CN114919954B - 一种掉道监测系统和方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输送机领域,本发明提供一种掉道监测系统包括用于支撑的轨道机架组件、掉道感知模块、用于收集处理掉道感知模块信号的信号处理模块，当轮轨式带式输送机的托带小车发生掉道时，托带小车碰触掉道网络感知模块，掉道网络感知模块发出信号，经过信号处理模块处理，给出报警信号，进行处理。提高了轮轨式带式输送机掉道监测的能力。

Description

一种掉道监测系统和方法及其应用

技术领域

本发明涉及输送机领域，特别涉及一种掉道监测系统和方法及其应用。

背景技术

带式输送机因其输送能力强、输送距离长、可连续工作、稳定性高等优点在煤矿、冶金、港口、水泥等生产系统中被广泛应用。随着技术的不断创新，一种新型的轮式输送机应运而生，可极大降低整个系统的沿线阻力，节能效果明显，应用前景广阔。轮式输送机由轮式小车托着胶带运行，轮式小车由四个车轮在轨道上运行，一旦发生掉道故障，将给用户带来巨大损失，因此急需研发发明一种安全可靠、高效灵敏的监测车轮掉道监测系统及方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种掉道监测系统和方法及其应用，因此提高了轮轨式带式输送机掉道监测的能力。

为达到上述技术目的，本发明提供一种掉道监测系统，包括用于支撑的轨道机架组件、掉道感知模块、用于收集处理掉道感知模块信号的信号处理模块，当托带小车发生掉道时，托带小车碰触掉道网络感知模块，掉道网络感知模块发出信号，经过信号处理模块处理，给出报警信号，进行处理。

本发明设计了，轨道机架组件包括用于支撑托带小车的轨道和安装在轨道上用于支撑轨道的支撑座。

本发明设计了，掉道感知模块包括铺设在轨道下方的感知网络、用于支撑感知网络并对感知网络进行导向的导向装置。

本发明设计了，导向装置包括导向轮和安装在轨道下方的导向支架，所述导向支架一端安装在轨道下方，另一端连接有导向轮，所述感知网络通过导向轮改变方向。

本发明设计了，感知网络为绳状物缠绕形成；所述绳状物为钢丝网或尼龙绳或柔性铁丝。

本发明设计了，感知网络上还设置有余量收集装置，用于收集感知网络的张紧余量，使感知网络保持张紧状态。

本发明设计了，所述余量收集装置包括设置在轨道下方的固定支架、安装在固定支架上的弹簧、用于固定弹簧一端的固定夹，所述弹簧穿在感知网络上并靠近光纤转动开关，所述弹簧一端固定在固定支架上，靠近光纤开关的另一端用固定夹固定在感知网络上。

本发明设计了，所述信号处理模块包括设置在感知网络两端的光纤转动开关、光纤分析仪和控制器，当托带小车发生掉道时，托带小车碰触感知网络，感知网络发生形变，触发光纤转动开关，光纤分析仪接到触发信号，传送给控制器，完成报警停车。

本发明设计了，一种掉道监测方法，采用上述的掉道监测系统对轮轨式带式输送机进行掉道监测，其步骤是：S1在正常运行状态，感知网络通过导向轮，固定在导向支架上，在余量收集装置的弹簧作用力下，整个网络装置处于张紧状态；S2当车轮从轨道上掉下时，触碰到感知网络，牵引感知网络的绳状物使其发生位移；S3伴随着感知网络绳状物的位移，牵引光纤转动开关发生转动；S4光纤转动开关转动，将掉道信号发送给光纤分析仪；S5光纤分析仪将掉道信号传输给控制器，控制器发出指令，带式输送机停止运行，并发出报警、显示故障。

本发明设计了一种掉道监测系统，采用模块化安装设计，方便安装及更换，当托带小车发生掉道时，碰触到感知网络，发出报警信号，安全可靠、高效灵敏，适用于起伏、空间转弯、长距离等复杂空间地形的使用。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1本发明的感知网络布置仰视示意图。

图2本发明的信号处理模块布置示意图。

图3本发明余量收集装置示意图。

图4本发明安装示意图。

标号说明：1-轨道机架组件、2-掉道感知模块、3-信号处理模块、4-托带小车、11-轨道、12-支撑座、21-感知网络、22-导向轮、23-固定支架、24-弹簧、25-固定夹、31-光纤转动开关、32-光纤分析仪、33-控制器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。在本文的描述中，使用了“上”、“下”、“前”、“后”等方位术语中，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对位置的描述和澄清，其对应的具体定向可以根据轮轨式带式输送机的方位的变化而相应地发生变化。

一种掉道监测系统，包括用于支撑的轨道机架组件1、掉道感知模块2、用于收集处理掉道感知模块2信号的信号处理模块3，当托带小车4发生掉道时，托带小车4碰触掉道感知模块，掉道感知模块发出信号，经过信号处理模块3处理，给出报警信号，进行处理。

在本实施例中，轨道机架组件1包括用于支撑托带小车4的轨道11和安装在轨道11上用于支撑轨道的支撑座12，在本实施例中，掉道感知模块2包括铺设在轨道11下方的感知网络21、用于支撑感知网络21并对感知网络21进行导向的导向装置。导向装置包括导向轮22和安装在轨道11下方的导向支架，所述导向支架一端安装在轨道11下方，另一端连接有导向轮22，在本实施例中，所述感知网络21通过导向轮22改变方向，所述导向轮22为滑轮。采用导向轮22和导向支架配合有利于绳状感知网络21顺滑的设置在拖带小车的下方，并根据感知网络21的布置形状改变绳状感知网络21的方向。在实际应用中还可以采用万向轮、滑轮、尼龙轮、滚轮、改向托辊，起到改向、支撑钢丝绳作用的装置结构。

在本实施例中，感知网络21为绳状物缠绕形成；所述绳状物为钢丝网或尼龙绳或柔性铁丝。在本实施例中，如图1所示感知网络21采用矩形状布置，在实际实施中还可以采用连续的三角状、弧形形状、锯齿形状、波浪状等进行布置。

在本实施例中，感知网络21上还设置有余量收集装置，用于收集感知网络21的张紧余量，使感知网络21保持张紧状态。所述余量收集装置包括设置在轨道11下方的固定支架23、安装在固定支架23上的弹簧24、用于固定弹簧24另一端的固定夹25，所述弹簧24穿在感知网络21上并靠近光纤转动开关31，所述弹簧24一端固定在固定支架23上，靠近光纤转动开关31的另一端用固定夹25固定在感知网络21上。其技术目的是：通过设置余量收集装置，采用弹簧24的弹力把感知网络21上拉紧，收集感知网络21的余量在弹簧24前端靠近光纤转动开关31处，整段感知网络21被余量收集装置标记为两段，前段靠近光纤转动开关31处在弹簧24的作用下，储存感知网络21的松弛余量，后段感知网络21处于张紧状态，在整段感知网络21中由于存在相对松懈的前段和张紧的后段，有利于感知网络21保持一定的变形量，不会因为力量较小风力或其他非掉道原因发生形变导致光纤转动开关31转动发生感知引发系统报警停车，也有利于发生掉道时，掉道网络感知模块发出信号，经过信号处理模块3处理，给出报警信号，进行处理。在本实施例中弹簧24的选择与要与感知网络21材料、规格、每米重量等参数的相匹配，保证既能收集感知网络21的余量，又能不因为过度回弹引发光纤转动开关31的转动。

使用时，先将绳状感知网络21一端固定，从余量收集装置的弹簧24中间穿过，然后依次穿过导向装置的滑轮，再次穿过另一端的余量收集装置的弹簧24中间，最终形成一段感知网络21后固定另一端，保持绳状的感知网络21具有一定张力，不至于从滑轮中脱落；然后安装光纤转动开关31、光纤分析仪32、控制器33，最后将弹簧24一端固定到固定支架23上，另一端压缩至弹簧24最大压缩量后用固定夹25固定在绳状感知网络21上，松开弹簧24，弹簧24在回弹力的作用下，在固定夹25的右侧拉紧绳状感知网络21，在固定夹25的左侧即靠近光纤转动开关31收集感知网络21的张紧余量，保持相对松弛。

在本实施例中，所述信号处理模块3包括设置在感知网络21两端的光纤转动开关31、光纤分析仪32和控制器33，当托带小车4发生掉道时，托带小车4碰触感知网络21，感知网络21发生形变，触发光纤转动开关31，光纤分析仪32接到触发信号，传送给控制器33，完成报警停车。在实际运用中，还可以采用沿停开关、急停开关、拉绳开关、行程开关等用于检测感知网动作的装置，信号处理模也可以通过光纤介采用非光纤原理的开关，通过通讯电缆、普通电缆、通讯总线方式传递信号。

本实施例中，采用了一种掉道监测方法，采用上述的掉道监测系统对轮轨式带式输送机进行掉道监测，其步骤是：S1在正常运行状态，感知网络21通过导向轮22，固定在导向支架上，在余量收集装置的弹簧24作用力下，整个网络装置处于张紧状态；S2当车轮从轨道11上掉下时，触碰到感知网络21，牵引感知网络21的绳状物使其发生位移；S3伴随着感知网络21绳状物的位移，牵引光纤转动开关31发生转动；S4光纤转动开关31转动，将掉道信号发送给光纤分析仪32；S5光纤分析仪32将掉道信号传输给控制器33，控制器33发出指令，带式输送机停止运行，并发出报警、显示故障。

本实施例中提供了一种掉道监测系统和方法在轮轨式带式输送机中的应用。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明设计了一种掉道监测系统，采用模块化安装设计，方便安装及更换，当托带小车发生掉道时，碰触到感知网络，发出报警信号，安全可靠、高效灵敏，适用于起伏、空间转弯、长距离等复杂空间地形的使用。

2.本发明设计了，绳状感知网络通过滑轮导向轮改变方向，可减少阻力，有利于感知网络的张紧和改变方向，采用感知网络上下轨道全网铺设，有利于全程全覆盖监测。

3.本发明设置了余量收集装置，有利于感知网络既能一端保持一定的变形量，不发生误动作，又能在另一端保持张紧，有利于发生掉道时，及时监测。

4.本发明的信号处理模块采用光纤转动开关和光纤分析仪，整个系统抗干扰能力强，传输距离远，系统结构简单、检测灵敏可靠。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种掉道监测系统，其特征在于：包括用于支撑的轨道机架组件、掉道感知模块、用于收集处理掉道感知模块信号的信号处理模块，当托带小车发生掉道时，托带小车碰触掉道感知模块，掉道感知模块发出信号，经过信号处理模块处理，给出报警信号，进行处理；所述掉道感知模块包括铺设在轨道下方的感知网络、用于支撑感知网络并对感知网络进行导向的导向装置，所述感知网络为绳状物缠绕形成，所述感知网络上还设置有余量收集装置，所述余量收集装置用于收集感知网络的张紧余量，保持感知网络一端相对松弛，所述余量收集装置包括设置在轨道下方的固定支架、安装在固定支架上的弹簧、用于固定弹簧一端的固定夹，所述弹簧穿在感知网络上并靠近光纤转动开关，所述弹簧一端固定在固定支架上，靠近光纤开关的另一端用固定夹固定在感知网络上，其中，整段感知网络被余量收集装置标记为两段，前段靠近光纤转动开关处在弹簧的作用下，储存感知网络的松弛余量，后段感知网络处于张紧状态。

2.根据权利要求1所述的一种掉道监测系统，其特征在于：所述轨道机架组件包括用于支撑托带小车的轨道和安装在轨道上用于支撑轨道的支撑座。

3.根据权利要求2所述的一种掉道监测系统，其特征在于：所述导向装置包括导向轮和安装在轨道下方的导向支架，所述导向支架一端安装在轨道下方，另一端连接有导向轮，所述感知网络通过导向轮改变方向。

4.根据权利要求3所述的一种掉道监测系统，其特征在于：所述感知网络为绳状物缠绕形成；所述绳状物为钢丝网或尼龙绳或柔性铁丝。

5.根据权利要求4所述的一种掉道监测系统，其特征在于：所述信号处理模块包括设置在感知网络两端的光纤转动开关、光纤分析仪和控制器，当托带小车发生掉道时，托带小车碰触感知网络，感知网络发生形变，触发光纤转动开关，光纤分析仪接到触发信号，传送给控制器，完成报警停车。

6.一种掉道监测方法，其特征在于：采用如权利要求5所述的掉道监测系统对轮轨式带式输送机进行掉道监测。

7.根据权利要求6所述的一种掉道监测方法，其特征在于：其步骤是：S1在正常运行状态，感知网络通过导向轮，固定在导向支架上，在余量收集装置的弹簧作用力下，在整段感知网络中存在相对松懈的前段和张紧的后段；S2当车轮从轨道上掉下时，触碰到感知网络，牵引感知网络的绳状物使其发生位移；S3伴随着感知网络绳状物的位移，牵引光纤转动开关发生转动；S4光纤转动开关转动，将掉道信号发送给光纤分析仪；S5光纤分析仪将掉道信号传输给控制器，控制器发出指令，带式输送机停止运行，并发出报警、显示故障。