DE102007002641A1 - Method for determining the state of wear of drum linings and / or conveyor belts on belt conveyors - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes von Trommelbelägen und/oder Fördergurten an Gurtbandförderern mit wenigstens zwei Gurttrommeln und wenigstens einem um diese umlaufenden, flexiblen Gurtband aus einem gummielastischen Material. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem in Betrieb befindlichen Gurtbandförderer an wenigstens einer Stelle die örtliche Geschwindigkeit des Gurtbandes gemessen wird und der wirksame Trommelradius wenigstens einer Trommel unter Verwendung der gemessenen örtlichen Geschwindigkeit errechnet wird, wobei der wirksame Trommelradius unmittelbar als Maß für den Verschleißzustand von Gurtband und Trommelbelag dient.The invention relates to a method for determining the state of wear of drum linings and / or conveyor belts on belt conveyors with at least two belt drums and at least one circulating around this, flexible webbing made of a rubber-elastic material. The method is characterized in that in an operating Gurtbandförderer at least one location, the local speed of the webbing is measured and the effective drum radius of at least one drum is calculated using the measured local speed, the effective drum radius directly as a measure of the Wear condition of webbing and drum pad is used.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes von Trommelbelägen und/oder Fördergurten an Gurtbandförderern mit wenigstens zwei Gurttrommeln und mit wenigstens einem um diese umlaufenden, flexiblen Gurtband aus einem gummielastischen Material.The The invention relates to a method for determining the state of wear of drum coverings and / or conveyor belts on belt conveyors with at least two belt drums and with at least one around them circumferential, flexible webbing made of a rubber-elastic material.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes von Trommelbelägen und/oder Fördergurten an Gurtbandförderern als Massengutförderer für Schüttgut.The The invention relates in particular to a method for determining the wear state of drum coverings and / or conveyor belts on belt conveyors as a bulk carrier for bulk goods.
Derartige Gurtbandförderer umfassen üblicherweise ein Gurtband aus einem gummielastischen, flexiblen Material mit in dieses eingebetteten Stahlseilzugträgern oder Stahlgewebezugträgern/Gewebezugträgern. Der endlos um angetriebene und mitlaufende Trommeln umlaufende Gurt ist üblicherweise aus mehreren Gurtabschnitten zusammengesetzt. Der Gurt stützt sich über die Länge des Gurtbandförderers sowohl im Untertrum als auch im Obertrum auf Rollen ab, die in Gerüsten aufgehängt sind. Solche Gurtbandförderer finden beispielsweise in Bergbaubetrieben sowohl unter Tage als auch über Tage Anwendung.such Belt conveyors usually include a webbing made of a rubber-elastic, flexible material in this embedded steel cable girders or steel fabric girders / fabric tension girders. Of the endless belt around driven and revolving drums is usually composed of several strap sections. The belt is supported by the Length of the belt conveyor both in the lower run and in the upper run on wheels suspended in scaffolding. Such belt conveyors found in mining operations both underground as well also over days Application.
Die für den Umlauf des Gurtbandes benötigte Energie wird, wie eingangs bereits erwähnt, über eine oder mehrere Trommeln in den Gurt eingeleitet. Der Betrieb des Gurtbandförderers führt zum Verschleiß der eingesetzten Gurte und der auf den Trommeln üblicherweise vorhandenen Trommelbeläge.The for the Circulation of the webbing needed Energy is, as already mentioned, via one or more drums introduced into the belt. The operation of the belt conveyor leads to Wear the straps used and the drum pads commonly found on the drums.
Bei einer Gurtbandförderanlage ist die Erfassung des aktuellen Verschleißzustandes sowohl der Trommelbeläge als auch des Gurtes für eine Instandhaltungsplanung unerlässlich. Zu frühes Wechseln der Gurte oder Instandsetzen der Trommelbeläge verschenkt Restgebrauchswert, wird hingegen der optimale Wechselzeitpunkt verpasst, so ergeben sich daraus Folgeschäden. So erleidet eine Trommel ohne Trommelbelag in relativ kurzer Zeit solche Schäden, dass die Trommel insgesamt unbrauchbar wird. Ein zu großer Verschleiß der Gurte führt unter Umständen zum Freilegen der Zugträger, wodurch die Zugträger selbst und damit auch der Gurt Festigkeitsverlust erleiden. Darüber hinaus kann beispielsweise das Austreten von Stahlseilen aus den Gurtbändern zu Beschädigungen der Trommeln führen.at a webbing conveyor is the detection of the current state of wear both the drum pads as well of the belt for Maintenance planning is essential. Too early change of Straps or repair of the drum coverings gives away residual use value, if, on the other hand, the optimal time of change is missed, the result is resulting in consequential damage. So a drum without drum pad suffers in a relatively short time such damage, that the drum is totally useless. Too much wear of the straps may lead to Exposing the tension members, whereby the tension members itself and thus also the belt loss of strength suffer. Furthermore For example, the leakage of steel cables from the straps to damage lead the drums.
Bislang wird beispielsweise die Restbelagstärke von Trommelbelägen bei Stillstand des Gurtbandförderers mittels Schlagschnur und Zollstock gemessen. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig umständlich.So far For example, the residual covering thickness of drum coverings is added Standstill of the belt conveyor Measured by chalk line and folding rule. This procedure is relatively cumbersome.
Der Verschleißzustand von Deckplatten der Stahlseil- und auch der Gewebegurte von Gurtbandförderanlagen wird ebenfalls manuell bei Stillstand des Gurtbandförderers gemessen. Hierzu muss der Gurt auf einer hinreichend ebenen Unterlage aufliegen. Die Restdicke zum Zugträger (Stahlseil oder Gewebe) kann punktuell auch durch Einstechen mittels Ahle geprüft werden.Of the wear state of cover plates of the steel cord as well as the fabric straps of belt conveyors is also manually at standstill of the belt conveyor measured. For this purpose, the belt on a sufficiently level surface rest. The residual thickness to the tensile member (steel rope or fabric) can be checked punctually by piercing with the awl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes von Trommelbelägen und/oder Fördergurten an Gurtbandförderern bereitzustellen, welches wesentlich einfacher handhabbar ist als die zuvor beschriebenen Vorgehensweisen und welches insbesondere ohne Stillsetzung der Gurtbandförderanlage praktizierbar ist.Of the Invention is based on the object, a method for determining the state of wear of drum coverings and / or conveyor belts on belt conveyors to provide, which is much easier to handle than the procedures described above and which in particular without Shutting down the belt conveyor is practicable.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustandes von Trommelbelägen und/oder Fördergurten an Gurtbandförderern mit wenigstens zwei Gurttrommeln und wenigstens einem um diese umlaufenden flexiblen Gurtband aus einem gummielastischen Material, welches sich dadurch auszeichnet, das bei einem in Betrieb befindlichen Gurtbandförderer an einer Stelle die örtliche Geschwindigkeit des Gurtbandes gemessen wird und der wirksame Trommelradius wenigstens einer Trommel unter Verwendung der gemessenen örtlichen Geschwindigkeit errechnet wird.The Task is solved by a method for determining the state of wear of drum linings and / or conveyor belts on belt conveyors with at least two belt drums and at least one revolving around them flexible webbing made of a rubber-elastic material, which is characterized in that at an in-service belt conveyor one place the local one Speed of the webbing is measured and the effective drum radius at least one drum using the measured local Speed is calculated.
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sowohl der Verschleiß des Trommelbelags
als auch derjenige des Gurtbandes den wirksamen Trommelradius beeinflussen,
der unmittelbar die Gurtgeschwindigkeit beeinflusst. Der wirksame Trommelradius
ist der Abstand zwischen der Trommel-Drehachse und der neutralen
Faser im Gurt. Das Produkt aus wirksamem Trommelradius und Winkelgeschwindigkeit
der Trommel entspricht der örtlichen Gurtgeschwindigkeit.
Wird die Gurtgeschwindigkeit nicht an der zu betrachtenden Trommel
abgenommen, sondern an anderer Stelle des Gurtbandes, so kann der
wirksame Trommelradius rw errechnet werden:
Zweckmäßigerweise wird die Geschwindigkeit des Gurtbandes von einer Stelle gemessen, die von der Stelle entfernt ist, an der der wirksame Trommelradius ermittelt werden soll.Conveniently, the speed of the webbing is measured from a point which is removed from the place where the effective drum radius to be determined.
Bevorzugt wird die Geschwindigkeit des Gurtbandes in einem quasi stationären Zustand desselben ermittelt, d. h. bei gleichbleibender Geschwindigkeit des Gurtbandes ohne Beschleunigung oder Verzögerung.Prefers The speed of the webbing is in a quasi-stationary state of the same, d. H. at constant speed of the webbing without acceleration or deceleration.
Die Geschwindigkeit des Gurtbandes kann beispielsweise über die Drehzahl einer Referenztrommel ermittelt werden, wobei die Referenztrommel eine Trommel des Gurtbandes sein kann, die entweder keinem oder kaum Verschleiß unterliegt oder als Referenztrommel eine besonders für die Zwecke der Geschwindigkeitsermittlung vorgesehene Trommel ist.The Speed of the belt, for example, over the Speed of a reference drum can be determined, the reference drum may be a drum of webbing, which either no or hardly subject to wear or as a reference drum one especially for the purposes of speed determination provided drum is.
Die Gurtgeschwindigkeit kann alternativ direkt am Gurt über Radar- oder laseroptische Verfahren ermittelt werden.The Belt speed can alternatively be directly on the belt via radar or laser-optical methods are determined.
Die Intervalle der Geschwindigkeitsmessung können beispielsweise so gewählt werden, dass für jeden Gurtabschnitt eines aus n-Gurtabschnitten zusammengesetzten Gurtbandes jeweils ein wirksamer Trommelradius ermittelt wird. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Gurtband aus Gurtabschnitten mit unterschiedlichem Verschleißzustand zusammengesetzt ist.The For example, intervals of speed measurement can be chosen that for everyone Belt section of a webbing composed of n-strap sections in each case an effective drum radius is determined. This is especially true useful if the webbing from belt sections with different wear state is composed.
Der wirksame Radius setzt sich zusammen aus einem Anteil, der abhängig vom Verschleißzustand der Trommel ist und einem Anteil, der abhängig vom Verschleißzustand des Gurtbandes ist. Verschleißt der Trommelbelag, so überlagert sich für alle Gurtstücke die belagbedingte Geschwindigkeitsänderung. Um diese beiden Verschleißarten auseinander halten zu können, ist es sinnvoll, die einzelnen Gurtabschnitte mittels einer automatischen Gurtabschnittserkennung in ihrer Lage bezüglich der zu betrachtenden Trommel zuzuordnen.Of the effective radius is made up of a proportion that depends on wear state the drum is and a proportion that depends on the state of wear of the webbing is. wear the drum pad, so superimposed for all belt pieces the lining-related speed change. To divide these two types of wear apart to be able to hold It makes sense, the individual belt sections by means of an automatic Gurtabschnittserkennung in their position with respect to the considered Assign drum.
Die Gurtabschnittserkennung bzw. Gurtsegmenterkennung kann beispielsweise durch Markierung von Segmentanfang und/oder -ende mittels Transpondern erfolgen.The Gurtabschnittserkennung or Gurtsegmenterkennung can, for example by marking segment beginning and / or end by means of transponders respectively.
Alternativ ist es möglich, mittels Messspulen ein gurtspezifisches Induktionsmuster zu erfassen und dieses mit hinterlegten und gemessenen Induktionsmustern zu vergleichen. Aufgrund typischer Musterwiederholungen lassen sich die Gurtverbindungen identifizieren. Die Verbindungsabstände können beispielsweise mit einem Gurtlaufplan verglichen werden, über den dann eine Zuordnung einzelner Gurtabschnitte bzw. Gurtsegmente erfolgen kann.alternative Is it possible, to detect a belt-specific induction pattern by means of measuring coils and to compare this with deposited and measured induction patterns. Due to typical pattern repetitions, the belt connections can be identified. The connection distances can For example, be compared with a Gurtlaufplan on the then an assignment of individual belt sections or Gurtsegmente done can.
Bei einer bevorzugten Variante gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine ein- oder mehrachsige Messung des von dem Zugträger und/oder den Verbindungsstellen des Gurtbandes gestörten magnetischen Feldes (Erdmagnetfeldes) mittels wenigstens eines Magnetfeldsensors durchgeführt wird, wobei anhand wiederkehrender Anomalien des Magnetfeldes einzelne Gurtabschnitte bzw. Gurtsegmente, vorzugsweise anhand eines Gurtlaufplans, identifiziert werden. Dieses Verfahren wird vorzugsweise ohne Fremdmagnetisierung der in das Gurtband einvulkanisierten Metallteile durchgeführt. Die Messung kann in einem Messbereich von bis zu 200 μT, vorzugsweise von bis zu 100 μT durchgeführt werden. Dieses Verfahren kommt ohne eine Spulenanordnung aus, es ist lediglich die Verwendung von Magnetfeldsensoren vorgesehen, was den Vorzug hat, dass eine Umschließung des Gurtbandes mit der Messanordnung nicht erforderlich ist, wie dies beispielsweise bei der Induktionsmustererkennung erforderlich ist. Das Messsignal wird nicht von dem Fördergut gestört, solange kein ferromagnetisches Material gefördert wird. Darüber hinaus ist das Messsignal laufrichtungs- und geschwindigkeitsunabhängig.at a preferred variant according to the invention It is envisaged that a single or multi-axis measurement of the the tension member and / or the joints of the webbing strained magnetic Field (geomagnetic field) by means of at least one magnetic field sensor carried out is, whereby on the basis of recurring anomalies of the magnetic field individual Belt sections or belt segments, preferably based on a Gurtlaufplan, be identified. This method is preferably without external magnetization carried out in the webbing vulcanized metal parts. The Measurement can be carried out in a measuring range of up to 200 μT, preferably of up to 100 μT carried out become. This method does without a coil assembly, it only the use of magnetic field sensors is provided, which has the advantage that an enclosure of the webbing with the measuring arrangement is not required, as for example in the induction pattern recognition is required. The measuring signal is not from the conveyed disturbed, as long as no ferromagnetic material is conveyed. Furthermore the measuring signal is independent of direction of travel and speed.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine dreiachsige Magnetfeldmessung mittels einer oder mehrerer Förstersonden erwiesen.When Particularly advantageous is a three-axis magnetic field measurement by means of one or more Förster probes proved.
Mittels der Erkennung einzelner Abschnitte des Gurtbandes ist unter Zuhilfenahme des errechneten wirksamen Trommelradius eine Differenzierung zwischen Verschleiß des Trommelbelags und Verschleiß des Gurtbandes möglich.through the detection of individual sections of the webbing is with the help the calculated effective drum radius differentiation between Wear of the Drum pads and wear of the Webbing possible.
Zur Ermittlung des Gurtverschleißes sollte beispielsweise bei Verwendung einer Referenztrommel zur Geschwindigkeitsmessung der zu beurteilende Gurtabschnitt nicht auf beiden Trommeln gleichzeitig aufliegen. Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass die Referenztrommel beispielsweise mit der Tragseite des Gurtes, also der der Laufseite abgewandten Seite, in Berührung ist oder einem ausreichenden Abstand zu der Trommel hat, deren Trommelradius ermittelt werden soll. Alternativ ist es möglich, für die Geschwindigkeitsmessung nur Zeitabschnitte heranzuziehen, in denen zwischen den Trommeln ein Abschnittsübergang liegt.to Determination of belt wear should, for example, when using a reference drum for speed measurement the belt section to be assessed is not on both drums at the same time rest. This can be ensured by that the reference drum, for example, with the support side of the belt, So the side facing away from the running side, in contact or a sufficient Distance to the drum whose drum radius has been determined should. Alternatively it is possible for the Speed measurement only to use periods of time in which there is a section transition between the drums.
Die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch gesteigert werden, dass die Gurtlängenänderung aufgrund unterschiedlicher örtlicher Gurtspannungen zwischen dem Ort der Referenzgeschwindigkeitsmessung und der Trommel in der Umrechnung berücksichtigt wird.The Accuracy of the inventive method can be increased by the fact that the Gurtlängenänderung due to different local Belt tensions between the location of the reference speed measurement and the drum is taken into account in the conversion.
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