基于MCGS的刮板链螺栓自动紧固速度控制系统研究

针对刮板链螺栓紧固的局限性,设计了一种刮板链螺栓自动紧固设备,根据刮板链螺栓紧固的工艺流程,采用SolidWorks对刮板链螺栓自动紧固设备进行几何建模。在紧固过程中,由于步进电机转速太快时力矩不足,转速太慢时,紧固时间较长,效率太差。因此设计了一种基于MCGS的刮板链螺栓自动紧固速度控制系统,通过对步进电机矩频特性和螺栓拧紧曲线进行分析,得到了步进电机转速与旋转角度的关系,从而推出步进电机速度当量与紧固时间的关系。通过对螺栓紧固时间内速度当量值进行离散,采用MCGS设计硬件和编写软件脚本,同时对人机交互界面进行组态,将设计的控制系统进行联机调试。结果表明:该速度控制系统在15 s的紧固时间内,将速度当量值从3000离散至1000,达到了螺栓紧固的力矩要求,在简化紧固过程的同时,缩短了紧固时间,实现了刮板链螺栓的自动紧固,保证了设备运行的可靠性与稳定性,提高了工作效率。

SGD320/17B型刮板运输机链传动系统的运动学特征分析

为进一步探究刮板输送机链传动系统的动力学特性,以SGD320/17B型刮板运输机链传动系统为研究对象,基于该系统特点建立刚柔耦合动力学模型,并综合分析不同链速、载荷和地面倾角对该系统运动学特征参数的影响.在此基础上,根据分析结果对后续工作提出相关建议,可为后续现场实验与系统优化设计等方面提供一定的参考借鉴.

刮板输送机链传动系统结构设计及对比分析

为提升刮板输送机链传动系统的啮合性能,通过选取设计变量,建立链轮最大应力、最大变形量及模态频率与链轮直径和节距的近似模型,优化设计链传动系统结构,并依据多目标优化设计结果,确定方案一为最佳优化方案。对比分析优化前后满载运行工况的链轮情况,表明相比优化前,链轮最大变形量比原变形量降低6.95%,且应力分布趋向均匀,明显改善了链传动系统受力状况及啮合性能。

基于负载自适应的刮板输送机链张紧系统控制器设计及模拟验证

为优化刮板输送机链张紧系统的控制性能,通过将神经自适应和刚度辨识相融合,设计基于负载自适应的链张紧系统控制器ATC。对比分析ARCV、NNs、ATC三种控制器的性能,发现ARCV比NNs控制器性能差,而NNs又比ATC控制器性能差;进一步对比分析ARCV、ATC控制器在强负载干扰下的性能,发现相比ARCV控制器,ATC控制器仍可以快速收敛和保持稳定,其跟踪精度和鲁棒性更好。

煤矿刮板输送机张力监测系统设计与试验

刮板链是刮板输送机的主要受力部件,其在长期运行过程中易发生卡链、断链、飘链等故障,严重时甚至影响煤矿的生产安全及生产效率。针对上述问题,文章选取链条张力作为判断刮板链状态的主要参数,设计了一套刮板输送机链张力实时监测系统。该系统可实现对刮板链张力值的实时采集、远程监测与故障报警。系统采用嵌入式无线张力采集装置对刮板链张力进行就地采集,采集到的数据通过无线网实时传输,从而实现远程上位机的远程监测与故障预警,此系统设计可有效保障刮板输送机安全稳定运行。

刮板输送机永磁直驱系统动态特性及链传动系统张力实验研究

刮板输送机运行环境复杂,且故障率高主要是由于刮板链异常所致,基于此搭建了永磁直驱负载突变模拟实验平台,进行模拟实验,在此基础上进行链传动系统张力实验验证,以期探寻永磁直驱传动系统的动态特性,为工业性试验提供参考,以提高试验水平,保证试验结果的可靠性。

基于LSTM−Adam的刮板输送机链传动系统故障预警方法

刮板输送机链传动系统由于承受复杂载荷作用导致故障频发,然而传统的故障诊断需要大量的先验知识和主观干预,对技术人员要求高。为实现刮板输送机链传动系统故障预警的自主性、准确性与高效性,利用深度学习强大的数据挖掘能力,提出了基于LSTM−Adam的刮板输送机链传动系统故障预警方法。首先,基于组态技术搭建刮板输送机工况监测系统,采集减速器输出轴转矩及转速、中部槽中板压力、刮板竖直方向振动加速度及刮板链运行方向应变等刮板输送机实时运行数据,并对数据进行清洗和min−max归一化处理,为故障预警提供数据支撑;然后,基于LSTM搭建预测模型,并采用Adam优化算法对其进行训练和优化,得到最优LSTM−Adam预测模型;最后,将刮板输送机实时运行数据导入LSTM−Adam预测模型,得到刮板输送机运行参数预测值,使用滑动加权平均法计算预测值与真实值之间的残差,并将正常运行工况下同类数据的最大残差作为预警阈值,当残差超过预警阈值时进行预警。试验结果表明:LSTM−Adam预测模型能够准确预测出刮板链应变数据的变化趋势,并对卡链与断链故障准确做出预警。

刮板输送机链轮传动系统分析及故障试验

重点分析了刮板输送机链传动系统的建模过程及预张紧力设置。以PLC控制器、无线采集仪、应变传感器建立刮板输送机链传动系统故障分析平台,在东曲矿综采工作面完成卡链、断链试验,最后给出设备维护措施。

基于无线网络的刮板输送机刮板链张力监测系统研究

刮板输送机中刮板链是容易出现故障问题的结构件之一,对其张力进行监测是提升其运行稳定性和可靠性的有效手段。以SGZ764-400型刮板输送机为对象,建立了刮板链的张力监测系统,主要由3部分构成,分别为张力采集装置、数据接收装置和接近开关。选用CC2530作为无线网络的射频芯片,对采集的张力数据进行无线传输,利用应变片模块采集的张力数据需通过放大模块和滤波模块处理后再通过I/O接口输入到CC2530芯片中。监测系统软件方面分为3个层级,分别为硬件抽象层、Basic RF层和应用层。通过现场试验验证了监测系统的张力检测误差不超过5%,可对刮板链的状态进行实时、准确监测,保障刮板输送机的稳定可靠工作。

可自主供电的煤矿刮板输送机链张力监测系统设计

刮板输送机是煤矿生产中重要的机械设备,其运行性能直接影响煤矿安全和生产效率。以SGZ1250-2400型刮板输送机为研究对象,对刮板链张力监测系统的整体方案进行了设计。系统由四大模块构成,即数据采集模块、单片机模块、自供电装置以及无线数据发送模块。利用自供电装置可以通过刮板输送机的运动发电,供张力监测系统运行,显著提升了系统运行的可靠性。单片机和无线发送模块中使用的芯片型号分别为STM32和CC1101,均具有良好的性能,可满足实际使用要求。将刮板链张力监测系统部署到煤矿工程实践中,经现场调试和应用发现效果良好,可以对刮板链的张力进行准确监测,显著提升了刮板输送机的运行安全性和可靠性。

综采工作面刮板输送机链条保护系统研究

为了预防刮板链出现故障,提出链条保护系统。该链条保护系统可实时监测链条运行状态、实现故障预警,并将监测结果传输至地面监控中心,现场工程应用也取得较好效果。研究成果可为其他矿井刮板输送机链条监测、保护等提供经验参考。

刮板输送机伸缩机尾结构优化设计

通过分析影响刮板输送机链条张力稳定性的控制因素,进行自动伸缩机尾系统结构设计。包括PLC逻辑控制机理分析以及机尾伸缩装置结构设计,同时分析了调节油缸伸缩行程计算方法,进行了张力液压控制单元结构设计。

煤矿刮板输送机断链监测系统设计研究

断链是刮板输送机中常见的故障问题,以SGZ1000/2100型刮板输送机为研究对象,结合实际情况设计了断链监测系统。监测原理是基于刮板两侧通过相同位置时的时间差判断其倾斜程度,进而分析断链情况。系统设置了5组断链监测传感器和1组定位传感器,前者为XS1 N30PA349型电感式接近开关,控制器选用S7-1200型PLC控制器。软件程序由一个主程序和多个子程序共同构成,每个子程序负责对应功能,主程序运行时通过调取子程序实现各项功能。将断链监测系统应用到刮板输送机工程实践中,经现场应用发现达到了预期效果,为企业创造了良好的安全和经济效益。

采掘作业面刮板输送机断链监测研究

为提高刮板输送机工作效率并降低断链故障影响,提出一种断链监测系统。该监测系统通过机头、机尾布置的偏移传感器实现断链监测,采用断链点定位传感器确定断链点位置,传感器监测参数传输至控制器及上位机并通过内置程序分析,实现断链故障预警。将断链监测系统进行现场应用后,可明显缩短采掘作业面刮板输送机断链故障排查时间,减少维护人员数量,对提升刮板输送机及采掘作业效率均有显著促进意义。

综采工作面刮板输送机链传动系统动态特性研究

综采工作面刮板输送机在运行过程中存在冲击载荷、环境振动、电磁辐射以及卡链等问题,导致刮板输送机链传动系统稳定性和可靠性较差,严重影响了刮板输送机链条的使用寿命和整机的可靠性。为此,本文对刮板输送机链传动系统进行动态特性研究,建立了刮板输送机的力学模型,利用多体动力学仿真软件Adams对刮板输送机链传动系统进行了仿真模拟。仿真结果表明,刮板输送机链传动系统的多边形效应比较显著,转速波动约为5.48%,整个链传动系统的加速度波动不大,链传动系统在啮合时是周期性啮合。

综采工作面刮板链自动拆装控制系统设计

从总体上研究了刮板链条的机械构造,并对其拆检过程做出了具体的说明,根据生产线的控制要求,给出了具体的控制方法,详细描述了PLC的硬件配置和相应的扩展功能。通过自动拆装设备,系统设计了对刮板链条自动拆装的PLC硬件和软件,实现了刮板到位、液压缸和变频牵引机构的精确定位、螺丝的拆卸和拧紧等自动化操作。当刮板链条自动拆卸时,其稳定性和准确性得到了体现,完全符合生产的需要。

刮板输送机刮板链条体系扭摆动态特性研究

为了研究刮板输送机刮板链条体系的扭摆动态特性,采用有限元法建立了刮板链条体系的动力学模型,通过施加脉冲载荷、阶跃载荷及斜坡载荷对刮板链条体系的动力学问题进行了数值仿真,研究了刮板体系的扭摆特性、链条动力响应以及刮板间动力传递特性。研究结果表明:在承载处刮板产生了较大的扭摆角位移以及较大扭摆力矩,且扭摆角位移幅值以及扭摆力矩由承载处向两侧逐渐减小,研究成果为刮板输送机的动态设计提供了理论基础。

刮板输送机链传动系统刚-柔混合动力学仿真研究

刮板输送机是现代化采煤工艺中不可缺少的主要设备.由于工作过程中承受非常大的动载荷及摩擦阻力,使得圆环链发生较大的变形,尤其在刮板输送机过载时,这种情况更加明显.把圆环链完全当做刚性体来处理,仿真结果可能达不到精度要求.本文利用ADAMS软件建立了刮板输送机链传动系统刚-柔混合动力学模型并进行了动力学仿真分析,模拟了链传动系统在过载卡死时圆环链、链轮及刮板所受到的各种力和力矩,仿真结果清晰地显示了在大载荷作用下圆环链发生了长度变形,提高了仿真结果精度,从而为对其进行动态设计、强度校核及疲劳寿命预测提供理论依据.

刮板输送机链传动系统故障的FMECA研究

通过对神东矿区(2002年~2015年)刮板输送机关键零部件故障案例调研,统计分析大量故障信息记录,对神东矿区煤矿刮板输送机典型常见故障进行统计分析,并以刮板输送机链传动系统为研究对象研究了FMECA方法的工作流程,采用FMECA方法对刮板输送机链传动系统故障规律、故障现象、故障特征、故障原因进行了深入分析,为刮板输送机运行维护提供技术支持。

基于ANSYS Workbench刮板输送机有限元仿真分析

针对刮板输送机易发生掉链、跳链等问题,以某型刮板输送机为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS Workbench对刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力和等效弹性应变进行仿真分析。仿真结果表明:刮板输送机机头部链传动系统中的链轮、链轮传动轴、链轮传动轴支撑轴承等重要零部件等效应力对应的安全系数都较大,对应的静态强度安全系数均大于5,满足实际和极端工况下的强度要求;对应的等效弹性应变都较小,满足实际和极端工况下的刚度要求。该研究为刮板输送机结构优化、传动效率提升、综合传动和力学性能的改善等提供理论依据。