CN101171192B - 用于监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法以及带式输送机 - Google Patents
用于监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法以及带式输送机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用以监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法，其中该方法包括：测量在越过一支承辊结构时输送带内的压应力和/或剪应力并由此构成压应力曲线和/或剪应力曲线，记录测量的信号并将其配属于一确定的支承辊。由信号曲线可以推断出输送带的错误定向或支承辊的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种用以监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法。
本发明还涉及一种用于散装物料的带式输送机，包括至少一个在反向站和/或驱动站之间连续循环的柔性输送带，其构成一装载股和一空行股，其中输送带至少部分地在各站之间支承在支承辊上。
背景技术
上述型式的带式输送装置经常在采矿生产中用作为松散物料输送机，例如在露天采矿生产中。在一连续循环的输送带上输送待输送的物料。在输送带的至少一个转弯处摩擦锁合地导入需要的牵引力。在各转弯或各反向站之间输送带经由许多支承辊支承。差别经常发生在固定的与可移动的带式输送机之间。例如在露天采矿生产中，其中输送装置必须跟随回采工作面推进，经常采用可移动的带式输送机。
对输送带的故障主要归因于损坏的支承辊或不利定向的支架。不利定向的支架引起输送带的歪斜运行或各个输送带支承辊的过载。输送带支承辊的轴承的轴承损坏经常是故障的原因。由此产生一提高的发热，其在最坏的情况下可以导致明火。损坏的支承辊经常由于提高的声放射或甚至只由于冒烟或明火变成触目的。
由DE 10003308A1已知一种方法和装置用于噪声源的探测并且用于噪声源在输送带上、特别定位在露天采矿生产中的输送带输送水平卷道上的定位。该方法借助于移动的不受输送带约束的测量装置来实施，利用它在一大致平行地从输送带旁边移过的过程中检测由输送带的各个辊子和/或花环(Girlande)确定的声平。将在从旁边移过的过程中至少部分地连续检测的声平分成一些n声谱并且借助于一平行 于检测的声平记录的定位或位置信号实现确定的声谱对确定的辊子或花环的配属。
这种处理方式已证明是适用的。但仍经常发生完好的支承辊也被剔除，因为各支承辊的定位不是绝对精确的。也可容易想像的是，按这种方式和方法移过数百公里的输送带线路是比较费力的。
最后带式输送机的定向状况对能耗和无故障运行也是决定性的。在良好定向的支承辊支架中达到一比较中心的输送带运行。在稍微不利的定向质量时不再确保中心的输送带运行，但该不利的定向的探测经由声放射的检测是不可能的。
由DE 19911642A1已知一种方法和装置，用以诊断带式输送机中的支承辊的损坏状况，其特点在于，在输送带的表面或内部设置用于中间辊子的剪应力测量传感器和位移测量传感器并且在空的或装载的输送带越过支承辊运行的过程中由中间辊子的剪应力测量传感器和位移测量传感器的测量值算出、记录、预处理、中间存储支承辊的圆周力，并在从一询问装置旁边移过时读出。
通过这种处理方式需要在传感系统中结合一单独的位移测量系统。此外需要系统经由一单个载荷的定标。在应用一体积和密度扫描器或一带秤的情况下还必须分别确定可能出现的输送物料重量。
由DE 19911640A1已知，在输送带的表面上或内部设置压力测量传感器和位移测量传感器，由其测量值在空的输送带经由支承辊运行的过程中记录和算出上股的支承辊台的安装误差。此外压力测量传感器在侧面和加速度测量传感器在输出物料的物料侧上设置成使由其测量值可记录、算出、存储支承辊台的安装误差并由此可以产生关于其状况和需要修理的信息。
该方法也是比较昂贵的。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种新的方法，借此可用较简单的装置便宜地监控带式输送装置的带定向和/或带运行。所谓带运行的监控在本发明的意义上应尤其是被理解为损坏的支承辊的检测。
首先通过一种用于监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法达到该目的，其包括以下方法步骤：
a)测量在越过一支承辊结构时输送带内的压应力和/或剪应力并由此构成压应力曲线和/或剪应力曲线；
b)记录测量的信号和将该信号配属于一确定的支承辊结构；
c)为探测带的错误定向或有关的支承辊的损坏，将设有地点的配属的信号显现；
其中按照本发明的方法的特征在于，通过在考虑输送带的速度下结算表明特征的信号的数目和彼此时间上的间距实现一确定的测量信号对一确定的支承辊结构的配属，其中不需要借助于位移测量传感器实现信号的测量和记录。
本发明的方法基于这样的见解，即在输送带内在越过一支承辊结构时产生一典型的压应力曲线和/或剪应力曲线，其可借助于一传感器检测和评价。如果一支承辊由于轴承损坏是损坏的或包括多个支承辊的结构内的一个支承辊由于带的错误定向或多或少受载荷，则产生一不同于典型的压应力曲线和/或剪应力曲线的信号，由其可确定在输送带输送水平巷道内的故障位置。
由于各花环或各支承辊台彼此具有固定的间距并且输送带绕一卷筒或绕一反向站的旋转产生一明显不同的信号，可以从一反向站或一驱动站的信号中通过各支承辊的信号的简单计数确定各支承辊的位置。例如在一具有7.5m/s输送带速度和1.875m花环间距或支承辊间距的带式输送机中每隔0.25s预期一压应力或剪应力信号。由信号的错误或与一典型的信号曲线的偏差可以推论出一故障。在消失的信号时很可能是输送带未与支承辊接触或缺少支承辊。在一偏离的信号曲线时具有可能性，即支承辊受过度的载荷或具有一轴承损坏。输送带的歪斜运行例如通过因另一侧面的负担在带式输送机的一侧面上逐渐增大的加载而表明。
符合目的地实现一在输送带中测量的剪应力信号经由在越过一支承辊结构时的信号的时间曲线的定量曲线的记录，其中记录的并设有地点标记的信号用于判断在有关位置的输送带运行和/或输送带定向。
特别有利的是，借助于多轴的力传感器或剪应力传感器沿两相互垂直的轴线实现剪应力的测量，优选沿输送带运行的方向和横向于输送带运行的方向。通过在输送带内的纵向和横向分力与输送带的加载的比较，可以确定输送带与支承辊之间的静摩擦，由此可以导向关于输送带的运行歪斜度的结论。摩擦系数的一侧下降-例如由于阵雨或喷水-导向歪斜运行。考虑到旋转中全部支承辊的全部的纵向力和横向力能够得到关于实时的歪斜运行危险的结论并且提出对策的可能性。可设想例如向输送带歪斜运行的输送带侧面对准地喷水。
检测的测量值可以例如存入中间存储器并且周期地读出或发送。
特别有利的是，非接触地读出检测的测量值，例如可以将检测的测量值用无线电传向一评价站。
此外通过一用于散装物料的带式输送机达到基于本发明的目的，其包括至少一个在各反向站和/或驱动站之间连续循环的柔性输送带，该输送带构成一装载股和一空行股，其中输送带至少部分地在各站之间支承在支承辊上，并且带式输送机的特征在于，输送带具有至少一个用以检测压应力和/或剪应力的测量装置和用于输出和/或存储检测的测量值的器件，并且测量装置嵌入输送带内，其中测量装置包括至少一个多轴的压应力和/或剪应力传感器。
通过该解法可以利用最小数目的测量装置沿一连续循环的输送带的长度监控整个带式输送机，而不需要为此将测量装置设置在各个辊子上或各个支承辊支架上。
如果输送带由橡胶弹性材料构成并且包括硫化到其中的牵引载体，则有利的是，至少一个测量装置硫化到输送带内。特别符合目的的是，在位于输送带内的牵引载体的两侧，各多个相应于每一支承辊台的支承辊数目沿输送带宽度分布设置的测量装置嵌入输送带内，从而不仅对输送带的上股而且对其下股分别对每一并排设置的支承辊在越过它们时产生一测量信号。这样通过各并排设置的支承辊(横向于 输送方向)的测量信号的比较也可以得到关于输送带定向的说明。
符合目的地，测量装置包括用于评价和/或存储测量值的器件。
作为用于输出可能评价的测量值的器件可以例如在输送带内嵌入至少一个发送器和/或应答器。借助于发送器可以将经评价的测量值经由一无线电路段送向一站。
或者有可能设置中间存储器，其设有一以从外面可接近的插塞连接的形式的接口。在输送带一次或多次循环以后就可以读出和评价存储于中间存储器中的测量值。
在测量值记录时通过适当的结算可产生一对每一支承辊特定的标记，例如为一数码的形式。可以例如以适当的间距读出和评价全部支承辊的标记。测量装置可以分别包括运算器和存储器。
附图说明
以下借助一个实施例参照附图说明本发明。其中：
图1 按本发明的带式输送机的示意图；
图2 沿图1中线II-II截取的剖面图；
图3 输送带的剖面图；
图4 在一输送带中在越过一支承辊时的典型的剪应力曲线的图解图，其中记录在输送带中在越过一完好的支承辊时和越过一损坏的支承辊时的典型的剪应力曲线；以及
图5 在一输送带中剪应力曲线的相当于图4的图解图，其中表示沿输送方向连续设置的支承辊支架或花环的不同的高度定向。
具体实施方式
图1示意简化示出一典型的带式输送机1，包括一连续循环的橡胶弹性材料的输送带2，其具有以硫化在内的钢丝绳3形式的牵引载体，带式输送机还包括一驱动卷筒4和一尾部卷筒5以及在驱动卷筒4与尾部卷筒5之间设置的许多具有支承辊7的支承辊支架6，在各支承辊上支承输送带2。当然代替支承辊支架6也可以设置支承辊花环。图中为简化原因略去输送带张紧装置和输送带滑道。对于技术人员来说显而易见的是，描述的带式输送机1是大大简化的。
为了实施按照本发明的方法设定，在输送带2内在用作为牵引载体的钢丝绳3的两侧分别在内硫化三个测量装置8，其中图3中示意示出的分别在钢丝绳3的上方的各测量装置8在输送带2的宽度上看分别为一空行股(下股)的支承辊7配置而图3中在钢丝绳3的下方设置的各测量装置8分别为一装载股(上股)的支承辊配置。对于装载股10和空行股9分别设置各分开的测量装置8，因为钢丝绳3妨碍剪应力信号在输送带内无阻碍的传递。每一测量装置8在最简单的情况下包括一传感器，其可以构成为单轴或多轴的压应力和/或剪应力传感器。此外可以设定，传感器是温度灵敏的，或设置一附加的温度传感器，以便例如一过热运行的支承辊可经由其放热被探测。
在优选的实施例中设定，各测量装置8分别包括剪应力传感器。此外各测量装置8包括例如为模拟运算器的形式的至少一个评价逻辑和一数据存储器。在输送带2的全循环上总共设置六个测量装置8，分别三个用于装载股10和三个用于空行股9。图3中在同一剖面内示出用于装载股10和空行股9的测量装置8，但自然的，它们可以设置在沿输送带2的纵向方向的不同位置上。
当各测量装置8越过一包括三个支承辊7的支承辊结构时，对每一支承辊7产生一典型的剪应力信号，其在图4中例如用A标记。对每一支承辊的信号在测量装置8中设置的运算器内设有一标记，该标记可以为一地点的配置，例如为一相对于驱动卷筒4或尾部卷筒5的间距信息的形式。该标记存入存储器中。可以经由测量装置8的一确定数目的循环存储一确定数目的设有标记的测量信号。经由一未示出的插塞连接在带式输送机1停止以后就读出数据并且显现和/或评价，以便判断输送带运行或各支承辊的状况。
或者可以为测量装置8配置发送器或应答器，借此将接纳的测量值继续传向一遥远设置的站。
测量装置8在输送带2内的设置的优点是明显的。为了监控数公里的带式输送机需要较少数目的测量装置8。不需要沿着带式输送机1走过或移过就可以比较精确地和时新地确定故障的位置。
图4和5中分别示出在一测量装置或发送器越过一支承辊7时的典型的剪应力曲线。记录的是剪应力在输送带2的接触宽度上的在支承辊7上(纵向坐标)mm的绝对值N/mm2。图4中用A表示在越过一完好的支承辊7时的典型的剪应力曲线。产生一正弦形曲线，其通过坐标系的原点延伸。在输送带的不同的加载情况下，曲线的幅值或剪应力值改变。换言之，在剪应力的绝对高度上可以看出输送带2的加载情况。反之信号曲线可以推断出，与输送带2的速度相比支承辊7处于怎样的旋转速度。图4中用A′标记的曲线表示在支承辊制动时、例如由于轴承损坏时的典型的信号曲线。不需要单独检测输送带的加载情况，因为对于与输送带固定的传感器的加载在一半的循环过程中保持不变并且只需要不同的支承辊之间的相对值，以便揭露可能出现的异常。
图5中示出对于沿纵向方向在带式输送机中连续设置的支承辊支架6的不同高度定向的不同的剪应力曲线。信号曲线B表示越过中间的沿输送方向三个连续设置的支承辊7的剪应力曲线。此时支承辊相对于各邻接的支承辊正确地定向。反之信号B′表示越过相关的支承辊的剪应力曲线，此时该支承辊高于各邻接的支承辊约200mm设置。
附图标记清单
1 带式输送机
2 输送带
3 钢丝绳
4 驱动卷筒
5 尾部卷筒
6 支承辊支架
7 支承辊
8 测量装置
9 空行股
10 装载股
Claims (12)
1.用于监控带式输送装置的带定向和/或带运行的方法，包括以下方法步骤：
a)测量在越过一支承辊结构时输送带内的压应力和/或剪应力并由此构成压应力曲线和/或剪应力曲线；
b)记录测量的信号并且将该信号配属于一确定的支承辊结构；以及
c)为探测带的错误定向或有关的支承辊的损坏，将带有地点配属的信号显现；
其特征在于，通过在考虑输送带的速度下结算表明特征的信号的数目和彼此时间上的间距，实现一确定的测量信号对一确定的支承辊结构的配属，其中不需要借助于位移传感器实现信号的测量和记录。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在加载的带式输送机运行过程中连续地读出检测的测量值。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在越过一支承辊结构时记录一在输送带中测量的剪应力信号的关于信号的时间曲线的定量曲线，并且记录的和带有地点标记的信号用于判断在有关位置上的带运行和/或带定向。
4.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，沿两相互垂直的轴线实现剪应力的测量。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，沿带运行方向和横向于带运行方向实现剪应力的测量。
6.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，将检测的测量值存入一中间存储器并且周期地读出或输出。
7.按照权利要求1至3之一项所述的方法，其特征在于，检测的测量值非接触地读出。
8.用于执行按权利要求1所述的方法的用于散装物料的带式输送机(1)，包括至少一个在反向站和/或驱动站之间连续循环的柔性输送带(2)，该输送带构成一装载股(10)和一空行股(9)，其中输送带至少部分地在各站之间支承在支承辊(7)上，并且输送带具有至少一个用以检测压应力和/或剪应力的测量装置以及具有用于输出和/或存储检测的测量值的器件，并且测量装置嵌入输送带内；其特征在于，测量装置包括至少一个多轴的压应力和/或剪应力传感器。
9.按照权利要求8所述的带式输送机，其特征在于，输送带由橡胶弹性的材料构成，并且包括硫化到该材料内的牵引载体，而且测量装置硫化到输送带内。
10.按照权利要求9所述的带式输送机，其特征在于，在位于输送带(2)内的牵引载体的两侧分别设置多个相应于支承辊数目的、沿输送带(2)宽度分布设置的测量装置(8)。
11.按照权利要求8至10之一项所述的带式输送机(1)，其特征在于，测量装置包括用于评价和/或存储测量值的器件。
12.按照权利要求8至10之一项所述的带式输送机(1)，其特征在于，至少一个发送器和/或应答器作为用以输出可能评价的测量值的器件嵌入到输送带(2)内。
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