[發明專利]刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統及預測方法

有效

• 申請號: 201711004446.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107967531B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 焦瑞;吳愛民;馬柯峰;劉建偉;渠婷婷;陳云
• 申請（專利權）人: 寧夏天地奔牛實業集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 周曉梅;孫彥虎

1.一種刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統，其特征在于：包括處理模塊及與處理模塊連接的運行時間檢測模塊和外部環境檢測模塊，運行時間檢測模塊用于檢測刮板輸送設備的關鍵部件的累計實際運行時間，外部環境檢測模塊用于檢測關鍵部件所處的周圍環境中影響關鍵部件壽命的實時外部因素，處理模塊將運行時間檢測模塊提供的累計實際運行時間和外部環境檢測模塊提供的實時外部因素按照預存算法進行處理，進而得到關鍵部件的實際壽命；

實時外部因素包括煤礦井下工作面的煤層地質條件、關鍵部件負載大小及關鍵部件運行溫度中的一種或多種；

所述處理模塊內的預存算法為將累計實際運行時間和實時外部因素代入如下公式進行計算，進而通過計算得到關鍵部件的實際壽命，

式中，T為計算得到關鍵部件的實際壽命，單位為h；

t為運行時間檢測模塊提供的累計實際運行時間，單位為h；

f(x)＝0.4×f(x′)，0.4為負載大小在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(x′)為隨著t的推移，刮板輸送設備負載大小變化時的關鍵部件的實際壽命曲線函數；

f(y)＝0.1×f(y′)，0.1為煤層地質條件在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(y′)為隨著t的推移，煤層地質條件變化時的關鍵部件的實際壽命曲線函數；

f(z)＝0.5×f(z′)，0.5為運行溫度在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(z′)為隨著t的推移，關鍵部件運行溫度變化時的實際壽命曲線函數；

其中：

f(x’,0,0)＝(KA1+KA2+KA3+KA4+KA5+KA6)×t，式中，KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6分別為不同負載大小時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數；

f(0,y’,0)＝(KB1+KB2+KB3+KB4+KB5)×t，式中，KB1、KB2、KB3、KB4、KB5分別為不同煤層地質條件時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數；f(0,0,z’)＝(KC1+KC2+KC3)×t，式中，KC1、KC2、KC3分別為不同運行溫度時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數；

所述刮板輸送設備的關鍵部件為由主電機驅動的軸承、鏈條、鏈輪、潤滑油的一種，運行時間檢測模塊用于檢測主電機的累計實際運行時間，進而得到軸承、鏈條、鏈輪、潤滑油的一種的累計實際運行時間。

2.如權利要求1所述的刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統，其特征在于：主電機的輸出電流隨著刮板輸送設備負載大小變化而變化，外部環境檢測模塊用于檢測主電機的輸出電流，進而得到軸承、鏈條、鏈輪、潤滑油的一種的負載大小。

3.如權利要求2所述的刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統，其特征在于：所述處理模塊內還預存關鍵部件的壽命周期預警節點，處理模塊將得到的關鍵部件的實際壽命與預存的壽命周期預警節點進行比較，依據比較結果向刮板輸送設備控制終端發送壽命狀態信息及預警信息。

4.如權利要求3所述的刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統，其特征在于：所述刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統還包括特征轉化模塊，處理模塊將軸承、鏈條、鏈輪、潤滑油的累計實際運行時間發送至特征轉化模塊，特征轉化模塊將軸承、鏈條、鏈輪、潤滑油的累計實際運行時間轉化為直觀反映該部件的特征值，再將該特征值提供至刮板輸送設備控制終端。

5.一種采用如權利要求1至4之一所述的刮板輸送設備關鍵部件壽命預測系統對刮板輸送設備的關鍵部件進行壽命預測的方法，其特征在于包括以下步驟：檢測刮板輸送設備的關鍵部件的累計實際運行時間；

檢測關鍵部件所處的周圍環境中影響關鍵部件壽命的實時外部因素；

將運行時間檢測模塊提供的累計實際運行時間和外部環境檢測模塊提供的實時外部因素按照預存算法進行處理，進而得到關鍵部件的實際壽命；

所述處理模塊內的預存算法為將累計實際運行時間和實時外部因素代入如下公式進行計算，進而通過計算得到關鍵部件的實際壽命，

式中，T為計算得到關鍵部件的實際壽命，單位為h；

t為運行時間檢測模塊提供的累計實際運行時間，單位為h；

f(x)＝0.4×f(x′)，0.4為負載大小在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(x′)為隨著t的推移，刮板輸送設備負載大小變化時的關鍵部件的實際壽命曲線函數；

f(y)＝0.1×f(y′)，0.1為煤層地質條件在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(y′)為隨著t的推移，煤層地質條件變化時的關鍵部件的實際壽命曲線函數；

f(z)＝0.5×f(z′)，0.5為運行溫度在關鍵部件的實際壽命中的占比系數，f(z′)為隨著t的推移，關鍵部件運行溫度變化時的實際壽命曲線函數；

其中：

f(x’,0,0)＝(KA1+KA2+KA3+KA4+KA5+KA6)×t，式中，KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6分別為不同負載大小時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數；

f(0,y’,0)＝(KB1+KB2+KB3+KB4+KB5)×t，式中，KB1、KB2、KB3、KB4、KB5分別為不同煤層地質條件時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數；

f(0,0,z’)＝(KC1+KC2+KC3)×t，式中，KC1、KC2、KC3分別為不同運行溫度時的關鍵部件的壽命的修正系數，為預設常數。