礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)研究進(jìn)展

高壯利

摘 要：縱觀我國煤礦產(chǎn)業(yè)，強(qiáng)力帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于輸送煤炭、矸石等。然而這種設(shè)備卻存在著一些弊端，如何行之有效地解決礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)行時所產(chǎn)生的各種弊端？文章將闡述用智能監(jiān)控技術(shù)解決煤礦產(chǎn)業(yè)中，礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種有待解決的問題，為更好地讓礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)服務(wù)于煤礦產(chǎn)業(yè)，提高煤礦產(chǎn)業(yè)的運(yùn)輸效率，及時發(fā)現(xiàn)并處理礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。

關(guān)鍵詞：礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)；智能監(jiān)控技術(shù)；軟啟動控制；故障診斷

中圖分類號：TD528 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）21-0042-02

礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)作為煤礦產(chǎn)業(yè)的主要運(yùn)輸設(shè)備，自身卻存在著很多的弊端與不足，而這些缺陷直接導(dǎo)致一些煤礦產(chǎn)業(yè)效率低下，成本增加，等一系列的問題。礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)在啟動和停止的時候會產(chǎn)生停啟沖擊，導(dǎo)致運(yùn)輸過程中大量流失礦產(chǎn)品。還有些礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生跑偏和撕帶的故障。如何解決這些傳統(tǒng)的強(qiáng)力帶式輸送機(jī)所存在的問題呢？

1 軟啟動控制方法及節(jié)能運(yùn)行技術(shù)

1.1 礦用帶式輸送機(jī)軟啟動控制方法

礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)在啟動的過程中，會產(chǎn)生較大的速度變化，這樣的速度變化會讓輸送帶產(chǎn)生粘彈性變形，進(jìn)而產(chǎn)生出一種張力對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)內(nèi)部機(jī)械和輸送帶內(nèi)部形成比較大的沖擊力，容易導(dǎo)致輸送機(jī)損壞，而解決這種礦用帶式輸送機(jī)停啟沖擊最好的方法就是用軟啟動控制。軟啟動控制主要分為液力耦合器軟啟動、CST軟啟動和變頻軟啟動三種啟動控制方法，而三種軟啟動方法以變頻軟啟動擁有輸送效果最高，節(jié)能效果更加明顯，價格較高，維護(hù)簡單，故障處理快捷，啟動所需要的電流小可以實現(xiàn)多電機(jī)功率平衡，占地面積小，布置性靈活的特點。

1.2 礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)變頻節(jié)能運(yùn)行技術(shù)

大多數(shù)三相交流異步電機(jī)空載運(yùn)行時功率因數(shù)通常為0.5-0.6屬于較低的功率因數(shù)。電機(jī)在重載運(yùn)行時所產(chǎn)生的功率因數(shù)達(dá)到0.85以上屬于較高的功率因數(shù)。這樣只需要使用變頻控制的方式確保重載和空載都有很高的功率因數(shù)，讓功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。舉例說明，用兩臺250kW的電機(jī)驅(qū)動兩臺礦用帶式輸送機(jī)運(yùn)行，在變頻器控制方式為矢量控制的情況下，使用變頻控制方式對帶式輸送機(jī)進(jìn)行軟啟停和調(diào)速控制。這樣只要通過測算，改造之后的耗電量比改造之前的耗電量低了很多，這樣既能達(dá)到節(jié)能的目的，又能解決礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)。

2 礦用強(qiáng)力輸送帶缺陷智能檢測技術(shù)

強(qiáng)力輸送帶主要有接頭鋼芯抽動、斷繩、磨損和疲勞等缺陷，而用來檢測這些缺陷的方法主要有電磁檢測與X射線檢測兩種，其中效果最好的是電磁波檢測中的弱磁檢測。通過這兩種檢測方式所反饋的信息，我們能判斷出強(qiáng)力輸送帶的缺陷，以及時的補(bǔ)救維修，或養(yǎng)護(hù)，使得強(qiáng)力輸送帶的使用壽命更長久，保障了礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行，減少因為輸送帶問題造成延誤生產(chǎn)。

3 礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控實驗平臺

強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)智能監(jiān)控實驗平臺是為了研究礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，它是由綜合保護(hù)、變頻控制、機(jī)械本體、弱磁檢測、傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件故障檢測五部分構(gòu)成的。職能監(jiān)控平臺的運(yùn)行原理是使用監(jiān)控上位軟件通過以太網(wǎng)通訊，傳達(dá)到監(jiān)控主站，而監(jiān)控主站通過接受監(jiān)控上位軟件傳達(dá)的命令，通過現(xiàn)場總線對各個分站執(zhí)行上位軟件傳達(dá)的工作指令而分站將監(jiān)控分為兩個模塊，分別是監(jiān)控模塊和語音模塊，監(jiān)控模塊通過溫度傳感器，速度傳感器，煙霧傳感器，跑偏開關(guān)，撕裂開關(guān)，急停拉繩，打滑開關(guān)，通過實時的監(jiān)測上述的數(shù)據(jù)，必要時，將有用的數(shù)據(jù)匯總與語音模塊中的語音傳輸和語音抗噪共同反饋給監(jiān)控主站，在通過以太網(wǎng)通信直接傳送到監(jiān)控上位軟件中使得監(jiān)控者做出有效的反應(yīng)，達(dá)到有效的對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)進(jìn)行保護(hù)的目的。

3.1 綜合保護(hù)

為了讓礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的使用壽命更長，輸送效率更高，故障率更低，在職能監(jiān)控平臺中應(yīng)該對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)實施綜合保護(hù)，通過監(jiān)測礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)行時的各項指標(biāo)。通過安裝溫度傳感器，速度傳感器，跑偏傳感器，煙霧傳感器，撕裂傳感器，堆煤傳感器來監(jiān)測礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的各種運(yùn)行時可能出現(xiàn)的問題，保證監(jiān)測人員能及時的發(fā)現(xiàn)礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)行時出現(xiàn)的各種問題，以便于及時地矯正可能出現(xiàn)的故障，讓礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的維修期縮短。

3.2 變頻控制

傳統(tǒng)的礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)存在著各種弊端，例如能耗大，有停啟沖擊等等的弊端，而加裝了變頻控制系統(tǒng)，通過智能監(jiān)控平臺調(diào)整運(yùn)行時的功率，這樣既消除了礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的停啟沖擊，又能大幅度減少耗電量，節(jié)約能源，使其達(dá)到提高傳輸效率的用途。

3.3 機(jī)械本體

通過智能監(jiān)控平臺可以有效地監(jiān)控強(qiáng)力礦用輸送機(jī)的機(jī)械本體，礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)常規(guī)的維護(hù)保養(yǎng)通常是根據(jù)運(yùn)行時間來判斷的，這樣的維護(hù)方式存在著很多的問題，例如工況條件不同，維修和維護(hù)的周期也會產(chǎn)生各種差異，而通過以往的有效經(jīng)驗來一概而論，判定礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的維護(hù)周期容易產(chǎn)生維護(hù)提前，浪費(fèi)了維護(hù)礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的維護(hù)資源，影響了生產(chǎn)效率。而更重要的問題則是容易讓礦用強(qiáng)力輸送機(jī)的保養(yǎng)時間延后，讓其超負(fù)荷運(yùn)行，從而對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)產(chǎn)生更加復(fù)雜的故障，增加了維修成本。而通過智能監(jiān)測平臺對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的機(jī)械本體進(jìn)行有效的監(jiān)控可以盡量避免發(fā)生這樣類似的問題，讓礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)得到有效，及時的保養(yǎng)，從而延長礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的壽命，降低其維護(hù)的成本，提升生產(chǎn)效率。

3.4 弱磁檢測

弱磁監(jiān)測是檢修礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的重要監(jiān)測手段，也是建立礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)職能監(jiān)測平臺的重要的監(jiān)測環(huán)節(jié)。通過弱磁檢測，可以有效地監(jiān)測出強(qiáng)力輸送帶，鋼絲繩，接頭等部件出現(xiàn)的各式各樣的問題，以應(yīng)對可能發(fā)生的各種故障。而弱磁檢測主要是要檢測礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)接頭是否存在抽動的現(xiàn)象，鋼絲繩芯是否存在斷絲缺陷，磨損缺陷，疲勞缺陷，斷繩缺陷，有效監(jiān)控了礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)非機(jī)械本體部分產(chǎn)生的各種可能會出現(xiàn)的問題，并及時做出對應(yīng)的反應(yīng)，讓可能出現(xiàn)的故障大幅度降低。

3.5 傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件故障診斷

傳統(tǒng)的礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)，經(jīng)常會出現(xiàn)軸承，齒輪等發(fā)生老化，磨損，導(dǎo)致運(yùn)行時發(fā)生關(guān)鍵部件損壞，造成礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)大面積損壞。而通過礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的智能監(jiān)測平臺，對傳動系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵部件進(jìn)行有效的監(jiān)測，監(jiān)測到傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件故障時，通過變頻控制模塊將礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)平穩(wěn)停下，有效防止了傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件大面積損壞，保證了礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的使用壽命。綜上所述建立礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)職能監(jiān)測平臺可以有效監(jiān)測礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)運(yùn)行時所出現(xiàn)的各種各樣的問題，針對礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的各種容易出現(xiàn)的問題和故障進(jìn)行了有效的預(yù)防和及時的補(bǔ)救，從而使得礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)在生產(chǎn)中發(fā)揮更優(yōu)秀的作用，更好地服務(wù)于工業(yè)發(fā)展的需求，更大地提高了礦產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)效率，有效的彌補(bǔ)了礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)所存在的各種缺陷。

4 結(jié)束語

礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)本身雖然存在著不少的缺陷，如撕帶，橫向斷帶，運(yùn)行時跑偏，存在停啟沖擊，傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件故障等問題。然而它應(yīng)用的廣泛性決定了必須要改進(jìn)這種傳統(tǒng)的礦用帶式傳送機(jī)，如何有效將智能監(jiān)控平臺更好的監(jiān)控礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)成為了我們有關(guān)專業(yè)的人員共同開發(fā)的課題，在這個科技迅猛發(fā)展的時代，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為了發(fā)展的重點，作為相關(guān)的專業(yè)人員，應(yīng)該努力開發(fā)研究出更好的，更完善的智能監(jiān)測平臺，用來監(jiān)測礦用強(qiáng)力帶式輸送機(jī)，讓它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更加廣泛，運(yùn)輸效率更加快捷，運(yùn)輸成本更加低廉，維護(hù)周期更加長，維護(hù)成本更低廉，讓智能監(jiān)測平臺和礦用強(qiáng)力帶式傳送機(jī)相輔相成，為工業(yè)生產(chǎn)提升運(yùn)輸效率提供更加完善的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃民，潘虎生，胡成，等.鋼繩芯帶式輸送機(jī)實時綜合監(jiān)測與保護(hù)系統(tǒng)[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，35（5）：673-680.

[2]苗繼軍，姜明學(xué)，劉朋元，等.變頻技術(shù)在帶式輸送機(jī)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸中的應(yīng)用[J].工礦自動化，2013，39（4）：105-108.

[3]姜筱瀛.煤礦帶式輸送機(jī)啟動控制方式的探討[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報，2012，32（3）：45-48.

[4]王桂梅，趙彥斌，李長剛，等.井下帶式輸送機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].煤礦機(jī)械，2012，33（8）：230-231.