带式输送机自动调偏装置设计问题研究

带式输送机自动调偏装置设计问题研究

摘要：带式输送机是选煤厂生产工作中用于原煤运输的重要设备，这种设备

的运行具有持续性特点，且工作功率较大。在煤矿综采设备不断发展的背景下，

带式输送机高能耗运行模式已经无法满足当前的使用需求。传统带式输送机无法

实现速度调节功能，因而需要频繁启停，加之电机功率不均衡，导致工作人员要

频繁进行维修。因而对带式输送机进行变频技术改造，可以有效提高自动化水平，进一步提升煤矿的生产效率。

关键词：带式输送机；自动调偏装置；设计问题；

引言

带式输送机用于以下行业:煤矿、可选燃煤电厂、坞站等。在煤炭开采领域，带式输送机随着劳动生产率的提高，正在长程、大批量和高速连接上发展。在实

际生产中，带式输送机常见故障可能包括b .破坏全机运输效率从而影响煤矿的

破碎带、通道、裂缝和燃煤发电厂。跑步机偏移是带式输送机常见故障之一，根

据偏移位置分为头部、尾部和蛇尾偏移。跑步机不能及时关机，可能导致故障规避，导致机器停机，增加整个机器的维护成本。本文设计了一种带钢传动锥化问

题的自动控制装置，并对其力学动力学进行了仿真。

1带式输送机工况及存在的问题

受地形、煤层走向等条件限制，在带式输送机线路上，往往出现上下运结合

的复杂地形，以长平矿六盘区北巷固定带式输送机为例，巷道线路由小角度下运、大角度下运、平运、大角度上运和小角度上运的复杂工况组成，给输送机设计带

来了较大困难，增加了设计的复杂性和对安全的可靠性要求。同时，该带式输送

机与架空行人装置共同布置在同一条巷道中，带式输送机的所有驱动装置必须全

部放置在非架空行人装置一侧。为了满足带式输送机总功率需求，需合理选择和

布置驱动装置。对于同时包含下运、上运、多驱的大型带式输送机设计，需重点

考虑以下问题：①带式输送机在启动、制动、下运段、上运段不同工况下的受力

计算；②传动滚筒多、动力匹配复杂、运行过程中电机电动和发电工况交替出现

的驱动控制；③下运工况时，整机的软制动和突然断电时的柔性制动等安全制动；

④重点部位无人化监测、自动化诊断、带式输送机安全运行；⑤主控系统与保护

系统、变频调速控制系统、制动系统、张紧系统、监测系统等各系统间的一体化

协同控制。

2输送带跑偏机理研究

带式输送机的轨道宽度超过带宽的5%。磁带输送机的实际位置复杂，导致磁

带移动的原因很多，包括设备本身的装配和制造错误，以及磁带排列方法不足。

实践经验与理论分析相结合，总结了带式输送机减速的原因:1)带式输送机选用

的材料不均匀，质量存在较大的缺陷。这导致传输带与传输带的横截面不均匀，

导致从左到右的应力不均匀，最终导致传输带偏差，甚至导致故障，如运输带的

裂缝和物质。2)运输带由于运输带所运煤中心的偏移而不位于运输带的中心。3)

传送带的中心线由于传送带安装过程中出现较大误差而不垂直于辊轴，从而使传

送带向另一方向倾斜。4)碳粉盒因安装问题而倾斜，因此磁带不再流动；同时，

转印辊旋转阻力增大是磁带移动的主要原因。

3液压自动调偏装置的设计

3.1传感器选型要点

速度传感器的功能主要在于测量传送带的运行速度，如果在检测中发现速度

存在异常，则由主控设备向励磁回路晶闸管发送信号；温度传感器则主要进行温

度的测量，设有继承感温探头，对待测点的温度进行测量，之后再将信息向主控

制主机进行传输，一旦超温则可自动洒水保护；烟雾传感器则用于检测设备运行

环境中的烟雾情况，如果烟雾含量达到了0.1mg/m3，就会输出低电平信号，启动

保护；跑偏传感器则检测胶带的运行是否跑偏，利用跑偏开关上的探杆来对牵引

探杆轴进行旋转，在旋转刀某个角度，即可开动行程开关，进而控制主机启动跑

偏信号；堆煤传感器主要承担煤位保护方面的功能；撕裂传感器则主要用于避免

胶带撕裂，如果作用力达到20N以上，就会启动，无物料的情况下输出电阻值在

1kΩ以上，如果该数据不足2Ω，则可在延时2s后关停设备；急停传感器则是

在检测到拉杆受到较大动力之后即可发动，输出控制信号，并完成锁定。在设备锁定之后，需要工作人员进行人工复位，才能再次开启设备

3.2系统软件控制逻辑

由于输送机系统在运行的过程中受落料冲击、输送带内张紧力变化等，存在多重不稳定性因素，因此按照传统的控制逻辑，将导致经常性的误判，影响输送机系统的正常运行，因此本文提出了一种新的基于模糊判别的控制逻辑。在对输送机系统的运行故障进行判别时，系统先根据监测数据进行初次判别，然后再控制中心通过模糊判别逻辑对状态量进行修正，根据输送机当前的实际运行状态自动计算出数值修正量，系统依据实际监测数据和修正量来对输送机是否处于故障状态进行判断，有效地避免了输送机状态波动导致的误报警情况。

3.3智能监控监测

振动监测系统主要由振动传感器和数据采集系统组成，在滚筒轴承座表面安装振动传感器。振动传感器分为螺杆式和粘贴式，螺杆式安装于长期监测的物体表面，粘贴式用于临时监测的物体表面。振动传感器利用物联网、云计算、大数据技术，通过在设备表面设置无线振动传感器，利用无线物联网技术收集振动信号，上传至服务器综合分析设备的振动频谱，对运行振动数据与服务器大数据进行比对诊断分析，实现设备的运行状态判断及未来状态预测，为设备的运维检修决策提供数据支撑。视频监控系统主要由智能摄像机+智能视频服务器构成，在机头卸载点、驱动装置处、张紧部、输送带凹点处、落料点安装智能摄像机，利用智能传感检测技术和视频图像处理技术，智能监测和判定目标行为是否符合预先设定的警戒条件，后经智能分析处理，将监控到的图像和声音以声光电报警或通过网络传至远端监控，实现对异常事件及其过程的实时检测、报警、记录和传输。通过机器视觉、电子围栏、协同互联等功能，实现带式输送机连续运输系统的无人值守。

3.4液压自动调偏装置安装位置

为了确保液压制动装置安装后能够充分利用其在传送带上的自动偏折功能，必须将它们安装在合适的位置。液压自动跟踪通常可以安装在带式输送机头部、