胶带输送机胶带纵向撕裂检测系统设计Word文件下载.docx

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电磁感应；

信号

Abstract

Thesteelcablecorebelttypeconveyerhastheabilityofcontinuousstrongtransportcapability,theoperatingefficiencyhigh,easytorealizetheautomaticcontrol.Soitiswidelyusedinmining,metallurgyandotherbulkmaterialssectorasthenationaleconomyanimportantmeansoftransportation.Butinthecourseofitsoperation,itoftenhasthelongitudinaltear.Thisarticleisinviewofmanytypesofbeltconveyorbeltlongitudinaltearmonitoringsystemstabilitypoor,servicelifeshortandothershortcomings,in-depthstudyoftheelectromagneticinduction-detectorprincipleofelectromagneticinductionanddetectionsystemcircuit,givingasimpledesignoftheentiremonitoringsystem,monitoringthetapelongitudinaltear.Whentheadhesivetapehasthelongitudinaltearingaccident,Thesystemcanmaketheconveyerengineoffpromptlyandsendsoutthealarmtoreduceaccident'

slossgreatly.Thissystemthroughtransformsofphysicalchangesmonitorintothedigitalsignalmonitor,greatlyimprovingtheoverallsystemstability,atthesametimewithSCMtomakemonitorsimpler,raiseoperators'

workingefficiency.

Keywordslongitudinalripelectromagneticinductionsignals

1绪论

1.1引言

但在其运行过程中，常因石块或金属等硬锐的物体卡在某处并划破胶带而造成胶带的纵向撕裂，如不及时停车，不但会撕裂整条胶带一次性造成上百或上千万元的直接经济损失，还将使整个运输系统停产而造成巨大的间接损失。

因此，非常有必要研制一种可靠实用的钢绳芯输送带纵向撕裂检测系统，实现对钢芯带纵向撕裂故障的及时、可靠的监控。

本文针对现有纵向撕裂保护装置存在的缺点，提出一种新型电磁感应式纵向撕裂检测系统。

随着世界各国煤炭生产的不断发展，矿井运输已趋于皮带化，我国也不例外。

为了进一步提高我国煤炭产量，高速度、大运量的胶带运输机将成为我国今后矿井运输的主要工具。

然而，此类运输机的胶带价格昂贵，一旦发生撕裂事故，其经济损失小则数十万，大则几百万，更为严重的是中断运输，迫使矿井停产，经济损失将无法估量。

所以国内外对此研究都非常重视。

以下对胶带纵向撕裂检测系统做简单的介绍。

1.2发展现状

1.2.1国外发展现状

胶带纵向撕裂检测系统研究现状为目前国外对胶带纵向撕裂保护装置的研究，已从接触式发展到非接触式，从单机化发展到智能化。

成功的专利除了嵌入法、光电传感技术、超声波扫描技术外，现又有改进后的嵌入法、超声波技术和最新研究探讨的原子物理方法等。

1）改进后的嵌入法：

在70年代末，英、德就开始采用在胶带中埋设金属导线的方法。

但由于胶带的连续运动，不可避免地会产生滚切的持续应力，使金属导线遭受磨损而断裂。

为了克服这个缺点，英国应用摩擦系数较小的聚脂纤维做成的空心管套在导线外面，并硫化在胶带内，保护导线不产生疲劳损坏。

以前研制的在胶带中埋设导线的检测装置的另一个缺点是导线和胶带上的橡胶混合物之间常因时间长而容易发生化学反应，破坏导线接头的导电性，导致误动作。

为了解决这个问题，德国用直径较小的镀锌钢绳作为导线，该导线埋设在距胶带承载面一定距离的胶带上面层内，平行于胶带表面。

在导线的接头区内，相对的导线互相拧紧，导线接头处的折合端罩有轻合金护套，从而使导线避免接触胶带面胶的橡胶混合物，提高了系统的可靠性。

还有些国家在胶带中埋设导电橡胶、光导纤维等。

此类保护装置的缺点是工艺复杂、成本高。

另外，从某种意义上说，由于嵌入物与橡胶间有一个相融性的问题，如果处理不善，会降低胶带的强度。

2）超声波扫描技术：

超声波探伤为无损检测的一种重要手段，它与激光、红外、同位素并称为现代科学技术的四支尖兵。

其最重要而取得辉煌成果的是超声波医学诊断及工业探伤。

日本，英国、澳大利亚先后在7O年代末和8O年代初、中期，研究了用超声波在非金属胶带中进行探伤的检测器，并都获得了专利。

滚轮式超声波检测装置：

该检测装置由换能器、电子放大器和报警器组成（英国有发明专利）。

换能器的安装与胶带呈滑动接触状态，即每个换能器由一个滚柱固定，并用托座支承。

该监测装置还采用对发、收换能器沿胶带宽度方向的交叉布置。

第一个发射换能器紧靠胶带左侧的边缘，胶带右边布置着第五个接收换能器。

换能器发射额率为800～250kHz。

当胶带正常工作时，每个发射换能器以该频率发射超声波，接收换能器将经过一定时间后收到回波。

当胶带发生纵向撕裂时，接收器接收到的信号比胶带完好时收到的信号弱，而且接收到信号的时间比胶带完好时收到的时间要长。

纵向撕裂事故是否发生，可根据胶带信号衰弱的增值和信号持续的时间差来判定。

为此，该装置可提供作为胶带纵向撕裂程度的预告或作为限制损坏程度自动停止胶带运行的装置。

该装置的超声波是通过耦合到胶带上的，中间环节多，其耦合问题有一定的难度，目前都用在地面的输送机上。

1.2.2国内发展现状

近几年来，国内也有不少单位研制了胶带纵向撕裂保护装置，多数为物料泄漏器一类。

有弦线式、杠杆式、带条压敏式等。

其中DJSBA一1型胶带纵向撕裂保护装置，已获得了国家专利。

该装置的主要优点：

（1）性能可靠，操作安全

（2）结构简单，安装调试方便，不需要经常维修（3）有撕裂装置显示，维修人员可根据指示灯亮的情况直接到达事故位置进行维修（4）适用范围广，地面与井下带宽在0．8～1．4m的各种带式输送机均能使用（5）价格便宜。

整个装置见图1-1所示。

1-槽钢；

2-上托辊；

3-胶带；

4-传感器；

5-挡板；

6-保护装置；

7、8-固定架；

9-下托辊

图1-1DJSBA-1型胶带纵向撕裂保护装置

1.3胶带纵向撕裂检测装置应用前景

综观国内外研究现状，今后对胶带纵向撕裂检测装置的研究，必然是朝着新技术、新原理、非接触式智能化方向发展。

国内外许多学者和研究者认为最理想的胶带检测装置应该具有下列优点：

一是当胶带一旦发生撕裂，就能立即停机；

二是胶带上有无物料都不影响检测系统正常工作；

三是安装调整简单、操作安全、维修次数最少。

然而，目前10O％有效、低成本、寿命长、不需修理的胶带撕裂检测器还没有，而且短期内也难以办到，因为发生撕裂的位置是随机的，引起的原因又是多种的，故只能从主要的、重要的位置和发生几率较高的地方开始，解决引起原因的有效率能达75%以上已是领先。

除原子物理方法外，现有的技术如超声波、红外等都只能起到减少损失的作用，这种损失的程度要比接触式如物料泄漏器一类的装置要小得多。

故对胶带纵向撕裂事故必须采取以防为主、综合冶理的办法。

即管理与措施并举的办法，如：

在设计胶带输送机时，就应该充分考虑到各种可能引起胶带撕裂的因素，采取接触式与非接触式简单的技术和高技术、新技术同时兼用，才能有效地治理这一事故。

为此，可在加料口安装电磁除铁器，在加料点下安装廉价的物料泄漏器一类的检铡装置，再把导料槽出口设计成喇叭形状，以便大块物料通过，还可以在导料槽易卡物料处安装压力传惑器，在尘埃较少的地方安装光电一类检测器，在事故发生几率较高、危险性撕裂容易发生处安装超声波一类高技术的检测器等等。

但是，具体采用哪种装置，用户可以根据胶带输送机的机型、作用及其重要程度等实际情况进行选择。

就国外来说，也不是每条胶带都采用高技术的检测装置，而是根据胶带的价格、长度、作用来选择的，而且他们采用的也多数是物料泄漏器一类接触式的检测装置。

因为此类装置的优点就是结构简单，安装使用方便，价格便宜，维修量少，对减少事故损失有积极的作用。

目前国内外常见的胶带纵向撕裂检测保护装置有：

1）棒型检测器

这种装置是把一根棒或管状物弯曲成槽形托辊状，安装在槽形胶带下面的缓冲托辊之间，如图1-2所示。

这样当有刺穿胶带的物料时，物料将拨动槽形棒偏转，迫使限位开关或载荷传感器动作，发出停机报警信号，使带式输送机停止运转。

安装时，可把几个这样的槽形棒用连杆连在一起，控制一个共用开关。

这种检测器安装在带式输送机的装载段，而且要求缓冲托辊之间必须具有适当的空间。

1－限位开关；

2－撑架；

3－穿孔；

4－槽形棒

图1-2棒型检测器

2）弦线式检测器

该装置由细钢丝或尼龙线作为探头，将其安装在缓冲托辊之间穿过小孔与槽形带下表面贴合，线的一段装一个弹簧限位开关，当线断裂或拉力增大都会启动开关。

这种检测器的特点与棒型检测器类似，但灵敏度比较高。

3）漏料检测器

这种检测装置的结构如图1-3所示，它由托盘、支点、平衡锤和开关等组成。

当胶带发生纵向撕裂时，胶带上的物料通过裂口泄漏到托盘里，物料的重量克服平衡锤的重量，使整个装置绕支点转动，迫使限位开关动作，进而使输送机停机。

这种检测器结构简单，检测方便。

但是，当输送带发生撕裂后，只有输送带上有物料且输送带的裂口足以泄漏物料时，检测器才能起到检测作用。

此外，当托盘上的灰尘集聚较多时可能产生误动作。

所以，需要经常检查并清理灰尘。

1－回空带；

2－托盘；

3－支点；

4－平衡锤；

5－承载带

图1-3漏料检测器

4）摆动托辊检测器

这种检测器是把槽形缓冲托辊安装在一个可在一定范围内沿胶带运动方向活动的托辊架上，其结构与调偏托辊类似。

当刺穿输送带的物料推动这种托辊时，托辊架随之运动并使限位开关或载荷传感器动作，使输送机停机。

这种检测器在使用中要经常检查，以保持