刮板输送机故障在线监测系统研究与应用

刮板输送机故障在线监测系统研究与应用摘要：刮板输送机不单单承载着煤炭运输和煤炭装载的问题，还要为采煤机提供相应的运转通道。因此刮板输送机故障进行在线监测系统具备重要的意义。本文通过对刮板输送机常见故障进行分析，并对传感器的安装和刮板输送机的检测系统进行讨论。关键词：刮板输送机；故障；在线监测系统现代煤矿设备中挖掘工作主要采用的工具以及煤矿重要输送系统的关键组成部分都是刮板输送机。现阶段我国生产的刮板输送机性能较弱，在实际刮板输送机工作过程中，通常会产生故障很容易造成刮板输送机停机的现象，大幅度降低煤矿单位的生产速度。因此应该使用有效的检测系统对其进行及时的检测。1、 刮板输送机常见故障（1） 刮板输送机尾、机头常见故障刮板输送机的机尾和机头容易出现翘翻故障，主要是因为刮板输送机的机尾和机头压顶不稳定形成的。因为刮板输送机的机尾和机头属于焊接部件，并且在刮板输送机工作过程中没有受到相应的载荷力的影响，所以刮板输送机的机尾和机头一般情况下很少出现故障。（2） 刮板输送机液力耦合器故障液力耦合器的故障主要原因是出现漏油或者温度较高的现象。刮板输送机中连接电动机和减速器重要的部件就是液力耦合器。液力耦合器主要是降低刮板输送机停机和启动时受到的冲击负荷，还可以在刮板输送机的刮板链出现不通畅的问题时保障刮板输送机的电动机不会受到冲击载荷的作用1。（3） 刮板输送机电动机故障刮板输送机的动力源是电动机，电动机主要承担刮板链运动的关键部件。在刮板输送机工作过程中，电动机经常出现负载过高，供电电压较低等问题，导致电动机不能开机。因为其他故障或者超载等问题，会引起电动机出现温度过高的情况，导致电动机遭到破坏。（4） 刮板输送机刮板链组故障内刮板输送机在工作时荷载过大，同时工作环境也比较差的情况下，容易出现压溜或者煤炭卡挂在刮板上产生输送机刮板链的故障。刮板输送机链条经常出现整体或者部分分离溜槽的情况，这种情况被称为飘链。如果出现飘链状况时，刮板输送机的运煤量会出现降低的情况，与此同时，电动机还会产生噪音，这时应该停机并进行修理。输送链在溜槽底部与轨道槽分离的故障被称为底链出槽，这时刮板输送机会出现减慢输送速度或者停机的情况。刮板输送机的链轮和刮板链不能良好的啮合被称为吊链或者跳牙故障，会产生拖链或者跳链的情况。如果发生跳牙故障，刮板输送机会出现链条运行速度时快时慢的情况，而且输送机链条承载的荷载也比平时多较大。因为刮板链在工作中的荷载主要是脉动循环荷载，所以刮板链容易出现断裂的现象。刮板链也会因为超载或者冲击荷载过大而发生断裂。2、 刮板输送机检测系统 在对刮板输送机进行故障检测时，应该对刮板输送机的各个部位进行检测。一般情况下，刮板输送机的检测设备大致包括：在线检测、上位机和软启动器、故障诊断动能、传感器等。刮板输送机检测体系的工作方式是通过传感器对故障产生的部位进行检测，通过电压的形式传递到可编程逻辑控制器上，之后可编程逻辑控制器对传递的信息进行分析，并且可以对电动机的停止和启动进行控制，与此同时，监测系统应该使用人机对话界面，可以有效的掌握刮板输送机的运行状态。3、 传感器的安装和选择将检测的测量信息以电信号传输到中央处理器的手段是传感器，传感器检测装置能实现被测物量的处理和传输。传感器根据被测物理量的类型不同大致可以分成力矩传感器、速度传感器、温度传感器。（一）电动机启动故障传感器电动机不能正常运行时可以选择转速传感器，并且使用转速传感器对主轴进行检测，在电动机不能正常运行时，传感器可以监测到电信号，并将电信号传递到中央控制器，从而实现对电动机主轴的检测。在电动机主轴在工作时，也可以对电动机实时工作情况进行监测。（2） 刮板输送机液力耦合器故障传感器在刮板输送机液力耦合器出现漏油问题时，可以采用液位传感器检测系统对刮板输送机液力耦合器的油液高度进行监测，从而实现动态检测刮板输送机液力耦合器的漏油故障，与此同时，也可以检测液力耦合器的油液是否缺少。（3） 刮板输送机的机尾和机头故障传感器因为刮板输送机的机头和机尾故障主要是翘离地面，所以应该选择对应的位移传感器，与此同时将位移传感器安装在刮板输送机头和刮板输送机尾上，在产生位移情况时，传感器可以收到位移的信息，并以电信号的形式传输到中央控制器，从而实现对刮板输送机的机尾和机头翘离地面故障的监测。（4） 刮板输送机刮板链故障传感器刮板输送机的刮板链常见故障大致包括跳牙、底链出槽、断链、飘链、掉链等现象。当输送链出现掉链和跳牙时，是因为输送链条的一侧没有在啮合位置上，引发刮板水平倾斜移动的故障，导致刮板两侧不能同时经过检测点不能构成回路。当输送链出现断链和飘链时，刮板输送机两侧不能同时接触电刷，不能形成回路。当刮板输送机底链出槽时，刮板链传输速度过慢，有时还会出现停机的现象，导致刮板不能通过监测点或者经过监测点的时间比较长。综上所述，刮板输送机可以采用刮板通过监测点的时间来确定刮板链存在故障与否。（5） 液力耦合器及电动机温度故障传感器在液力耦合器和电动机存在温度较高的故障时，应该选择温度传感器对刮板输送机进行检测，同时将温度故障信息传输到控制器上，从而完成对液力耦合器油液温度及电动机温度故障的实时检测。（6） 刮板输送机减速器油温故障检测刮板输送机的减速器润滑油液温度过高引发润滑油氧化过快，粘度较低，不能产生油膜，导致没有起到任何效果，从而引发刮板输送机油封和轴承的使用年限大幅度降低、引起刮板输送机的减速器齿轮胶合或者齿轮磨损等故障。所以应该选择减速器油温检测体系，同时将传感器的探头安装在减速器机箱下的螺纹孔内。（7） 刮板输送机减速器油液液面高度故障检测在刮板输送机减速器运行过程中，因为减速器齿轮运动引起内部油液处于运动的状态，油液液面高度不稳定。所以为了更好的监测减速器油液液面的高度，可以将减速器在生产时进行相应的改造，将传感器的引线接到减速器接线腔内。传感器检测腔内有减速器内腔通孔和通油孔，可以保持监测腔内部的油液处于静止状态。在刮板输送机减速器运行时，减速器内部油液液面高度保持在三十厘米左右，因此，应该将传感器的位置设计在液面偏上的部位，同时保持传感器和液面保持十厘米的空间，保障减速器中传感器范畴达到标准要求。例如在传感器测量油液液面高度是二十厘米时，那么实际的油液液面高度是三十厘米，应该将传感器输出电流限制成十六点八毫安，从而在监测系统中计算油液液面高度偏移的数据。总结：综上所述，本文通过分析刮板输送机常见故障问题，并按照故障问题发生的物理量和位置的不同，来选择不同的传感器对刮板输送机的故障进行检测，从而在监测系统中计算油液液面高度偏移的数据、对液力耦合器油液温度及电动机温度故障的实时检测，最终提升刮板输送机故障的在线监测质量。参考文献：1 彭永朝.刮板输送机故障在线监测系统研究与应用D.河北工程大学,2015.2 吕艳强.刮板输送机断链故障在线监测系统开发J.机械工程师,2016(11):217-218.3 张强,吴泽光,祁秀等.刮板输送机远程动态监测及故障诊断系统研究J.仪表技