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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

双排链刮板输送机断链保护装置的应用探索分析

刮板输送机作为一种常用的粮食输送设备,以输送效率高、运行平稳、维护方便、适合多点卸料和多点喂料的特点,广泛用于筒仓间的散料输送,在粮食输送过程中起着非常重要的作用。刮板输送机在长期使用过程中,会出现刮板输送机链板的连接销轴脱落、卡簧松脱的现象,导致刮板链条断裂。本文尝试对刮板输送机的断链原因进行探究,针对一种双排链刮板输送机断链应激保护装置的应用效果进行分析,为刮板输送机的安全运行、保护装置的完善提供助力。

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。

矿用刮板输送机链传动有限元分析及结构优化

以SGZ1000/1050型刮板输送机的链传动结构为研究对象,利用SolidWorks和Ansys软件建立了链传动的有限元模型并进行静力学分析,发现结构尺寸有优化改进的空间。以7个关键结构参数为优化对象进行分析,通过优化使得链传动的最大应力和最大应变分别降低了41.60%和50.39%。将优化后的结构应用到工程实践中,发现链传动的故障率降低了30%以上,创造了很好的安全效益和经济效益。

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。

SGZ800/800刮板输送机紧链系统的优化设计

为满足晋能控股集团宏祥煤矿综采工作面的高产高效智能化开采要求,对SGZ800/800刮板输送机进行了优化改进,将紧链方式升级为液压马达+伸缩机尾辅助,机尾架设计为固定架体+活动架体的可伸缩结构,配套液压马达及自动控制和监测系统,实现了链条状态的实时监测和自动控制张紧功能,提高了煤炭运输设备的智能化水平,保障了链条的使用寿命。

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。