研制出的检测装置中主要有槔型装置弦线型装置浮动支架装置物料泄漏装置带宽检测装置等。现在也有些研究把像处理的技术用到检测当中来，比较输送带形的变化，从而得到是否发生撕带或者将要发生撕带的结论，是否需要输送机停机。目前为止相对于内部检测装置，外部检测的漏检或误检率相对些，本文中主要介绍内部检测装置的几种方法。
　　内部检测主要是通过输送带撕裂后检测内部物理量的变化，当检测出异常信号时，判断输送带发生撕裂。常用的有这样几种装置3.1输送带内部埋嵌导体的检测装置这种检测装置主要原理是，输送带生产时，在其橡胶层内预先埋下导体或者磁体，在输送带下方安装信号检测装置，输送带正常运行时，当导体线圈传感线圈经过输送带下面检测探头时，探测头向线圈发出电磁脉冲信号，旦输送带纵向撕裂，导体线圈回路被切断，异常的电磁脉冲立即会被控制箱所识别，之后控制箱报警并立即切断输送机电源并停机。装置意这种检测方法需要在输送带的内部埋人导体线圈，制造输送带的成本，而且输送带本身研制在国内起步不久，现在许多煤矿使用的还是无内部导体的普通输送带，这种方法暂时无法大面积的使用。
　　1输送带2导体线圈3探测头4电缆5控制箱3.2超声波检测装置超声波检测装置的原理是利用耦合剂把超声波从输送带侧送到另侧，空气的声阻与橡胶的声阻相差很大，如输送带发生纵向撕裂，则会阻碍超声波的通过，超声波在裂缝处将有很大受到的超声信号与正常时相比有很大的衰减，则作出输送带撕裂的判断，启动停机指令。但在检测装置中，输送带直处于运动前进过程中，超声波检测的耦合剂问得不到很好的解决，另外使用超声波检测的外部系统设备较多，方法原理可行，但实际使用效果不理想。
　　3.3振动检测装置振动检测装置在输送带的侧通过偏心轮，对输送带进行横向击振，在输送带的另侧安装振动接受器，接受器接受到振动信号，并输人放大器，当输送带发生纵向撕裂时，放大器的输出信号相应减弱，通过这个来检测是否发生撕带。
　　此检测装置安装在输送机机尾抖料口处，对在抖料口发生撕裂可以检测出来，对于输送带上抖料口以外其它位置发生的撕裂很难检测到，并且当撕裂的裂缝比较小或者重叠的时候，信号衰减比较小，同时还收到其它振动信号的干扰很难判断出是否发生撕带，往往会发生漏检，不能在撕带刚刚开始就停机，而且随着撕带的越来越大仍然检测不到撕带现象的发生，造成很大的经济损失。
　　4种新的振动检测装置振动检测装置在输送带的外面加上振动装置，容易在现有的输送带上进行改进，同时现代信号处理的发展对振动信号处理的方法比较成熟，该装置用于输送带撕裂的检测是切实可行处理进行改进，提出了种检测效果好，漏检几率小的检测装置。
　　4.1激振器与传感器的安装在输送带侧的边缘处安装激振器，产生振动信号使输送带发生横向振动，同时安装振动接受传感器1号，此时接受到的总振动信号为送带本身传输过程中的振动信号，为些外加原因如大块的石块掉落引起的振动。
　　另个振动接受装置2号安装在输送带的对应侧，接受振动信号经过皮带传输后的响应信号，在2号接受装置前方相距定距离以34米处安装3号接受装置，作用为当前个接受装置发生漏检时，后个接受装置可以在相隔定时间10数量级再次检测，旦发现异常可以停机避免撕带的继续扩大。意21承载托辊2激振器和1号接受装置32号接受装置扩频技术在井下电力载波通信中的应用王胜利冯伟谢建林中国矿业大学信电学院江苏徐州221008信芯片，乙2000的煤矿井下采区的，度监测系统，并描述了以，16877为主要控制器的硬件与软件设计。实验证明，本系统有效地改进了矿井下通信的传输质量。
　　1引首从通信角度看，煤矿井下电力线具有机械强度，不易受外力破坏，不需要专门架设和维护，投资小等优点。因此，借助电力线的电力载波，井下载波通信在煤矿自动化生产和安全监测中起到重要的作用吒由于井下大功率机械非线性电力电子器件的广泛应用，使电力线伪信息传输较大优势的电力载波通信应用受到限制。作者在徐州矿务集团河尖煤矿井下660，动力线上进行了电力线载波的扩频通信的实验，证实了利用扩频技术的载波通信与普通载波通信相比具有抗干扰能力强，可靠性高，传输距离远等优点。
　　2扩频通倍理论概述2.1香农公式著名的5，公式指出在白噪声千扰条考虑到输送带正常工作时直处于运动过程，可以选用非接触振动传感器。
　　4.2外围电路个传感器检测到的振动信号，2，分别通过=个放大电路，经过人爪转换，把检测到的振动信号转换成数字信号，经过05处理，如果输送带发生撕裂则发出报警信号3.
　　4.3数字信号处理算法预先可知检激振器产生的振动信号，并且与传输带本身的振动以及些其他因素引起的振动互不相关，让测到的路振动数字信号，2，1分别与振动信号做相关分析，去除信号中的无关成分，保留其中的有用信息，利用小波变换进行故障分析，当发生撕带时发出报警信号。
　　5结束语目前对于输送带纵向撕裂的检测装置，几乎全部是基于模拟电路的装置，把数字信号处理的方法用于检测，检测效果得到明显的提高，数字信号处理的程序集成在芯片中，可以简化装置，适合井下使用。
　　黄民。钢绳芯输送带纵向撕裂监测方法研究出。中国矿业大学学报，2002，34952.
　　刘英林。输送带纵向撕裂的检测与监视山西矿业学院学报，1995，132150153作者简介大学物理系，中国矿业大学硕士研究生，主要从事信号与信息处理方面研究。