刮板输送机断链监测系统研究

为降低9305综采工作面SGZ 1000/2100型刮板输送机在运行期间断链故障影响并提高刮板输送机运行可靠性,构建了刮板输送机断链监测系统并进行现场应用。依据刮板两端位移差、机头机尾电机电流差确定是否存在断链故障;依靠定位传感器推测断链位置,详细对断链监测系统硬件及软件进行设计。工程应用后有效提升了采面刮板输送机运行效率及可靠性,设备故障排查及处理耗时降幅约15%,设备开机时长增加约10%,工程应用效果显著。

综采工作面刮板输送机不同规格链条分析研究

链条是刮板输送机重要零部件,担负着刮板输送机链传动和承载煤炭的双重作用,同时也是刮板输送机故障率最高的零部件,链条合理选型是刮板输送机正常使用的必要条件。从链条强度校核、链条与中部槽匹配、链条与链轮啮合、匹配刮板强度等方面进行详细分析研究,为链条合理选型提供理论支撑,提高刮板输送机运行可靠性。

基于机器学习的刮板输送机链条预紧力动态控制技术研究

刮板输送机的链条松紧状态是传动系统能否正常高效工作的前提。随着工作面煤层变化、采煤机位置变化和溜槽上物料变化,链条载荷受到多种因素的复合影响,链条受力状态具有随机性、复杂性、时变性和不确定性等特点,各种复杂变化特性造成了链条预紧力控制的困难。基于机器学习算法,将人工控制刮板输送机链条预紧力的历史数据作为训练集,建立了基于神经网络的刮板输送机链条预紧力动态控制算法模型。仿真结果表明,在经过大量数据训练后,模型能够较准确地实现链条预紧力控制,具有较好的适用性和先进性。

不同地形条件下刮板输送机输运效率及链环疲劳寿命

【目的】推进刮板输送机向智能化方向发展,解决研究人员难以在环境恶劣的井下进行刮板输送机相关试验、实验室受客观条件限制无法复现相关工作条件等问题。【方法】采用仿真试验的方法模拟井下复杂的工作条件。通过刮板输送机1∶3试验平台,从试验与理论的角度验证刮板输送机仿真模型的可靠性;仿真设定不同工作倾角与走向倾角,分析不同地形条件对刮板输送机输运效率及链条张力的影响;利用有限元仿真,探究链环的疲劳寿命变化趋势。【结果】刮板输送机的工作倾角为14°~-21°时,输运效率逐渐增加至饱和,工作倾角为-21°时质量流量为436.6 kg/s;走向倾角为-10°~5°时,输运效率逐渐增加至饱和,走向倾角为5°时质量流量为360.7 kg/s。不同工作倾角下,刮板输送机2条链条张力呈上山增大、下山减小的变化趋势;当走向倾角为-10°~10°时,链2的张力先增大后减小,而链1的张力则不断增大。正常工况下链环的疲劳寿命为32.64 d,工作倾角为14°~-21°时,链环的疲劳寿命呈现指数型上升趋势;走向倾角为-10°~10°时,链1中链环的疲劳寿命呈现指数型下降趋势,链2中链环的疲劳寿命为先下降后上升的变化趋势。【结论】利用仿真试验能够有效解决刮板输送机相关试验难以开展的问题;利用验证后的刮板输送机仿真模型,可以准确模拟刮板输送机在井下的工作情况,定量分析不同工况下煤料与刮板输送机之间的相互作用。

基于DCS一体化的刮板输送机断链控制研究

为了进一步提升刮板输送机断链保护的可靠性,利用分散控制系统(distributed control system,DCS)强大的逻辑运算功能,提出一种基于DCS一体化的刮板输送机断链控制系统。该系统包括现场检测层和控制层两部分。现场检测层使用断链接近开关和固态继电器完成链条状态信息的采集和初步处理,并将信号输入至DCS。控制层在DCS中进行逻辑组态,并对采集到的信号进行逻辑运算处理,实现远程实时监测及断链保护功能。实践证明,当发生断链故障时该系统能够及时发出保护信号,满足刮板输送机对断链保护的要求。

刮板输送机链条疲劳寿命的分析研究

以SGZ1000/3×1200中双链型刮板运输机为例,结合有限元仿真分析结果,介绍一种链条张力监测方案。具体研究中采用有限元仿真分析方法,从链条与链条接触应力和链条与链轮接触应力两个角度分析刮板输送机运行中链条接触应力变化特点,并结合疲劳寿命仿真分析结果,共同确认链条受力薄弱点,以此为基础介绍一种链条张力监测方案,以实现链条质量问题的及时发现和处理,避免对刮板输送机的持续稳定运行造成影响。结合链条张力监测方案的工业性试验结果可知,此监测方案具有较强可行性。

间隔齿链轮设计计算与运动学分析

依据圆环链-链轮的啮合原理,提出与标准圆环链啮合的间隔齿链轮设计计算方法,通过理论推导,得出链轮重要参数的计算公式,为间隔齿链轮链条传动系统设计提供理论依据。同时,对间隔齿链轮-圆环链进行运动学分析,得出圆环链的运动特性。

基于ZigBee技术的刮板输送机链条状态在线监测系统研究与设计

提出了一种刮板输送机链条状态在线监测系统。该系统以ZigBee无线芯片CC2530作为核心控制器件组成刮板输送机链条无线传感器,销锁无线传感器安装在接链环上实时检测接链环销锁受力情况,实现对刮板输送机链条状态的实时检测及故障预警,变断链事后报警为断链事故前预警停机,从而避免了断链事故的发生。

刮板输送机链张力监测方案研究与应用

针对目前煤矿刮板输送机张力监测滞后性大、精度较低等问题,结合刮板输送机实际工作环境,提出了一种基于无线传输的刮板链张力实时监测方案,并对相应监测系统进行了设计。首先对刮板链张力监测需求进行分析,对无线张力采集装置进行设计并将其嵌入至刮板输送机内部对刮板链张力数据进行采集,通过无线网络将数据传输至上位机进行远程监测与报警,从而实现了对刮板链张力的远程在线监测。

刮板输送机卡链断链工况力学特性研究

以SGZ830/800型刮板输送机为研究对象,介绍一种卡链断裂工况力学特性仿真分析方法。采用SolidWorks和ANSYS软件相结合方式构建刮板输送机链条有限元仿真模型,进而从卡链工况和断裂工况两个角度实施力学特性仿真。为确认仿真结果的精准性,实施有限元仿真结果与工程应用结果匹配对比,确认仿真分析法具有较高精准性。

大豆预处理车间刮板输送机断链保护器的应用

为及时监测大豆预处理车间刮板输送机在生产中出现的断链、脱链等故障问题,保障刮板输送机的设备安全,分析了刮板输送机断链、脱链的故障原因,并提出了将刮板断链保护器应用于刮板输送机中。刮板断链保护器由速度传感器与信号处理器组成,当刮板输送机出现断链、脱链故障时,速度传感器所传输的脉冲信号频率会下降,信号处理器通过检测脉冲信号频率快速有效地作出反应,快速停机并发出声光报警,保障设备和生产安全。断链保护器结构简单,安装方便,并且不影响刮板输送机的正常运行,适合应用于一些传统企业中。

考虑重型刮板输送机安全运行的圆环链损伤机制研究

为探究刮板输送机圆环链损伤特征,针对不同的损伤模式,构建圆环链滑蹭磨损和振动冲击损伤的数学模型。通过采用有限元分析软件模拟仿真分析链环-中部槽、链环间滑蹭损伤以及圆环链传动过程的振动冲击损伤,探究圆环链损伤特征。研究结果表明:链环-中部槽滑蹭损伤模拟仿真下,链环底部受力最大为65.92 MPa,最大的磨损深度为0.55 mm;链环-链环滑蹭损伤模拟仿真下,链环链窝处受力最大为164.8 MPa;链环振动冲击损伤模拟仿真下,链环所受最大应力值从39.11 MPa逐渐升高至52.61 MPa。

刮板输送机链条磨损量对其塑性变形的影响规律研究

链条是刮板输送机的核心部件。针对圆环链条磨损量对其塑性变形影响规律不清晰、检测技术手段少的问题,采用有限元数值模拟的方法,通过模拟磨损量分别为0、5%、10%、15%和20%的圆环链条在拉伸过程中的塑性变形行为,揭示刮板输送机圆环链条磨损量对其塑性变形行为的影响规律。该研究为刮板输送机链条选型、磨损程度判定提供了技术参考。

刮板输送机链条自动张紧控制策略研究

链条作为刮板输送机的核心部件,其松紧状态是链传动系统能否正常高效工作的前提,其可靠性直接影响到装备的运行连续性。为实现链条始终保持理想的张紧状态,现有刮板输送机链条预紧力的调整主要是通过由液压油缸、伸缩机尾、控制器等组成的链条自动张紧控制系统,采用压力控制策略、压力-位移控制策略及负载跟随控制策略,实现链条松紧程度的调节。对现有链条的自动张紧控制策略进行了解析,分析了不同控制策略的应用效果,探讨了未来刮板输送链条自动张紧控制策略的研究方向。

刮板输送机链传动系统动力学性能分析

为进一步探究刮板输送机链传动系统的运行特性,以SGZ1000/1050型永磁直驱刮板输送机为研究对象,对其链传动系统的动力学性能进行仿真分析,通过分析其接触力、速度和位移等指标的变化,判断其存在卡链和断链两方面的风险,并确定永磁直驱系统输出转速控制效果是决定风险发生几率的关键指标。就此,以控制输出转速稳定为核心目标,采用滑模控制和模糊控制相结合的方式优化控制策略,结果显示,优化后的系统输出转速具有更高的稳定性,预计可提升刮板输送机链传动系统的动力学性能。

煤矿刮板输送机链传动系统动力学仿真分析

以SGB62040T煤矿刮板输送机为例,介绍一种基于有限元分析的刮板输送机链传动系统动力学仿真分析方法。首先,将链传动系统相关参数录入到UG软件内,构建出整个链传动系统模型图,之后以此为基础,模拟分析链传动系统的动力学特性,以准确寻找出链传动系统中的薄弱点,为链传动系统结构的优化设计提供支持,确保刮板输送机能够安全、稳定地运行。

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.

矿用刮板输送机驱动链轮力学结构分析及优化研究

将煤矿常用的双边链型刮板输送机作为研究对象,借助SolidWorks和Ansys软件对驱动链轮及圆环链间的啮合模型开展有限元分析。研究结果表明,驱动链轮的应力最大值达到了244 MPa,在链轮链窝处出现了明显的应力集中,长此以往,链轮在运行过程中极易出现疲劳损伤问题。基于此,针对链轮链窝处开展结构尺寸优化,优化改进后的链轮最大应力值降低到了219.5 MPa,降低到了材料屈服强度以下,应力集中现象的缓解可以明显延长驱动链轮的服役年限。工程实践应用表明,优化后的驱动链轮运行效果良好,在一定程度上保障了设备工作的安全性及稳定性。

刮板输送机卡、断链张力分析

断链故障主要是由链环所受张力突增导致材料出现塑性变形和开裂。采用ADAMS仿真软件对刮板输送机不同位置断链后机头、机尾附近的张力响应进行仿真分析,得到刮板输送机链传动过程中断链前极限张力,为刮板输送机优化设计提供了参考。

刮板输送机圆环链接触强度分析与优化设计

以SGZ880/800型刮板输送机圆环链为研究对象,开展了圆环链接触强度分析工作.结果表明,圆环链与圆环接触位置存在应力集中,此处是圆环链出现接触磨损的主要位置.采用拓扑优化方法,完成了刮板链环的优化改进.仿真计算结果表明,改进前后圆环链的质量由2.841 kg降低至了2.733 kg,减轻了3.80%;最大等效应力的提升和最大等效应变的降低数值较小.实现了刮板链在不损害链环刚度的条件下的轻量化设计,效果较为显著.