帶式輸送機運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究

摘 要：本論首先對帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和工作原理進行分析，引出帶式輸送機在輸送物料過程中常見的故障，通過對各類故發(fā)生原因進行分析，選擇合適的技術(shù)方案。

關鍵詞：帶式輸送機；監(jiān)控系統(tǒng)；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.138

0 引言

隨著社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，特別是電子技術(shù)的成熟以及大規(guī)模普及，對工廠的生產(chǎn)率具有很大提升，也大大降低了工廠的能源消耗。越來越多的企業(yè)在生產(chǎn)線進行自動化改造，以便能夠?qū)ιa(chǎn)過程機型監(jiān)控制將電子信息技術(shù)用于對。因此，越來越多的企業(yè)使用自動控制系統(tǒng)，生產(chǎn)自動化技術(shù)是當今先進工廠的代名詞。

當前工礦企業(yè)生產(chǎn)也向自動化，信息化方向發(fā)展，主要是提高輸料系統(tǒng)的輸送效率，達到企業(yè)生產(chǎn)目標。因此，怎樣將遠程監(jiān)控技術(shù)使用在工礦企業(yè)越來越迫切。目前工礦生產(chǎn)，常用的帶式輸送機的輸送范圍在3.5千米，隨著長度越來越長，對控制系統(tǒng)和保護設備提出了越來越高得要求。所以，如果要完成對整個帶式輸送機的自動化改造，再設計時就必須充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)設計先進性。在煤礦開采生產(chǎn)中，由于外界環(huán)境影響，井下皮帶輸送系統(tǒng)的監(jiān)控是監(jiān)控系統(tǒng)的重中之重，必須要實現(xiàn)對自動送料的監(jiān)控，同時也必須提高生產(chǎn)的安全性。

1 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)和工作原理

帶式輸送機最開始的結(jié)構(gòu)由開式槽或直線構(gòu)成，經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成一個龐大的家族，帶式輸送機具輸送范圍大、運行成本低、輸送對象種類多、靈便性強、可靠性好、安全性高等諸多優(yōu)點在國內(nèi)外的到非常廣泛的應用。

帶式輸送機結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示，其中的皮帶輸送機主要包括頭部、中部、尾部三個部分。頭部由頭輥及支承構(gòu)成；中部由支承架、限位輥、張緊輥構(gòu)成；尾部由支承架和調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成。

2 帶式輸送機的常見故障

（1）輸送帶打滑：帶式輸送機運行的動力是由滾筒與輸送帶相互之間摩擦提供，如果出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，那么就會降低輸送機輸送效率。當動力部分正常運行，但是輸送速度較低時，可以認定是輸送帶打滑所致，如果任由這種情況發(fā)展，最終會由于溫度過高使傳送帶損壞。

（2）輸送帶撕裂：由于很多物料形狀不一，有些比較平滑而有些則邊緣鋒利，在運送過程中很容易扎傷輸送帶， 當這些邊緣鋒利的物體落在貨架上后，將形成在傳送帶表面持續(xù)作用，就會有卡的更緊的趨勢，所以，輸送帶的受力不斷增加，輸送帶上的劃痕越來越深，最后會使輸送帶撕裂。

（3）輸送帶跑偏：輸送帶跑偏是由于輸送帶受到的所有力的疊加與輸送帶中心線產(chǎn)生偏移，這主要是因為輸送帶在工作過程中受到外力干擾。

（4）輸送帶斷帶： 輸送帶如果在設計的時候存在設計缺點，或者在使用中操作存在問題，輸送帶存在一些小的傷痕。如果輸送帶頂部的移位大到某一定極限時，兩個部件之間的黏結(jié)層最終會由于結(jié)合力不夠，不能帶動那么大的負載，從而導致輸送帶接頭出現(xiàn)斷裂。

（5）輸送帶堆料： 因為工作環(huán)境和物料差異等原因，輸送機非常容易在運行中發(fā)生設備停機的故障，這是由于其料倉和加料口堆料導致的，這種事故產(chǎn)生的影響也非常嚴重。

（6）輸送帶卡死： 輸送帶卡死一般都是由輥軸承被雜物破壞或者遇水生銹造成的，軸承是精密零件，它的使用壽命也不高，它的故障會進一步導致輥的卡死，除此之外，輥和輸送帶會發(fā)生相對運動，由摩擦產(chǎn)生很多的熱量，當輥的溫度超超過它的設計溫度時，就會燒壞發(fā)生不可逆破壞。

（7）輸送帶張力超限： 在工作過程中，如果輸送帶被一個很大的外力撞擊，那么在它的接頭處會產(chǎn)生很大損傷，因此，如何保證張力在允許范圍內(nèi)也是一個值得研究的問題。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的總體選型和設計

（1）輸送帶打滑： 針對輸送帶打滑的故障，這里選用光電傳感器對速度進行實時監(jiān)測，輸送機在運動過程時，滾輪會帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，通過小孔不斷產(chǎn)生通斷信號，接收器接受這個信號并傳送到控制器中，控制器對這個信號進行處理轉(zhuǎn)換成最終的速度，通過對這個速度進行判別就可以知道輸送帶有沒有打滑。

（2）輸送帶撕裂： 針對輸送帶撕裂的故障，這里選用壓力傳感器輸送帶有沒有發(fā)生撕裂。壓力傳感器主要測量輸送帶以及上面物料的綜重量。如果輸送帶產(chǎn)生撕帶，由于傳感器會受到一個附加的壓力，導致壓力發(fā)生變化。判斷這個眼里大小就可以判斷輸送帶有沒有撕裂。

（3）輸送帶跑偏： 針對輸送帶跑偏的故障，這里選用開關進行檢測，這個檢測開關的結(jié)構(gòu)為凸輪結(jié)構(gòu)，它可以實現(xiàn)自動復位的功能。一旦輸送帶跑偏，當它和立輥接觸時，檢測開關就會被觸發(fā)，報警并提示用戶輸送帶已經(jīng)跑偏。

（4）輸送帶斷帶： 針對輸送帶斷帶的故障，這里選用霍爾傳感器進行檢測，只有輸送在接近滾筒時，它所受的張力最大，所以我們可以對這個點進行監(jiān)控，當霍爾傳感器發(fā)出一串脈沖信號，則表示輸送帶發(fā)生斷帶。

（5）輸送帶堆料： 針對輸送帶堆料的故障，這里選用施密特觸發(fā)器進行檢測，通過對系統(tǒng)的輸出電阻進行實時檢查，如果發(fā)生異常就可以判斷出輸送帶是否發(fā)生堆料。

（6）輸送帶托輥卡死： 針對輸送帶托輥卡死的故障，這里選用溫度傳感器來進行檢測，設計時，我們將溫傳感器安裝在與托輥接觸處，當溫度傳感器檢測到的溫度升高時，立即產(chǎn)生一個開關信號。通過這種方法便可以檢測輸送帶托輥是否卡死。

4 總結(jié)

本文在對國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行深入研究和對當前輸送機常見故障問題進行分析的基礎上，設計了一種帶式輸送機運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]宋偉剛.通用帶式輸送機設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006（05）：1-3，13-22.

作者簡介：陳堅（1972-），男，一級教師，技師，研究方向：機電類。