刮板输送机减速器试验台

<正> 为了贯彻执行煤炭工业部MT-85(刮板输送机用减速器试验规范),提高减速器的制造质量和机械传动效率,精确测量转矩、转速、功率等,我厂在部制造局和太原分院有关部门的大力支持下,研制成功了适用40型及以下各种刮板输送机用减     

刮板输送机控制系统设计

针对煤矿综采工作面用刮板输送机存在的启动过程冲击电流过大、稳态过程易出现空载/超载以及保护措施不到位的问题,设计并实现基于直接转矩的刮板输送机控制系统.根据刮板输送机工艺要求,设计控制系统总体设计方案,由中央控制分别控制机头、机尾两个变频器,根据变频控制原理以及直接转矩控制原理,对刮板输送机启动过程、稳态过程以及保护/...     

刮板输送机刮板链故障在线监测系统的研发

阐述了刮板输送机刮板链故障的检测原理,提出了一种刮板输送机刮板链故障在线监测系统的设计方案,给出了系统的结构,重点介绍了系统二次仪表的设计和地面监测软件的开发。该在线监测系统可对现场刮板链的断链、断刮板、堵转、跳链等故障进行实时监测,并可将监测结果及时上传至地面调度室,保障了生产的安全。     

工作面刮板输送机煤流状态识别方法

煤矿井下工作面刮板输送机场景中存在的刮板输送机姿态多变、煤料形状不规则、设备安装位置受限、高粉尘、异物遮挡等不利因素,导致现有针对带式输送机场景的煤流状态识别方法无法有效在刮板输送机场景下进行工程化应用。针对上述问题,提出了一种基于时序视觉特征的工作面刮板输送机煤流状态识别方法。该方法首先利用DeepLabV3+语义分割模型获取工作面煤流视频图像中粗略煤流区域,并在此基础上通过线性拟合方法进行精细煤流区域定位与分割,实现煤流图像提取;然后将煤流图像按视频时序进行排列,构成煤流图像序列;最后采用C3D动作识别模型针对煤流图像序列进行特征建模,实现煤流状态自动识别。实验结果表明：该方法能准确获取煤流图像并自动、实时识别煤流状态,煤流状态平均识别准确率达92.73%;针对工程化部署应用,利用TensorRT对模型进行加速处理,对于分辨率为1 280×720的煤流视频图像,整体处理速度为42.7帧/s,满足工作面煤流状态智能监测实际需求。     

刮板输送机传动装置无线检测系统设计

针对现有刮板输送机传动装置采用有线检测方式而存在布线复杂、可靠性差等问题,设计了一种基于射频识别技术的刮板输送机传动装置无线检测系统。各类传感器将采集到的参数直接传送至nRF24LE1射频模块,nRF24LE1射频模块通过天线将数据发送至含有嵌入式芯片S3C4510B的无线接收分站,各无线接收分站通过CAN总线将数据传输至巷道的CAN转以太网网关。调试结果表明,该系统可靠性高,不需布线即可检测刮板输送机传动装置的各个参数。     

刮板输送机综合监控装置设计

提出了一种刮板输送机综合监控装置的设计方案,介绍了装置的结构、功能设计及其软硬件设计。该装置以单片机ATmeg128为核心,实现了对减速器的油温、油位,冷却水的水压、流量,电动机绕组温度等的监测以及机尾伸缩监控的功能。     

刮板输送机用变频电动机研究

为改善工作面刮板输送机的整机性能,采用变频电动机作为刮板输送机的驱动装置实现软启动,介绍了变频电动机的机械结构、电气结构及控制系统的设计,并根据使用经验提出了应用变频电动机的注意事项。     

刮板输送机水平面形态检测方法

针对现有刮板输送机水平面形态检测方法测量结果不准确的问题,提出了一种基于采煤机与刮板输送机协同位姿解算的刮板输送机水平面形态检测方法。该方法首先根据采煤机与刮板输送机在运行过程中的耦合关系,利用Rodrigues参数法对捷联惯导系统信息进行解算,获得采煤机在刮板输送机上运行时的位姿信息;然后将解算的采煤机位姿信息、已知的刮板输送机中部槽航向角代入建立的刮板输送机水平面形态检测数学模型,计算出刮板输送机各中部槽航向角,从而得到刮板输送机在水平面的工作形态。试验结果表明,该方法对刮板输送机中部槽航向角的检测误差为0~1.5°,对刮板输送机水平面形态的最大检测误差为30.70mm,满足刮板输送机水平面形态检测要求。     

刮板输送机传动装置无线检测系统设计

针对现有刮板输送机传动装置采用有线检测方式而存在布线复杂、可靠性差等问题,设计了一种基于射频识别技术的刮板输送机传动装置无线检测系统。各类传感器将采集到的参数直接传送至nRF24LE1射频模块,nRF24LE1射频模块通过天线将数据发送至含有嵌入式芯片S3C4510B的无线接收分站,各无线接收分站通过CAN总线将数据传输至巷道的CAN转以太网网关。调试结果表明,该系统可靠性高,不需布线即可检测刮板输送机传动装置的各个参数。     

重型刮板输送机张力检测系统设计

针对刮板输送机运行过程中张力难以有效监测的问题,设计了一种基于有限元分析的刮板输送机张力检测系统。通过分析刮板与刮板链之间的受力关系,寻找刮板与刮板链之间的张力敏感点,在若干刮板输送机刮板上嵌入应变传感器,测量刮板和链条之间弱耦合点的张力,进而获取刮板链张力分布,实现刮板输送机链条张力的动态监测。     

矿用刮板输送机圆环链损伤分析及寿命预测

利用三维软件CATIA建立了刮板输送机圆环链的三维模型,采用有限元分析软件ANSYS对圆环链的接触碰撞过程进行仿真分析,结果表明,圆环链处于瞬间启动状态时,应力主要集中于链环间的接触部位和链环直臂与弯臂的连接处,这两处是圆环链最薄弱的区域,极易发生断裂,在设计时应加强这两处的刚度;传动过程中,圆环链间接触区域不断摩擦,圆环链受反复交变载荷的作用会发生破裂。利用线性疲劳损伤累积理论对圆环链的寿命进行预测,得出圆环链最小寿命为49 073次循环,最小寿命部位为圆环链弯臂与直臂的连接处。该分析结果可为圆环链的优化设计提供依据。     

采煤刮板输送机挡板槽帮的拓扑优化分析

简述了国内外刮板输送机的发展过程及现状,介绍了刮板输送机的基本结构,并分析了目前我国刮板输送机设计中存在的问题。由于槽帮的重量占刮板输送机总重量的8 0%,所以对槽帮进行优化就显得尤为重要,本文就是针对此问题利用拓扑优化的方法,对刮板输送机的挡板槽帮进行了优化。     

低功耗刮板输送机张力无线监测系统设计

针对现有刮板输送机刮板链张力监测系统存在易损坏、数据无法实时传输、精度较差和功耗过大等问题,设计了一套低功耗刮板输送机张力无线监测系统及适用于该系统的无线通信布置方案。该系统封装于刮板和中板内部,不会受到矿石的冲击和矿水的侵蚀,封装的同时加工出可供电磁波通过的信号溢出口,使张力数据通过无线方式传输。封装在下压板内的张力采集装置通过粘贴在刮板链上的应变片获取张力信息,张力信息通过无线方式发送给封装在中板内的数据接收装置,数据接收装置再将数据上传至上位机或LCD显示器,实现张力的实时监测。实验结果表明,该系统通过与改造过的刮板输送机部件配合,可避免矿石、矿水的冲击、侵蚀和井下电磁的干扰,完成在恶劣环境下刮板链张力的实时监测任务,有效解决了现有刮板链张力监测系统在恶劣环境下易失效、张力数据不能实时上传等问题;引入接近开关和休眠机制的张力采集装置的能耗可降至最低,休眠状态下的功耗约为工作状态的1/40,大大延长了系统使用寿命。     

刮板输送机圆环链无线张力传感器研制

针对现有刮板输送机圆环链张力检测方法采用有线方式无法实时检测圆环链张力的问题,设计了一种基于RFID的刮板输送机圆环链无线张力传感器。该传感器选用电阻应变片作为敏感元件,通过电桥式应变测量电路将应变片检测到的应变信号转换为与圆环链张力相关的电压信号,电压信号经放大、滤波等调理后送入无线射频芯片nRF24LE1,通过nRF24LE1的无线发射模块发送到无线采集分站,实现对圆环链张力的实时检测与数据无线传输;根据实时检测到的圆环链张力及张力变化情况,可以判断圆环链的松紧程度,有效预测与准确判定圆环链的断链故障。实验结果验证了该传感器的可靠性。     

刮板输送机中部槽冲击特性研究

为了研究煤料、刮板及刮板链对刮板输送机中部槽的冲击特性,首先基于赫兹接触理论,对煤料冲击中部槽过程中的法向冲击载荷和冲击能量进行了理论分析;然后采用EDEM仿真软件模拟了采煤工况下煤料对中部槽的冲击过程,得到了不同链速、不同采煤高度下中部槽所受的法向冲击载荷曲线,以及中部槽中板所受的冲击力分布;最后在空载工况下对刮板及刮板链对中部槽中板的冲击载荷进行了现场试验。研究结果表明:在不同链速和采煤高度下,煤料对刮板输送机中部槽的法向冲击载荷均先迅速增大,然后减小至一定区间内波动,且法向冲击载荷随链速和采煤高度的增大而增大;煤料对中部槽中板的冲击力主要集中在两链道处;刮板及刮板链对中部槽的冲击载荷呈周期性阶跃变化,且采煤侧链道处、采空侧链道处、非链道处的冲击载荷依次减小。     

刮板输送机结构参数化建模研究

针对刮板输送机结构设计重复率高、效率低的问题,基于Pro/E 5.0三维建模软件实现了刮板输送机关键部件及复杂装配体的参数化建模。刮板输送机关键部件的参数化建模主要包括三维模型创建、设计参数确定、关系设定等3个步骤,以驱动链轮参数化建模为例介绍了关键部件参数化建模过程。刮板输送机复杂装配体的参数化建模基于Pro/Toolkit二次开发技术和Visual Studio 2008实现,以刮板输送机中部槽参数化建模为例,介绍了复杂装配体的参数化建模及虚拟装配过程。通过修改重要的几何参数实现对刮板输送机关键部件及装配体的快速建立、修改和精确造型,为刮板输送机结构优化提供了基础。     

刮板输送机张力检测系统设计与研究

为有效检测刮板输送机工作过程中的链条张力,根据压电振动浮能原理,设计了刮板输送机自供电张力检测系统,避免了供电模块需定期更换的问题。将刮板运动过程中的振动转化为电能,为无线信号发送及张力检测装置供电。对系统进行多周期张力检测试验。由试验结果可知,系统具有稳定的自供电性能;分析103 s的单周期,刮板于链轮处的张力峰值为274.2 kN,计算两端部啮合点张力差可得下边链运行阻力为12 kN。该测试结果与实际工况吻合。该检测系统检测精度较高、可靠性好,为刮板输送机运行状态实时监测及故障诊断奠定了基础。     

刮板输送机链条动态张力控制系统及其应用

针对传统的刮板输送机链条人工张紧方式因张力恒定而导致断刮板、断链事故频发的问题,介绍了一种刮板输送机链条动态张力控制系统的组成、工作原理及操作方式。该系统根据载荷检测装置测量的链条张力值来控制张紧油缸的伸缩量,从而实现链条张力随负载变化的自动控制功能。实际应用表明,该系统降低了链轮、链条的磨损程度以及断刮板、断链事故的发生率,延长了刮板输送机的使用寿命。     

刮板输送机运行状态监测系统分站设计

针对现有综采工作面刮板输送机运行状态监测系统监测数据量不全面,防爆型监测主机体积大、安装不便等问题,开发了一种刮板输送机运行状态监测系统,重点介绍了该系统监测分站的软硬件设计方案。该分站由CPU、数据采集模块和通信模块组成,可实现刮板输送机驱动装置运行工况监测,并采用限矩器输入和输出转速监测方法实现了对刮板输送机负载状态的诊断。测试结果表明,该监测分站硬件满足本质安全要求,数据监测准确,通信状态稳定,负载状态诊断方法合理有效。