鋼絲繩芯膠帶輸送機故障監測的裝置的設計

摘  要

礦用鋼繩芯膠帶輸送機縱向撕裂問題一直是煤礦安全急待解決而又未能真正很好解決的難題。本設計針對膠帶撕裂故障絕大多數發生在落料口附近，通過在落料口處裝設撕帶檢測裝置，用于膠帶縱撕故障的實時監測與保護。膠帶縱向撕裂故障通常是由于煤料中摻雜著具有鋒利刃口的大塊煤矸石、鋼釬、角鐵等異物，隨煤料落下并卡住，從而劃傷并刺穿膠帶導致縱向撕裂，因而伴隨著縱向撕裂的發生，膠帶將會承受一個除以重量以外較大的附加壓力，并持續一段時間。基于以上的故障機理及工況條件分析，本文設計了一種在落料口處的緩沖托輥中安裝壓力傳感器的方法去感受皮帶所受的力的變化，當壓力值及其持續時間超過一定的值時，就會產生報警或控制動作。

本論文基于以上原理，設計的一種用于鋼絲繩芯膠帶輸送機故障監測的裝置，包括傳感器的選擇、設計、安裝以及變送電路的設計，還有計算機實時監測與診斷系統、硬件及軟件的總體設計。

關鍵詞：膠帶輸送機 ；皮帶 ；托輥 ；檢測器 ；傳感器

目  錄

1緒論1

1.1 鋼繩芯膠帶運輸機的簡介1

1.2 本論文的主要研究內容及意義3

1.3 鋼繩芯膠帶的縱向撕裂監測保護的國內外研究概括3

2縱向撕裂的監測診斷方法概述5

2.1 鋼絲繩芯膠帶縱向撕裂故障發生機理及工況條件5

2.2 縱向撕裂故障的判斷依據及診斷方法6

3鋼繩芯膠帶縱向撕裂監測原理及傳感器設計6

3.1 縱向撕裂的監測原理6

3.2 傳感器的設計及安裝7

3.3 傳感器的工作原理9

3.4 應變片的結構形式9

3.5 應變效應10

3.6 工作原理10

3.7 傳感器供電電源12

4傳感變送電路的設計17

4.1 概述17

4.2 加法放大器的設計18

4.3 低通濾波器19

4.4 陷波濾波器20

4.5 積分電路的設計21

4.6 定時觸發電路25

4.7 比較器電路27

5實時監控系統的總體設計29

5.1 故障診斷概述29

5.2 故障診斷的硬件設計29

5.3 HIS硬件結構及引腳控制32

5.4 HSO的硬件結構及引腳32

5.5 監測系統的軟件設計32

結束語34

參考文獻35