[發(fā)明專利]一種刮板輸送機斷鏈故障多參數(shù)融合識別裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810512534.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108861426B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅娟;耿嘉勝;靳寶全;田振東;郭凌龍;杜亞玲;高妍;黃飛;王宇;王東
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: B65G43/06
• 分類號: B65G43/06
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種刮板輸送機斷鏈故障多參數(shù)融合識別裝置，其特征在于，包括電參數(shù)識別模塊、轉(zhuǎn)矩識別模塊、第一鏈條張力識別模塊、第二鏈條張力識別模塊、磁場識別模塊和信號處理模塊；

其中，所述電參數(shù)識別模塊包括電流互感器、電壓測試接口和電參數(shù)采集模塊；電流互感器環(huán)套在刮板輸送機的三相電進線上，電壓測試接口連接電參數(shù)采集模塊，且與三相電進線的U_a、U_b、U_c分別相接；所述轉(zhuǎn)矩識別模塊包括電阻應(yīng)變片、交流電橋電路、交流電源和運算放大器，電阻應(yīng)變片粘貼于彈性元件扭軸表面，交流電橋電路連接所述電阻應(yīng)變片和運算放大器，交流電源連接交流電橋電路進行供電；所述第一鏈條張力識別模塊與第二鏈條張力識別模塊均包括張力應(yīng)變片、開孔線槽和信號采集模塊，張力應(yīng)變片設(shè)置于刮板輸送機刮板與鏈輪嚙合處，張力應(yīng)變片、開孔線槽和信號采集模塊依序連接；所述磁場識別模塊由永磁體、C型導(dǎo)磁體、線性霍爾元件組成，永磁體、C型導(dǎo)磁體和線性霍爾元件依序連接且外部包覆不銹鋼；所述信號處理模塊包括壓力型信號變送電路、電壓型信號調(diào)理電路、電流型信號調(diào)理電路、光電耦合電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、PLC模塊、PLC以太網(wǎng)通信模塊和上位機，其中，壓力型信號變送電路、電壓型信號調(diào)理電路、電流型信號調(diào)理電路均與光電耦合電路連接，光電耦合電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、PLC模塊、PLC以太網(wǎng)通信模塊和上位機依序連接；

其中，第一鏈條張力識別模塊設(shè)置于刮板輸送機系統(tǒng)機頭位置鏈輪處，完成對刮板輸送機系統(tǒng)機頭位置刮板鏈張力的實時采集，所述第二鏈條張力識別模塊設(shè)置于刮板輸送機系統(tǒng)機尾位置鏈輪處，完成對刮板輸送機系統(tǒng)機尾位置刮板鏈張力的實時采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板輸送機斷鏈故障多參數(shù)融合識別裝置，其特征在于，所述電參數(shù)識別模塊設(shè)置于刮板輸送機系統(tǒng)變頻器與驅(qū)動電機之間的三相電進線上，通過為驅(qū)動電機供電的三相電進線采集驅(qū)動電機的三相電壓信號、電流信號，完成對三相電參數(shù)的實時采集，電壓測試接口與三相電進線的U_a、U_b、U_c分別相接，完成對驅(qū)動電機三相電壓信號的采集，電流互感器分別環(huán)套在驅(qū)動電機的三相電進線上，完成對驅(qū)動電機三相電流信號的采集，電參數(shù)采集模塊將三相電參數(shù)上傳至電壓型信號調(diào)理電路和電流型信號調(diào)理電路，電參數(shù)識別模塊依據(jù)三相電參數(shù)變化情況識別出刮板輸送機的有載鏈斷鏈和無載鏈斷鏈兩種斷鏈故障工況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板輸送機斷鏈故障多參數(shù)融合識別裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩識別模塊設(shè)置于刮板輸送機系統(tǒng)聯(lián)軸器與減速器之間的扭軸上，完成對驅(qū)動電機輸出轉(zhuǎn)矩的實時采集，驅(qū)動電機主軸轉(zhuǎn)動時，將其轉(zhuǎn)矩傳送給彈性元件扭軸，扭軸產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩大小成比例關(guān)系的應(yīng)變，傳遞給粘貼于扭軸表面的電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片的阻值變化通過由交流電源供電的交流電橋電路測量得出，并經(jīng)運算放大器將輸出電壓上傳至電壓型信號調(diào)理電路，輸出電壓幅值大小與驅(qū)動電機輸出轉(zhuǎn)矩成比例關(guān)系，轉(zhuǎn)矩識別模塊依據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩變化情況識別出刮板輸送機的有載鏈斷鏈和無載鏈斷鏈兩種斷鏈故障工況。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刮板輸送機斷鏈故障多參數(shù)融合識別裝置，其特征在于，在刮板輸送機的刮板與鏈輪嚙合處進行銑平處理，并設(shè)置張力應(yīng)變片，在鏈輪表面進行開槽處理并構(gòu)造開孔線槽，張力應(yīng)變片實現(xiàn)對刮板嚙入、嚙出鏈輪時產(chǎn)生的瞬時張力突變的檢測，并將檢測到的瞬時張力突變信號通過開孔線槽傳輸給信號采集模塊，信號采集模塊將瞬時張力突變信號傳輸至壓力型信號變送電路，第一鏈條張力識別模塊與第二鏈條張力識別模塊依據(jù)張力值變化情況、張力差值變化情況識別出刮板輸送機的有載鏈單鏈斷鏈、有載鏈雙鏈斷鏈、無載鏈單鏈斷鏈、無載鏈雙鏈斷鏈四種斷鏈故障工況。