多级长皮带联合调速节能系统的设计

目前煤矿企业的带式输送机不论物料多少均恒速运行,造成了电能浪费,针对此情况本文设计了多级长皮带联合调速节能系统,该节能系统可根据带式输送机的实时运量调整带速,使运量与带速优化匹配。本文在可行性分析的基础上阐述了该节能系统的整体设计理念,并参照国标计算了节能效果。     

一种带式输送机物料流量多点超声检测方法

针对单点超声测距技术用于带式输送机物料流量检测时,在煤块分布不均或存在较大煤块情况下测量误差较大的问题,提出了一种基于多点超声对向测距技术的带式输送机物料流量检测方法。该方法通过对物料表面和胶带表面进行多点坐标定位,计算出物料近似截面积,结合带式输送机运行速度,得出物料流量。试验结果表明,在运输煤块较大且不均匀的情况下,该方法的检测误差较单点超声测距技术小。     

多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法

针对多电动机驱动的大倾角带式输送机重载启动与停止时物料下滑或滚动等问题,建立了多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法,介绍了大倾角带式输送机总体控制模型、带式输送机的速度设定算法和功率平衡模糊PID参数自整定算法。应用结果表明,该模糊控制算法能够根据煤流量的实时变化自动调节带式输送机的运行速度,速度控制误差小于2%,功率控制误差小于2.5%,能使4台驱动电动机功率趋于一致,实现了四机驱动带式输送机可靠、安全、节能运行。     

带式输送机控制系统硬件在环仿真测试系统

带式输送机控制系统研发过程中需要模拟煤矿现场环境进行性能验证,而在实验室建设与煤矿现场环境完全一致的物理环境,投入巨大。针对该问题,设计了一种带式输送机控制系统硬件在环仿真测试系统。带式输送机控制系统通过采集硬件平台模拟的带式输送机运行状态、现场环境参数及运输工况,并结合输入的带式输送机驱动方式、驱动设备等配置参数执行相应的控制策略。带式输送机运动学模型根据带式输送机控制系统的控制输入进行带式输送机运行状态迭代,迭代结果通过硬件平台反馈至带式输送机控制系统,从而完成闭环反馈控制,实现对带式输送机控制系统性能的验证。仿真测试结果验证了该系统的有效性。     

基于预见控制的带式输送机调速节能方法

针对目前的带式输送机变速节能控制方法均在短时间内对速度进行调节,速度突变易导致输送带撕裂、打滑的问题,提出了一种基于预见控制的带式输送机调速节能方法。该方法根据前一级带式输送机的物料运载量计算使下一级带式输送机以额定运载量运行所需的速度,通过预见控制调节下一级带式输送机运行速度;针对噪声对调速效果的不利影响,在预见控制中利用卡尔曼滤波对被控带式输送机状态进行最优估计,削弱噪声干扰,使调速过程平稳。仿真结果表明,该方法能充分利用带式输送机的运载能力,减少带式输送机功率消耗,在保证带式输送机安全运行的基础上达到了调速节能的目的。     

矿用带式输送机张紧力预测方法

针对现有带式输送机张紧力检测装置不能根据负载实现张紧力实时预测的问题,提出了一种基于BP神经网络的带式输送机张紧力预测方法。首先分析了带式输送机张紧力、运行阻力与负载之间的关系,探究了负载与带式输送机电动机电流之间的表征关系。然后建立BP神经网络对负载进行预测:根据负载与张紧力的函数关系,获取带式输送机运行过程中的负载变化趋势,由负载实时预测张紧力,根据预测的张紧力对带式输送机进行自适应调控。实验结果表明,该方法的预测精度为92.1%,能够满足带式输送机张紧力实时预测的需求。     

带式输送机变频调速节能控制系统研究

针对某矿带式输送机电能浪费严重的问题,设计了带式输送机变频调速节能控制系统。该系统应用BP神经网络建立带式输送机煤流量、输送带速度和电能消耗的节能模型;基于遗传算法和神经网络对模型参数进行优化,得到了煤流量和输送带速度的最优匹配关系;利用模糊控制算法实现了带式输送机变频调速的节能运行。实际应用表明,该系统可根据煤流量大小调节输送带速度,节能效果显著。     

基于液压感知的带式输送机煤流量检测系统

针对煤矿生产过程中带式输送机煤流量难以实时、精确测量的问题，利用STM32芯片和W5500芯片，实现了采用液压感知技术对矿井带式输送机煤流量进行实时检测的方法。首先，利用液压缸和压力传感器测量得到传送带上的物料负载量并进行处理和传送；然后，利用光电编码器测量传送带带速；最后，依据模型计算得到传送带上的物料流量。实验结果表明，该方法实现了带式输送机煤流量的实时检测，检测精度为90%，证明了基于液压感知和有限元分析计算煤流量的正确性，为带式输送机变带速控制奠定基础。     

带式输送机自动纠偏设备控制系统的应用研究

带式输送机作为一种广泛应用在煤矿上的物料运输设备,具有稳定性高、经济性强的优点,但随着输送机的带速不断增加,输送带长度不断加长,在高速运行过程中由于输送带的黏弹性冲击或者物料分布不均等,均会导致输送机在运行过程中的跑偏现象,轻则导致运输物料的撒料,重则导致皮带翻转、机架倾覆,给煤矿井下的物料运输带来了严重的安全隐患。因此,为了确保物料运输安全,不得不采取降速的措施,使输送带的物料运输效率受到较大的影响。为此,提出了一种新的带式输送机自动纠偏设备控制系统,能够自动对输送带运行过程中的偏位量进行校正。实际应用表明,该自动纠偏设备能够有效地确保输送带在运行过程中的稳定性,有效提升了输送机的物料运输效率和安全性。     

带式输送机张紧系统自适应控制策略研究

科技的进步导致对能源需求量增长,长距离、大运量带式输送机的增量越来越大。张紧系统是带式输送机的重要组成部分,输送带保持合理的张力范围是保证煤矿安全生产和带式输送机稳定运行的关键。通过对输送带驱动系统建立力学模型,得到输送带驱动不打滑最小张力,并通过与保持托辊间输送带合理下垂张力比对,得到输送带最小张力计算方法;并根据带式输送机运行过程分析,得出输送带张紧系统自适应控制策略工作环境及其控制方法,建立了基于模糊PID控制的输送带张力控制模型;通过Simulink对张紧系统自适应控制模型仿真,得到不同载荷下张紧力响应曲线。所建立张紧系统自适应控制方法响应快、超调小,能够满足输送带时变载荷自适应调节的使用需求。     

基于隔爆兼本安型PLC的带式输送机预警系统

针对常规煤矿带式输送机故障保护系统可靠性较差、缺乏直观有效的预警信号等问题,提出了一种煤矿井下带式输送机预警系统的设计方案。该系统采用隔爆兼本安型PLC及工业现场总线技术,实现了多级带式输送机的联动控制、故障监测、文字语音预警等功能。应用结果表明,该系统运行稳定,可靠性强,提高了带式输送机的故障预警及事故处理效率。     

基于速度控制的多级带式输送机顺序启动方法

为了提高带式输送机的节能效率,提出了一种沿物料运送分向顺序启动的多级带式输送机控制方法。在胶带上物料横截面积最大的前提下,该方法首先建立带速与负载的匹配模型,然后通过设计科学合理的加速曲线,实现带式输送机软启动后的速度与匹配带速之间的变频调节,最后计算各级带式输送机顺序启动的控制时间。仿真分析结果表明,该方法的节能效率为12%。     

矿用带式输送机安全性能检测仪设计

针对现有矿用带式输送机安全性能检测装置检测类型单一、数据处理和复杂功能实现能力有限等问题,采用LabVIEW虚拟仪器技术,设计了一种基于PXI总线的矿用带式输送机安全性能检测仪,阐述了该检测仪对于带式输送机带速及启动/制动加速度、电动机功率及转速、温度、运行环境、制动盘偏摆量、闸瓦间隙、液压油压力等参数的检测原理及相应传感器选型和设置,介绍了该检测仪的软硬件设计方案。测试结果表明,该检测仪能够实现带式输送机主要性能参数的实时检测,且具有较高的准确度。     

煤矿带式输送机轴承监测诊断系统及其应用

针对煤矿现有带式输送机轴承故障诊断存在的问题,提出了一种新型的煤矿带式输送机轴承监测诊断系统的设计方案。该系统以矿用本安型振动监测分析仪与矿用本安型振动加速度传感器为核心,结合数据库服务器与组态王上位机软件,实现了煤矿带式输送机轴承的振动、温度信号采集与处理、故障实时分析与智能诊断、趋势分析、报告生成等功能。实际应用表明,该系统可实时监测煤矿带式输送机轴承的运行状态并进行故障诊断,满足了煤矿带式输送机运行状态监测与在线诊断的实时性和准确性要求。     

基于机器视觉的物料瞬时流量测量系统设计

针对粮食物料运输过程中传统的过磅计量方式存在较大误差、资源浪费、影响物流效率等问题,设计了一种基于机器视觉的带式输送机物料瞬时流量测量系统。通过提取物料表面线激光轮廓,并开发基于梯形面元积分的物料流瞬时流量计算算法,求出物料瞬时流量。实验结果表明:测量系统最小误差达到1. 45%,整体测量误差在5%以内,有较高精度,可以满足带式输送机物料在线流量测量需求。     

选煤厂带式输送机防伤人安全保护系统设计

针对现有选煤厂带式输送机保护装置缺少动态防伤人监测功能,输送机旋转部位易导致伤人事故等问题,提出一种选煤厂带式输送机防伤人安全保护系统设计方案;介绍了该系统的总体设计方案、设备选型、探测器布置方式。该系统通过热释放红外探测器、对射红外探测器及红外电子网检测人体靠近输送机旋转部件的情况,当工作人员进入检测区域活动时给予提示、报警或进行停机保护。现场工业试验结果显示,选煤厂带式输送机防伤人安全保护系统可有效预防带式输送机旋转部件伤人事故。     

矿用带式输送机新型制动技术的研究

针对倾斜下运带式输送机传统制动方式存在制动力矩不足、制动效果差、制动可靠性较差、非常容易引起制动系统失效等问题,本文分析了倾斜下运带式输送机常见的制动工况,提出了一种解决突发停电、载荷突变引起的输送带制动失效问题的新型机械联合制动装置。该装置解决了下运工况大倾角带式输送机单一制动的不足,其响应时间约为0.86s,整体结构简单且成本较低,能有效避免出现停电制动失效的问题,保证了下运带式输送机的制动可靠性。     

矿用带式输送机智能监测系统研究

针对矿用带式输送机运行过程中存在的托辊、滚筒等关键部件与输送带摩擦发热,钢丝绳芯输送带内部损伤与撕裂,运行功耗大等问题,设计了一种矿用带式输送机智能监测系统。该系统包括基于弱磁检测法的钢丝绳芯输送带损伤监测系统、基于红外热成像温度检测法的带式输送机关键部件故障诊断与预警系统和基于视觉检测法的煤流监测、异物监测、胶带撕裂监测及人员安全监测系统,详细介绍了各系统的实现原理。对钢丝绳芯输送带内部损伤识别及带式输送机关键部件故障诊断预警进行了实验验证,结果表明该系统对钢丝绳芯输送带损伤识别的准确率约为98%,且可准确识别带式输送机关键部件故障并发出预警。     

AMT驱动带式输送机的建模与仿真

研究带式输送机优化速度特性,针对带式输送机驱动装置效率低、物料运量不可变、造价高的问题,根据电控机械式自动变速器传动效率高、实现有级调速、成本低.为了提高系统的传动效率,改进驱动装置,提出一种以AMT作为传动系统,通过电子控制单元的操作实现自动驱动带式输送机进行起动的方案.分析方案的可行性,建立了AMT和带式输送机的动力学模型.利用Matlab工具,建立了AMT驱动带式输送机的仿真模型,并对起动过程进行仿真.仿真结果表明,使输送带的最大加速度和速度满足要求,且方案能保证离合器的优化特性,提高了传动效率,的确为方案的实现提供了理论支持.     

煤矿带式输送机健康诊断方法

针对基于多传感器信息融合的煤矿带式输送机健康诊断方法运用D-S证据理论在处理冲突证据时失效的问题,提出了一种基于模糊证据理论的带式输送机健康诊断方法。该方法首先利用多种传感器采集带式输送机信息,并根据隶属度函数获取基本概率赋值,从而提取信息特征;然后通过对冲突证据进行修正并应用D-S证据理论的合成规则,实现基于模糊证据理论的信息融合;最后根据决策规则判断带式输送机运行状态。通过实例验证了该方法的有效性。