带式输送机煤量检测技术及其发展趋势

带式输送机在煤炭开采、加工过程中作为主要运输设备耗能巨大,运用高效准确的带式输送机煤量检测方法提高运输效率成为实现节能降耗、延长设备使用寿命的关键。对井下带式输送机煤量检测方法进行了梳理,将常见煤量检测技术分为传统接触式检测方法与非接触式检测方法,并对非接触式识别中的3种主要检测方法进行了比较分析。阐述了传统接触式检测方法的缺陷不足、非接触式检测方法的发展趋势以及煤量检测过程中为减少井下环境影响所采取的图像处理方法。最后对带式输送机煤量检测待解决的主要问题及该领域的未来研究方向进行了简要分析。

基于双目结构光视觉的煤流量测量研究

在常规的双目视觉系统中,常用的加速稳健特征和尺度不变特征转换匹配算法对图像质量要求高,针对煤炭这种颜色纹理比较单一的场景应用时容易失效,且需要消耗大量的计算资源,难以保证实时性;激光雷达在进行煤流量测量时,有效视场范围较小,对应的测量点数较少,扫描频率也较低,在带式输送机运行速度较快时,精度会大幅降低。针对上述问题,提出一种基于双目结构光视觉的煤流量测量方法,将线结构光引入双目视觉系统,利用线结构光的约束,将图像特征点匹配简化成左右2幅图像行之间的匹配。在保证双目系统相机光轴平行度的基础上,采用对应行匹配计算三维坐标点,提高采样频率和分辨率,进而提高煤流量测量精度,降低测量系统对光照和环境的依赖。点云获取:利用线结构光凸显煤料截面曲线,提取煤料截面中心线的图像坐标,利用双目相机获取左右煤料截面线结构光图像,建立双目结构光三维重建模型,左右图像中心线坐标构成匹配点对参与计算煤料截面三维坐标,实现点云的实时获取。煤流量计算:利用空载胶带截面点云和负载胶带截面点云,结合获取煤料点云,利用微元法对煤料三维点云进行采样,分别利用均匀网格化法和三角网格化法求取单位时间内的煤料体积,实现带式输送机煤流量测量。实验结果表明,利用均匀网格化法检测煤料体积平均相对误差为6.758%,利用三角网格化法检测煤料体积平均相对误差为2.791%,三角网格化法测量精度高于均匀网格化法。工业性试验结果表明,基于双目结构光视觉的煤流量测量方法与电子胶带秤相比,绝对误差最大值为87.855 t/h,绝对误差平均值为25.902 t/h,相对误差最大值为2.876%,平均相对误差为0.847%,满足煤矿非接触式煤流量测量使用要求。

带式输送机巡检机器人行驶力学及其仿真研究

设计了一种轮轨式带式输送机巡检机器人,建立了机器人轮轨行驶力学模型及轮轨接触力模型,确定了电机选型参数。电机相关参数代入巡检机器人虚拟样机模型,设定了环境参数,完成了爬坡仿真测试实验。仿真结果表明,对巡检机器人电机的选型可以保证机器人完成20°斜坡的爬坡运动。其相关理论成果可以为样机的设计、加工,提供可靠理论支撑,以缩短研发周期并减少开发成本。

线摩擦带式输送机牵引力的仿真研究

考虑了带有中间驱动器的带式输送机牵引力问题,中间驱动器提供的牵引力很大程度上取决于接触区域中相对滑动区域的长度,该长度的大小直接影响中间驱动器所提供牵引力的大小。通过进行承载带和传动带接触区域的阻力分析,建立了接触区域的数学模型,并分析了张力变化对接触区域的影响,最后通过RecurDyn进行仿真验证。结果表明,增加承载带的张力可以提高中间驱动器的牵引力,增加传动带的张力可以降低中间驱动器的牵引力,该结果可为增大中间驱动器牵引力提供一定的借鉴意义。

带式输送机驱动滚筒的有限元分析

通过分析输送机驱动滚筒的受力特性,建立其沿轴线方向的力学模型,并求其变形方程。利用大型有限元软件,建立输送带和滚筒摩擦接触的三维模型并分析其变形与受力规律。研究结果表明:模拟结果与理论分析较符合,滚筒沿轴线方向的径向变形与两端固定梁理论变形结果一致,在筒壳中央径向变形最大,并向两端逐渐减小;滚筒沿周向的径向变形从输送带趋入点开始快速增大到最大值,随后减小,并在奔离端达到最小值;滚筒的环向变形从输送带趋入点开始逐渐增大,到奔离点达到最大值。

磁垫式带式输送机的研究

分析了国外磁垫式带式输送机的结构、工作原理和主要技术指标，指出该产品在我国具有研究开发价值。

矿用带式输送机扩音电话系统研制

针对现有矿用带式输送机监控系统的语音报警声音在胶带沿线不能扩音播放的问题,研制了一种矿用带式输送机扩音电话系统。该系统具有语音报警、半双工通话和打点联络功能,声音清晰度好且音量高达100dB,能够满足煤矿复杂环境的使用要求。

皮带输送机托辊的弹流润滑分析

以皮带输送机托辊为研究对象,建立其润滑模型。利用多重网格法,通过改变载荷和速度参数,得到相应的弹流润滑解。结果表明:量纲为一的载荷参数、速度参数和材料参数对压力分布、油膜厚度、二次压力峰大小和最小油膜厚度的影响幅度不尽相同。

浅谈胶带机系统电气控制回路万能转换开关触头并联技术

随着现代工业飞速发展,设备越来越大型化、复杂化、连续化、自动化、高速化。胶带机是烧结原料、成品输送的主要设备,现场采用的是自动控制模式,转换开关触点发生故障后,与其联锁的上级胶带机系统会立即联锁停机,全系统都是重负荷停机,延长了恢复正常生产的时间。故障率和故障时间是设备管理一项重要的技术指标,如何减少电气设备故障使烧结机持续稳定顺行,已成为榆钢设备技术管理工作者的重中之重。

矿用带式输送机输送量测量方法现状及发展趋势

对目前矿用带式输送机输送量的测量方法即电子胶带秤测量法、核子胶带秤测量法、超声波测距测量法、激光CCD图像测量法、激光扫描测量法进行了分析,并从测量精度、响应时间等方面对各种方法进行了对比分析。接触式测量法中,电子胶带秤测量法测量精度高,但响应速度较慢,稳定性较差;非接触式测量法中,激光扫描测量法测量精度较高,响应速度较快,稳定性较好。指出带式输送机输送量测量方法的发展趋势是提高测量精度、抗干扰性和适应性,非接触式测量法或融合多种技术的方法将逐渐成为主流的输送量测量方法。

基于仿真的PET带锥面组合输送轮的设计与优化

目的基于大量工业纤维及棉花包装的需要,针对性提出一种新型PET带传送装备。方法设计一种锥面组合输送轮机构,并利用Adams和Ansys Workbench对组合输送轮机构的锥面锥角和施加的压力做出分析与优化。结果仿真分析结果表明:锥轮锥角的角度在9°时,压力选取为30 N,既能满足穿带的需求,也可以有效减缓相应的应力集中和振动强度。结论对不同的锥面组合输送轮机构,应当慎重的选择锥面锥角和施加压力。

钢丝绳芯输送带接头硫化工艺技术及应用

钢丝绳芯输送带是矿业工程矿物输送过程中的重要基础设施之一,钢丝绳芯输送带的接头硫化质量,直接影响输送带的正常运行和使用寿命。详细介绍了太平矿业公司钢丝绳芯输送带在二期工程破碎系统运行的现状,分析了钢丝绳芯输送带接头硫化工艺及存在的问题,并对其工艺进行技术改进,优化了接头的制作方法,在硫化胶料中加入炭黑,提高了输送带的生热、阻尼性能。现场应用效果较好,缩短了硫化时间,延长了输送带的使用寿命,降低了安全隐患风险,达到了降本增效的目的。

上运带式输送机的逆止技术探讨

介绍了目前上运带式输送机逆止技术和设备的主要类型、工作原理和特点,以及逆止器选用经验,对带式输送机设计中逆止方式的选择具参考价值。

带式输送机输送带选型及导料槽结构改进优化研究

针对矿用带式输送机输送带易磨损,且输送带型号较多,存在维修采购管理难的问题,分析了几种常见输送带的材料情况并进行了对比分析,统一规范了输送带的选型;对导料槽结构进行了改进优化,设计出了一种非接触式导料槽。实践表明,新导料槽很好地解决了因导料槽挡板摩擦引发的输送带破损以及不易更换输送带的问题,取得了较好的经济效益与安全效益。

转载溜槽衬板磨损预测的DEM仿真方法

针对EDEM自动划分网格较稀疏问题,采用Hypermesh划分仿真模型网格,利用Herz-Mindlin接触理论的Archard磨损模型对转载溜槽磨损问题进行仿真,在网格单元上提取出漏斗和溜管衬板的接触能量和磨损量,分析了磨损量与接触能量的关系。假设转载溜槽衬板磨损深度为物料与溜槽衬板的使用时间为线性函数,根据现场衬板磨损量的测量值,将衬板的磨损系数关系的看作隐式的单变量方程,应用EDEM软件的仿真结果求解出磨损系数的标定值。分析了漏斗和溜管的磨损机理。该方法可用于转载溜槽的磨损预测。

带式输送机托辊故障检测方法

针对现有带式输送机托辊故障检测方法采用接触式测量、不便于安装操作、不适合于井下大范围故障检测等问题,提出了一种基于小波去噪和BP-RBF神经网络的托辊故障检测方法。采集托辊运行时的音频信号,采用结合了软阈值法和硬阈值法的折中法对音频信号进行小波去噪处理;将每一层小波分解信号的能量和作为该层的特征值,通过处理系数对低频部分的特征值进行转换,以减小其在总能量中的占比,使故障特征更加明显;将提取的特征向量输入BP-RBF神经网络模型中进行故障检测。测试结果表明,对于正常托辊信号、托辊表面存在裂痕、托辊表面磨损3种情况,该方法的故障识别率达到96.7%。与传统的频谱分析诊断技术相比,该方法所需的工作量更少、准确率更高;相较于基于温度检测等的故障检测技术,该方法采用非接触安装方式,安装更方便,检测范围更大,具有良好的应用前景。

考虑圆管输送带弹性的托辊组动态接触力特性分析

托辊组作为圆管带式输送机中强制输送带形成圆管状的关键零部件,目前仍主要通过取较大的安全系数进行传统设计,容易因许用载荷设计不合理而导致实际运行过程中部分托辊过早疲劳失效。以某型圆管带式输送机为例,通过考虑圆管输送带的弹性,建立圆管输送带-托辊组刚柔耦合动力学模型,分析匀速和匀加速两种典型工况下托辊接触力的变化,与没有考虑输送带弹性的刚体动力学模型结果进行对比,得出不同位置处的托辊接触力平均值减小约80%,而波动变化值高达4倍以上,产生幅值较大的交变载荷,致使托辊疲劳失效。最后结合实验对基于刚柔耦合模型的匀速工况分析结果进行验证。实验结果可为满载工况下托辊载荷及疲劳寿命研究提供参考。

圆管带式输送机运行阻力虚拟仿真试验研究

建立了圆管带式输送机动态阻力虚拟仿真试验模型,对成管状后的胶带运行阻力及输送机工作时托辊组中接触压力的分布进行了试验研究,考察了物料、预张紧力、管带速度、弯道形式与拐弯半径等对管带运行阻力的影响,获得运行时托辊组中托辊压力分布状态。试验过程状态与实际相符,其结果对圆管带式输送机设计制造有指导意义。

非接触式胶带机跑偏保护装置在锦界选煤厂的应用

带式输送机的安全运转对煤矿生产非常重要。输送带跑偏是带式输送机运转过程中最常见的故障,针对锦界选煤厂现有胶带机跑偏保护装置的缺陷,设计研制了一种胶带机非接触跑偏保护装置,由控制单元、报警器、紧急停车装置和检测装置组成,控制单元根据检测单元的检测结果输出报警信号或紧急停车信号。该保护装置结构简单,运行稳定,特别适用于潮湿、有腐蚀性的工作环境中,在锦界选煤厂的应用中显示了较强的实用价值和推广价值。

无线联锁装置在料场堆取料机中的应用实践

针对料场大型机具电气控制系统存在的缺陷,利用智能无线控制技术将无线联锁装置应用到系统中,提高了大型机具与皮带机之间联锁反应的快速、及时性,解决了料场设备的频繁堆取料、料车脱轨等事故,确保了烧结矿料的稳定供应,综合经济效益达100余万元。