带式输送机保护系统的研究-中文翻译

带式输送机保护系统的研究带式输送机作为一种连续运输机械，被广泛应用在煤炭、冶金粮食等领域。但是，带式输送机的故障一直困扰着其安全、可靠的运行.特别在矿井生产中，一旦发生故障，其将直接影响矿井生产，甚至造成人身伤亡。因此，确保带式输送机安全、可靠的运行，对矿井的生产安全具有重要意义。本文选用钢绳芯带式输送机作为研究对象，通过分析其存在的故障，从三个方面对其进行研究，即接头断裂及张力超限、纵向撕带、带式输送机火灾。通过对其发生的故障进行分析，探究故障发生的机理，然后选用可行的监测方法对其进行监测和预防。本文采用嵌入式系统来设计带式输送机保护系统，选用基AR核心的S3C2410 作为保护系统的控制中心，选用嵌入式 Linux 作为系统的软件开发平台。在硬件设计方面，根据系统需要围绕 S3C2410 来构建硬件平台。对于软件部分，详细介绍了一般驱动程序的设计方法和步骤，并根据硬件及嵌入式Linux系统需要，完成了 CAN 总线、LCD、A/D 等驱动程序设计。最后，针对论文设计的硬件和驱动程序，进行了应用程序的开发和程序的调试带式输送机是现代散状物料连续运输的主要设备，被广泛应用在煤炭、冶金、电力、化工、矿山、港口、建材、粮食等领域，在国民经济中发挥着重要作用。然而，带式输送机作为一种连续运输机械，特别在矿井生产中，一旦发生故障，将直接影响生产，甚至造成人身伤亡。因此，确保其安全，可靠地运转对矿井的安全生产具有重要意义。对于矿用钢绳芯带式输送机来说，其单机工作长度较长，除要解决一般带式输送机共有的滚筒打滑、胶带跑偏、托辊寿命低等问题外，有效地预防和避免接头断裂、纵向撕带、胶带机火灾等重大事故发生显得十分重要。对于跑偏和滚筒打滑等故障的监测技术已十分成熟，并已获得广泛应用。而对于断带、撕带、火灾等重大事故的实时监测问题却一直没有得到很好的解决，先后出现了不少监测方法和技术，但都存在着不同程度的问题。本文将着重介绍目前国内外曾出现的。针对钢绳芯带式输送机断带、撕带、火灾等重大事故的各类监测方法和技术，然后提出一种实时监测与保护系统，并且完成相应的硬件和驱动程序设计。历经近两个世纪的发展，带式输送机的技术已经发生了翻天覆地的变化。从采用天然材料的输送带到如今采用高强度人造合成材料，从短距离，低速到现在的长距离、高速，在新技术的推动下，带式输送机的性能正在不断地提高。对于带式输送机的技术来说，国外一直处于领先水平，主要体现在以下两个方面：一方面，在本身的技术和装备方面有了巨大的发展，如大运量、高运速、长距离等大型带式输送机已成为其主要的研究和发展方向；另一方面，带式输送机的多元化、应用范围的扩大化也取得了长足的发展，如大倾角带式输送机机、平面或空间转弯带式输送机、管状带式输送机等各种机型。另外，国外带式输送机采用了大量的最新技术，如：动态分析技术、可控启动技术、自动张紧技术、多点驱动技术、机尾快速自移技术、电控与监测自动化技术将直接影响生产，甚至造成人身伤亡。因此，确保其安全可靠地运转对矿井的安生产具有重要意义。对于矿用钢绳芯带式输送机来说，其单机工作长度较长，除了要解决一般带式输送机共有的滚筒打滑、胶带跑偏、托辊寿命低等问题外，有效地预防和避免接头断裂、纵向撕带、胶带机火灾等重大事故发生显得十分重要。对于跑偏和滚筒打滑等故障的监测技术已十分成熟，并已获得广泛应用。而对于断带、撕带、火灾等重大事故的实时监测问题却一直没有得到很好的解决，先后出现了不少监测法和技术，但都存在着不同程度的问题。本文将着重介绍目前国内外曾出现的针对钢绳芯带式输送机断带、撕带、火灾等重大事故的各类监测方法和技术，然后提出一种实时监测与保护系统，并且完成相应的硬件和驱动程序设计。历经近两个世纪的发展，带式输送机的技术已经发生了翻天覆地的变化。从采用天然材料的输送带到如今采用高强度人造合成材料，从短距离，低速到现在的长距离、高速，在新技术的推动下，带式输送机的性能正在不断地提高。对于带式输送机的技术来说，国外一直处于领先水平，主要体现在以下两个方面：一方面，在本身的技术和装备方面有了巨大的发展，如大运量、高运速、长距离等大型带式输送机已成为其主要的研究和发展方向；另一方面，带式输送机的多元化、应用范围的扩大化也取得了长足的发展，如大倾角带式输送机机、平面或空间转弯带式输送机、管状带式输送机等各种机型。另外，国外带式输送机采用了大量的最新技术，如：动态分析技术、可控启动技术、自动张紧技术、多点驱动技术、机尾快速自移技术、电控与监测自动化技术等。这些新技术的采用使带式输送机的设计、运行效率、可靠性都有了极大的提高，其代表了当今带式输送机发展的最新方向。经过多年的发展，我国带式输送机的发展也有长足的发展，技术水平有了很大的提高，特别是煤矿井下使用的大功率、长距离带式输送机，其关键技术的研究和新产品的开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备，高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内外空白，并对带式输送机的关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软启动和制动装置以及以 PLC 为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速液力耦合器和行星齿轮减速器等。与国外技术相比，我国带式输送机技术还有很大的差距，主要表现在：(1)大型带式输送机关键核心技术上的差距带式输送机动态分析与监测技术长距离、大功率带式输送机的关键技术是动态分析和监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。可靠的可控软启动技术与功率均衡技术长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且为多电机驱动，必须采用软启动方式来降低输送机的张力，特别是采用多电机驱动时。目前可控软启动装置大多使用国外的产品，这使产品的成本大大增加，急需国产化。11111111(2)技术性能上的差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能，如自移机尾、高效储带与张紧装置等都与国外有很大差距。(3)可靠性、寿命上的差距主要体现在以下几个方面：输送带抗拉强度、输送带接头强度、托辊寿命、输送机减速寿命，带式输送机上下可运行时可靠性差距。(4)控制系统上的差距差距主要存在于驱动方式、监控装置、输送机保护装置三个方面。带式输送机保护系统发展现状带式输送机在运行过程中，由于其工作环境恶劣，连续性工作时间长，总会出现一些故障。常见的故障主要有：(1)输送带跑偏(2)带式输送机的撒料(3)异常噪音(4)驱动减速机短轴(5)输送带打滑(6)输送带寿命短(7)带式输送机凸弧段及凹弧段曲率半径对输送带机托辊的影响(8)托管运转不灵活(9)托辊损坏(10)机头堆煤(11)输送机火灾针对上述故障，需要专门的保护系统来预防和监测故障的发生，从而使带式输送机能够安全平稳的运行。对于上述的大部分故障，我国已经开发出相应的产品来对带式输送机进行保护。如由兖州科欣机电设备制造有限公司生产的带式输送机综合保护装置，可实现带式输送机打滑、超温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾等基本保护。用先进的以太网及现场总线技术，不但可以实现对带式输送机打滑（超速）、跑偏、断带、堆煤（堵塞）、满仓、超温、洒水、烟雾等多项保护外，还可以显示带式运输机的运行状态、生产工况参数、设备故障状态等。但是，对于影响输送带寿命的接头断裂及张力超限、纵向撕裂和输送带火灾这三类故障，尚未出现较为可靠的方法和技术来对其进行实时监控。虽然先后出现了不少监测方法和技术，但都存在着不同程度的问题。因此，开发研制带式输送机实时工况监测与综合保护系统，以便及时有效地预防和避免各类事故的发生是十分必要的 .。本文研究开发钢绳芯带式输送机实时监测与保护系统，主要是基于 ARM9处理器 S3C2410 与嵌入式 Linux 的中央控制平台。系统通过获取带式输送机的各类传感器的数据，进行分析和比较然后得出对带式输送机故障的诊断和预报。