[發明專利]一種刮板運輸機鏈條壽命預測及斷鏈位置判別方法

有效

• 申請號: 202011493815.X
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112623631B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 張強;田瑩;劉思遠
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B65G19/18
• 分類號: B65G19/18;B65G19/20;B65G43/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種刮板運輸機鏈條壽命預測及斷鏈位置判別方法，其特征在于：在刮板輸送機的刮板上安裝磁塊，在刮板輸送機的機頭與機尾鏈輪保護殼外表面的左右兩側設置霍爾傳感器，利用安裝磁塊的相鄰刮板通過霍爾傳感器的時間間隔進行刮板輸送機的斷鏈檢測；

所述機頭鏈輪保護殼外表面的每側沿刮板輸送機運動方向安裝兩個霍爾傳感器，機尾鏈輪保護殼外表面的每側安裝一個霍爾傳感器，左右兩側安裝的霍爾傳感器位置相對于與刮板短邊平行的刮板中心線完全對稱；

刮板上安裝的磁塊對稱安裝在刮板的左右兩端的中部；安裝有磁塊的刮板之間的兩兩距離完全相同；安裝有磁塊的刮板中有一個刮板上左右兩端各安裝有兩個磁塊，將該刮板定義為第1塊刮板；其他安裝有磁塊的刮板左右兩端各安裝一個磁塊，并按照刮板輸送機機頭至機尾的方向依次定義為第2塊刮板、第3塊刮板、......、第i塊刮板、......、第n塊刮板；

安裝有磁塊的刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器時，左右兩側的霍爾傳感器會感應磁塊發出脈沖信號，該脈沖信號經A/D轉換器轉換處理后通過信號收發裝置反饋至工控機，當下一個安裝有磁塊的刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器時，左右兩側的霍爾傳感器會再次感應磁塊發出脈沖，并經由A/D轉換器和信號收發裝置反饋至工控機；在運行過程中刮板輸送機勻速運行，系統工控機內部設有模塊化程序，能自動計算當前線速度下相鄰兩個安裝有磁塊的刮板上左右兩端的磁塊分別通過機頭鏈輪保護殼外表面對應一側的霍爾傳感器時所需的時間間隔，將左右兩側的時間間隔分別進行記錄，并與理論時間間隔進行比較，判斷當前刮板輸送機的運行狀態，確定刮板輸送機當前是否存在故障隱患，是否需要檢修；

刮板輸送機運行當前運行線速度、電動機功率與轉速、實時負載均由刮板輸送機自身模塊傳遞至工控機，工控機能夠實時掌握刮板輸送機以上參數，并且根據判斷的當前刮板輸送機的運行狀態發出控制信號，由信號收發裝置反饋至刮板輸送機，控制刮板輸送機的運行；

所述第1塊刮板，每端安裝的兩個磁塊之間的橫向距離與機頭鏈輪保護殼外表面每側安裝的兩個霍爾傳感器之間的橫向距離相同；當機頭鏈輪保護殼外表面的同側兩霍爾傳感器同時檢測到脈沖信號時，記為第1塊刮板通過，之后每次安裝有磁塊的刮板通過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器時，先感應到磁塊的霍爾傳感器會感應磁塊發出脈沖信號，工控機內部程序對刮板編號自加；

當第1塊刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器時，工控機能夠根據機頭鏈輪保護殼外表面與機尾鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器的距離和相鄰兩塊安裝有磁塊的刮板之間的距離，判斷已經經過機尾部或即將經過機尾部的刮板為第幾塊刮板；

所述工控機判斷當前刮板輸送機的運行狀態的具體方法為：

當刮板鏈處于原長狀態時，將相鄰兩個安裝有磁塊的刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器的時間間隔定義為刮板輸送機鏈條正常狀態通過所需時間A；當刮板鏈發生最大形變，刮板鏈處于拉伸極限狀態時，將相鄰兩個安裝有磁塊的刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器的時間間隔定義為刮板輸送機鏈條最大拉伸狀態下通過所需時間B；因測量過程、信號傳輸過程、霍爾傳感器的安裝、刮板改造過程和磁塊安裝過程中均會存在誤差，因此，左右兩側霍爾傳感器感應脈沖進而工控機記錄時間后得到的時間間隔必然存在誤差，將最大誤差狀態下相鄰兩個安裝有磁塊的刮板在左右兩側霍爾傳感器感應的時間間隔的差值定義為刮板輸送機刮板兩側通過時間最大誤差C；若一側刮板鏈磨損較大，出現明顯拉長，另一側刮板鏈磨損較小，拉長不明顯，刮板輸送機的刮板會出現明顯偏擺，將這種情況下相鄰兩個安裝有磁塊的刮板在左右兩側霍爾傳感器感應的時間間隔的差值定義為刮板輸送機刮板最大偏擺狀態下兩側通過時間差D；

工控機計算相鄰兩個安裝有磁塊的刮板經過機頭鏈輪保護殼外表面的霍爾傳感器時，兩刮板左、右兩端的磁塊分別經過對應一側的霍爾傳感器所需的時間間隔，將第i塊刮板左端磁塊經過機頭鏈輪保護殼外表面霍爾傳感器與第i+1塊刮板左端磁塊經過機頭鏈輪保護殼外表面霍爾傳感器的時間間隔定義為t_i左，將第i塊刮板右端磁塊經過機頭鏈輪保護殼外表面霍爾傳感器與第i+1塊刮板右端磁塊經過機頭鏈輪保護殼外表面霍爾傳感器的時間間隔定義為t_i右，將時間間隔t_i左與t_i右的差值的絕對值記為Δt_i；

若t_i左≦A且t_i右≦A，則當前刮板輸送機狀態正常；

若t_i左A或t_i右A，則判斷是否Δt_i≦C，若是，則當前刮板輸送機處于正常狀態，出現t_i左A或t_i右A為檢測誤差，刮板輸送機工作仍為正常，若否，則判斷是否Δt_iD，若是，則當前刮板輸送機出現單側斷鏈現象，時間間隔較長的一側出現斷鏈，若否，則當前刮板輸送機出現偏擺現象；

若t_i左A且t_i右A，則判斷是否t_i左B且t_i右B，若是，則當前刮板輸送機出現雙側斷鏈現象，若t_i左B或t_i右B，則當前刮板輸送機為一側斷鏈，另一側存在隱患，若t_i左≦B且t_i右≦B，則判斷是否Δt_i≦C，若是，則當前刮板輸送機雙側存在斷鏈隱患，若否，則判斷是否Δt_i≦D，若是，則當前刮板輸送機存在隱患與偏擺現象，若否，則當前刮板輸送機一側斷鏈，另一側存在隱患，時間間隔較長的一側出現斷鏈。