CN104609135A - 一种刮板输送机的链条故障监测装置 - Google Patents

一种刮板输送机的链条故障监测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种刮板输送机的链条故障监测装置，包括信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、电源模块、报警模块和通信模块；信号采集模块通过A/D转换模块与控制器连接，控制器分别与控制输出模块、报警模块和通信模块连接，电源模块分别与信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、报警模块和通信模块电连接。本发明通过多个传感器直接与链条接触进行监测，灵敏度高，准确性高，不仅可以及时检测出链条张力是否过紧或过松，还可以检测出链条是否发生断链、跳链等现象，并根据实际情况做出相应的处理，从而最大限度地保证生产系统运行的稳定性和可靠性，提高产品质量，增加生产效益。

Description

一种刮板输送机的链条故障监测装置
技术领域
本发明涉及煤矿设备技术领域，具体是一种刮板输送机的链条故障监测装置。
背景技术
煤炭是我国重要的能源之一，随着煤矿工业的发展和矿井下自动化水平的提高，对煤矿辅助运输设备的要求也越来越高。刮板输送机在煤矿辅助运输领域发挥极大的作用。刮板输送机主要由机头部、中间部和机尾部三部分组成，机头部由机头架、电动机、液力偶合器、减速器及链轮等件组成，中间部由过渡槽、中部槽、链条和刮板等件组成，机尾部是供刮板链返回的装置。
刮板输送机被广泛应用于矿井综采、港口运输等，通过链轮链条啮合实现链轮传动系统运作，是利用挠性牵引机构连续运输的装备。在刮板输送机实际工况中，刮板链受自身材质、磨损、腐蚀等条件影响，承受巨大冲击载荷作用，易磨损、断裂，一旦发生载荷分布不均，极易发生断链事故。断链事故是刮板输送机发生较多的事故，约占刮板输送机事故发生总数的52.2％，严重影响刮板输送机安全运行。针对不同用途的刮板输送机断链检测，尤其是矿井刮板输送机，工作环境恶劣，粉尘多，难以采用诸如光学变形检测、超声波裂纹检测等手段对链条状态进行评估，因此刮板输送机链条故障监测一直是一个技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刮板输送机的链条故障监测装置，可以最大限度地保证生产系统运行的稳定性和可靠性，提高产品质量，增加生产效益。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种刮板输送机的链条故障监测装置，包括信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、电源模块、报警模块和通信模块；所述信号采集模块通过A/D转换模块与控制器连接，所述控制器分别与控制输出模块、报警模块和通信模块连接，所述电源模块分别与信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、报警模块和通信模块电连接。
作为本发明进一步的方案：所述控制器设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；所述信号采集模块和控制输出模块分别设有信号输入端和信号输出端；所述通信模块设有第一通信端和第二通信端；所述控制器的采集信号输入端与信号采集模块的信号输出端信号电连接；所述控制输出模块的信号输入端与控制器的控制信号输出端信号电连接；所述控制器的通信端与通信模块的第二通信端双向信号电连接。
作为本发明进一步的方案：所述信号采集模块包括压力传感器、霍尔传感器。
作为本发明进一步的方案：所述压力传感器为应变式压力传感器。
作为本发明进一步的方案：所述控制器采用MSP430系列低功耗芯片。
作为本发明进一步的方案：所述通信模块优选无线通信模块。
作为本发明进一步的方案：所述通信模块采用CC2520芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过多个传感器直接与链条接触进行监测，灵敏度高，准确性高，不仅可以及时检测出链条张力是否过紧或过松，还可以检测出链条是否发生断链、跳链等现象，并根据实际情况做出相应的处理，从而最大限度地保证生产系统运行的稳定性和可靠性，提高产品质量，增加生产效益。本发明具有结构简单、实现方便、成本较低、运行可靠的优点。
附图说明
图1是一种刮板输送机的链条故障监测装置的结构示意图；
图2是一种刮板输送机的链条故障监测装置与控制中心交互示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种刮板输送机的链条故障监测装置，包括信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、电源模块、报警模块和通信模块；信号采集模块通过A/D转换模块与控制器连接，控制器分别与控制输出模块、报警模块和通信模块连接，电源模块分别与信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、报警模块和通信模块电连接；其中信号采集模块用于感知、获取链条传动装置的链条张力、伸长量、震动、噪声、温度等信息，并通过A/D转换模块将其转换为数字信号，然后送到处理器；处理器用于协调控制整个故障监测装置各部分的工作，存储和处理信号采集模块采集到的数据以及上位机湖综合控制中心发送过来的数据；控制输出模块用于执行处理器发出的指令；电源模块用于为信号采集模块、控制器、控制输出模块、报警模块和通信模块供电；报警模块用于发出报警信号，以便提醒工作人员出现故障；通信模块用于与控制中心进行通信。
控制器设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；信号采集模块和控制输出模块分别设有信号输入端和信号输出端；通信模块设有第一通信端和第二通信端；控制器的采集信号输入端与信号采集模块的信号输出端信号电连接；控制输出模块的信号输入端与控制器的控制信号输出端信号电连接；控制器的通信端与通信模块的第二通信端双向信号电连接；通信模块的第一通信端即为整个故障监测装置的通信端；信号采集模块的信号输入端和控制输出模块的信号输出端共同构成整个故障监测装置的信号输入输出端。
信号采集模块包括压力传感器、霍尔传感器。压力传感器为应变式压力传感器，具体可以是箔式电阻应变式压力传感器。控制器选用的是MSP430系列低功耗芯片。通信模块优选无线通信模块，具体采用的是芯片CC2520。
本发明实施例中，控制器将接收到的链条张力数据与控制器中预设的链条张力进行对比，可以判断出链条张力处于过紧或过松状态时，控制器自动控制控制输出模块对链条张力进行调整，以保持在最佳张力运行状态；当链条出现断链或跳链时，控制器发出停机命令，同时控制器通过报警模块发出报警信号，提醒工作人员对链条进行维护或更换。
请参阅图2，控制器还通过通信模块与通信模块A进行数据交互，一来可以将采集和处理好的链条信息发送到控制中心，便于工作人员从用户终端模块查看，二来工作人员根据接收到的链条信息进行分析并作出处理，如调整链条张力大小或者停机等操作，再通过通信模块A将处理指令发送到控制器，控制器根据指令控制控制输出模块执行相关指令，如调整链条张力大小或者停机等操作，以便及时对链条运行状况进行调整，保证刮板输送机的正常运行。
本发明通过多个传感器直接与链条接触进行监测，灵敏度高，准确性高，不仅可以及时检测出链条张力是否过紧或过松，还可以检测出链条是否发生断链、跳链等现象，并根据实际情况做出相应的处理，从而最大限度地保证生产系统运行的稳定性和可靠性，提高产品质量，增加生产效益。本发明具有结构简单、实现方便、成本较低、运行可靠的优点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，包括信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、电源模块、报警模块和通信模块；所述信号采集模块通过A/D转换模块与控制器连接，所述控制器分别与控制输出模块、报警模块和通信模块连接，所述电源模块分别与信号采集模块、A/D转换模块、控制器、控制输出模块、报警模块和通信模块电连接。
2.根据权利要求1所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述控制器设有采集信号输入端、控制信号输出端和通信端；所述信号采集模块和控制输出模块分别设有信号输入端和信号输出端；所述通信模块设有第一通信端和第二通信端；所述控制器的采集信号输入端与信号采集模块的信号输出端信号电连接；所述控制输出模块的信号输入端与控制器的控制信号输出端信号电连接；所述控制器的通信端与通信模块的第二通信端双向信号电连接。
3.根据权利要求1所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述信号采集模块包括压力传感器、霍尔传感器。
4.根据权利要求3所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述压力传感器为应变式压力传感器。
5.根据权利要求1所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述控制器采用MSP430系列低功耗芯片。
6.根据权利要求1所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述通信模块优选无线通信模块。
7.根据权利要求6所述的刮板输送机的链条故障监测装置，其特征在于，所述通信模块采用CC2520芯片。
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