[實用新型]一種帶式輸送機托輥故障監測系統

無效

• 申請號: 201020573698.3
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN201951977U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 盧建剛;鄭濱輝;孫優賢
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B65G43/00
• 分類號: B65G43/00;E21F13/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本實用新型涉及一種帶式輸送機托輥故障監測技術，特別涉及一種煤礦井下帶式輸送機的托輥故障監測技術。

背景技術

當前，帶式輸送機廣泛應用于我國井下煤礦的運輸環節，是井下煤礦運輸的主要設備。而托輥是決定帶式輸送機使用效果(特別是膠帶使用壽命)的最重要部件之一。但托輥在運行過程中會出現各種不同的異常工況，如托輥軸承失效、輥子運轉不良、輥子表面粘附粉塵、托輥架螺栓松動等等，輕則使輸送機膠帶跑偏，重則直接導致輸送機無法工作。現階段國內帶式輸送機托輥故障檢測自動化程度較低，主要依靠煤礦工作人員的定期人工巡檢，通過人工偵聽托輥在運行過程中的聲音來判斷是否存在故障。由于井下工作環境惡劣，同時輸送機的托輥數量龐大，導致定期人工巡檢的勞動強度非常大，而且由于托輥異常工況有時無法及時發現，會對煤礦的正常生產造成直接影響。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶式輸送機托輥故障監測系統，實現對煤礦井下帶式輸送機托輥故障的自動監測功能。

為此，本實用新型采用以下技術方案：它設有傳感器與移動所述傳感器的機械裝置；所述機械裝置設置在帶式輸送機旁；所述機械裝置包括同步帶、兩端的同步帶輪、中間的支撐輪、張緊輪；所述同步帶與帶式輸送機膠帶平行；所述同步帶輪由帶控制器的步進電機來驅動；所述傳感器固定在所述同步帶上。

在采用上述技術方案的基礎上，本實用新型還可采用或組合采用以下進一步的技術方案：

所述傳感器由電源模塊、數據采集模塊、控制器模塊、通信模塊四個模塊組成；所述數據采集模塊采集托輥在工作時所發出的聲音并轉換為聲音信號；所述控制器模塊進行數據處理與從所述聲音信號中提取故障噪音信號；所述通信模塊將故障診斷結果發送給通訊分站。在本實用新型作為礦井井下帶式輸送機托輥故障監測系統時，所述通訊分站為井下通訊分站。

所述傳感器的數據采集模塊包含駐極體傳聲器、前置放大器、放大與濾波電路；所述駐極體傳聲器是單方向型的聲音信號敏感元件，工作時的方向對準帶式輸送機的托輥。所述傳感器的數據采集模塊的敏感元件，在包含駐極體傳聲器的同時，還可以包含聲發射檢測敏感元件或非接觸式溫度檢測敏感元件或聲發射檢測敏感元件和非接觸式溫度檢測敏感元件的組合。

所述傳感器為無線傳感器或有線傳感器。若采用無線傳感器，則其通信模塊采用RFID通信方式與通訊分站進行數據傳輸連接。若采用有線傳感器，則其通信模塊通過信號線與通訊分站進行數據傳輸連接。通訊分站與光纖網絡進行數據傳輸連接，通過光纖網絡把故障診斷結果傳送至地面監控室，通知工作人員采取必要的措施。

本實用新型設計的移動所述傳感器的機械裝置能進行間隙式運轉，即：在傳感器到達帶式輸送機托輥旁時機械裝置暫停，在暫停后機械裝置繼續運轉。上述間隙式運轉功能，主要由帶控制器的步進電機來驅動的同步帶輪來實現。步進電機通過控制器控制輸入脈沖頻率的大小來控制步進電機轉數，故采用定時器中斷的方式，通過設置定時器中斷時間，在每個中斷服務子程序中給步進電機輸入脈沖，即可控制步進電機的轉數，從而控制所述機械裝置進行間隙式運轉，實現傳感器的移動距離與位置的控制；同時可以設置一個定時時間來控制傳感器在某個托輥旁停留的時間。當傳感器移動到某托輥的旁邊時，停留固定的時間，采集托輥聲音信號，然后再移動到下一個托輥旁并采集聲音信號。由于步進電機可以達到很高的控制精度，因此可以準確移動傳感器到任何一個托輥位置旁。待傳感器移動到機械裝置的末端后，步進電機反向運轉，使同步帶及其上面的傳感器反向運動，如此往復運動，實現對帶式輸送機托輥故障進行自動連續巡檢的功能。

本實用新型的主要工作流程是：被固定在同步帶上的傳感器在移動到某個托輥旁時暫停移動，識別該托輥工作時的聲音信號，同時對該聲音信號進行數據的分析和處理，并發送故障診斷信號給通訊分站；暫停移動的時間結束后，傳感器被移動到下一個托輥的位置，識別該托輥的聲音信號并進行相同的處理。當傳感器的位置處于兩個托輥之間時，可不采集托輥的聲音信號。當傳感器移動到機械裝置兩端的時候，反向移動。傳感器通過如此周而復始的運動，對帶式輸送機上的每個托輥進行故障檢測，實現對煤礦井下帶式輸送機的自動巡檢，及時發現托輥的異常工況，保障煤礦的正常生產。

附圖說明

圖1為帶式輸送機托輥故障監測系統的結構示意圖。

圖2為同步帶與帶式輸送機膠帶的俯視圖。

圖3為無線傳感器的結構框圖。

圖4為無線傳感器的硬件組成示意圖。