1、打滑檢測
帶式輸送機是靠磨擦力傳送動力的,打滑是帶式輸送機失效的主要形式。膠帶打滑不僅造成膠帶磨損,而且會使松邊受到緊邊拉力的沖擊,膠帶容易疲勞斷裂。打滑也是引起膠帶起火,釀成火災(zāi)事故的主要原因。因此膠帶打滑檢測一直是膠帶運行檢測的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的打滑檢測測報警只是在嚴(yán)重打滑,膠帶和主動輪間發(fā)生大的相對運動,甚至膠帶停止一段時間后才能報警,檢測的實時性差,雖可預(yù)防事故,但不能保護(hù)設(shè)備并使運輸系統(tǒng)連續(xù)運行。由于膠帶動態(tài)載荷的復(fù)雜性,用常規(guī)方法檢測膠帶的臨界打滑狀態(tài)也非常困難。
1.1膠帶動態(tài)打滑機理分析
帶式輸送機正常運行時,膠帶緊邊拉力SY與所傳遞的圓周力F之間的關(guān)系為:
當(dāng)帶式輸送機運行一段時間后,由于膠帶的塑性變形使張緊力F降低,磨擦系數(shù)u和圓周角a減小,這時在動力或載荷波動以及輸送機起停時,會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,膠帶線速度發(fā)生波動。
從以上分析可以看出,打滑時膠帶的線速度將降低,被動輪的轉(zhuǎn)速將因此降低或停止,所以通過被動輪(轉(zhuǎn)向滾筒)轉(zhuǎn)速與驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)速的差來判斷帶式輸送機是否產(chǎn)生了打滑。然而膠帶的力學(xué)系統(tǒng)是一個黏彈性系統(tǒng),在載荷、啟動、制動過程中,兩者之間存在明顯的非線性關(guān)系和大的干擾,給打滑測量判斷帶來困難。本文通過模糊推理的方法得到了較滿意的結(jié)果。
1.2打滑故障狀態(tài)分析
打滑檢測應(yīng)分為啟動過程和正常運行兩種情況分析。現(xiàn)在的大型帶式輸送機越來越多地采用軟啟動方式,啟動加速度采用拋物線形,啟動速度時間曲線為“S”形,啟動過程在50S左右,啟動過程的帶速v(t)由下式計算:
1.3帶式輸送機打滑的模糊推理
在模糊推理過程中,知識庫表現(xiàn)為推理規(guī)則,即規(guī)則庫。推理機就是模糊推理和精確化的過程。這里利用模糊推理的方法確定打滑量。通常若被測目標(biāo)量為AO,傳感器獲得的測量值為R,模糊推理過程是指通過模糊推理單元完成從測量值R到目標(biāo)量計算值的過程。通常需要根據(jù)傳感器的量程確定測量值R和計算值A(chǔ)的論域,為R和A賦予合適的語言值和隸屬度函數(shù)。根據(jù)測量的物理意義制定模糊推理規(guī)則。這里假定被動輪轉(zhuǎn)過一圈時,產(chǎn)生的脈沖個數(shù)為n(實際是將v(t)和v0轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)脈沖數(shù),△v用脈沖數(shù)的差表示)。通過模糊推理的方法來確定帶式輸送機打滑的程度,模糊推理規(guī)則為。
if脈沖數(shù)IS多,then打滑量大,
if脈沖數(shù)IS中,then打滑量中,
if脈沖數(shù)IS少,then打滑量小,
if脈沖數(shù)IS極少,then打滑量極小。
隸屬度函數(shù)采用常用的三角形函數(shù),推理決策采用極大一極小法,精確化采用重心法。
2、跑偏檢測
傳統(tǒng)的跑偏檢測方法是利用跑偏開關(guān),一旦跑偏開關(guān)動作就報警并停機。由于誤報常常造成無謂停機耽誤生產(chǎn)。本文采用綜合推理方法進(jìn)行跑偏故障判斷,其判斷的邏輯過程如圖2所示。
3、火災(zāi)檢測
帶式輸送機巷是礦井主要易發(fā)火區(qū)域,而膠帶磨擦是帶式輸送機火災(zāi)的主要原因。導(dǎo)致膠帶磨擦的因素主要是膠帶打滑時膠帶同滾筒之間的磨擦,以及膠帶同維護(hù)不良的托輥、堆煤和雜物之間的磨擦。井下火災(zāi)檢測主要利用溫度和煙霧傳感器。針對火災(zāi)的起因,一般在靠近主滾筒安裝溫度和煙霧傳感器,在帶式傳輸送機巷道安裝煙霧傳感器。
然而煤礦井下巷道風(fēng)速大、灰塵多。風(fēng)速使溫度和煙霧不易積聚到一定的濃度;而灰塵對常用的光電煙霧傳感器的影響與煙霧相似,致使煙霧傳感器經(jīng)常誤報。另外由于巷道盡寸、風(fēng)速、傳感器安裝位置的不同,傳感器的報警閾值很難確定。



