刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是一種刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]綜采工作面刮板輸送機(jī)溜槽間通過(guò)啞鈴銷連接，煤礦開采過(guò)程中，綜采設(shè)備隨著采煤工作面的變化而不斷推進(jìn)，推溜時(shí)啞鈴銷承受著巨大的沖擊載荷作用，過(guò)大的拉力極易造成啞鈴銷的磨損和斷裂。溜槽推移過(guò)程中，所受推移阻力不斷增大，推移行程也不斷增大，若啞鈴銷出現(xiàn)斷裂故障將直接導(dǎo)致中部槽連接錯(cuò)位或脫開，并引起連鎖反應(yīng)影響到工作面的正常生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致整個(gè)采煤工作系統(tǒng)癱瘓，存在著巨大的安全隱患。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)大部分礦井仍然沿用傳統(tǒng)的人工檢查方式對(duì)啞鈴銷的斷裂故障進(jìn)行檢測(cè)，由于礦井工作環(huán)境復(fù)雜，且啞鈴銷數(shù)目多檢測(cè)工作量大，很難及時(shí)檢測(cè)并更換斷裂的啞鈴銷，無(wú)法確保礦井開采的安全進(jìn)行。現(xiàn)有的斷裂檢測(cè)技術(shù)，包括如電磁感應(yīng)技術(shù)、光纖傳感器檢測(cè)技術(shù)、應(yīng)變傳感器檢測(cè)技術(shù)和牽引回流檢測(cè)技術(shù)等，受到礦井工作環(huán)境復(fù)雜性的影響，井下布置困難，且容易受到外界干擾，可行性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種克服了人工檢測(cè)的不足，簡(jiǎn)單易行、易于維護(hù)的刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)，包括刮板輸送機(jī)、無(wú)線測(cè)距裝置、無(wú)線通訊設(shè)備、支架控制器和監(jiān)控中心；所述刮板輸送機(jī)溜槽和綜采工作面液壓支架一一對(duì)應(yīng)，沿采煤機(jī)工作面直線布置，支架控制器安裝于液壓支架底座，用于控制液壓支架推溜拉溜動(dòng)作，并與液壓支架一一對(duì)應(yīng)，無(wú)線測(cè)距裝置安裝在刮板輸送機(jī)溜槽鏟煤板槽幫上，無(wú)線測(cè)距裝置和支架控制器通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備通信，支架控制器通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控中心電氣連接；無(wú)線通訊設(shè)備由ZigBee無(wú)線數(shù)傳模塊構(gòu)成，監(jiān)控中心包括以ARM、DSP或FPGA等芯片為微處理器的信號(hào)處理系統(tǒng)和以MCGS工控軟件為核心的數(shù)顯單元。
[0006]所述無(wú)線測(cè)距裝置包括導(dǎo)向裝置、支護(hù)機(jī)構(gòu)、固定底座、激光測(cè)距儀、反射靶板和固定螺栓，導(dǎo)向裝置焊接于刮板輸送機(jī)溜槽鏟煤板槽幫上，并與槽幫上表面共同構(gòu)成導(dǎo)向槽，支護(hù)機(jī)構(gòu)通過(guò)固定螺栓和導(dǎo)向裝置固定，并可沿導(dǎo)向槽平行移動(dòng)，激光測(cè)距儀置于固定底座內(nèi)，通過(guò)固定螺栓固定于支護(hù)機(jī)構(gòu)上，反射靶板直接焊接于與激光投射方向?qū)?yīng)的支護(hù)機(jī)構(gòu)上。
[0007]所述激光測(cè)距儀射線投射方向與反射靶板中心處于同一水平直線上，且在任意相鄰溜槽安裝位置相同。
[0008]一種刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0009]a)、保證綜采工作面設(shè)備直線度和平整度的前提下，刮板輸送機(jī)溜槽與液壓支架、支架控制器對(duì)應(yīng)，并統(tǒng)一編號(hào)；
[0010]b)、設(shè)定位移比率閾值:刮板輸送機(jī)推溜動(dòng)作前，固定在支護(hù)機(jī)構(gòu)上的激光測(cè)距儀和反射靶板之間距離為L(zhǎng)，C < L < D，刮板輸送機(jī)推溜過(guò)程中，由于受到相鄰溜槽凹凸頭配合長(zhǎng)度A以及啞鈴銷銷桿長(zhǎng)度B的限制，在任意啞鈴銷斷裂前，對(duì)應(yīng)相鄰兩溜槽相對(duì)平移過(guò)程中必有兩個(gè)相對(duì)位移極限位置，此時(shí)推溜所受阻力最大，啞鈴銷受拉力最大并達(dá)到最大變形，啞鈴銷瀕臨斷裂狀態(tài):設(shè)定任意兩相鄰溜槽相對(duì)同向運(yùn)行時(shí)，激光測(cè)距儀和反射靶板之間最大距離值為D，設(shè)定任意兩相鄰溜槽相對(duì)反向運(yùn)行時(shí)，激光測(cè)距儀和反射靶板之間最小距離值為C，為了消除判定誤差，分別設(shè)定0.9C/L和1.1D/L的值為兩個(gè)閾值1。％和N0 % ；
[0011]c)、無(wú)線測(cè)距:刮板輸送機(jī)推溜過(guò)程中，激光測(cè)距儀發(fā)射激光信號(hào)，激光信號(hào)發(fā)射至反射靶板并反射回來(lái)需要一定的時(shí)間間隔，根據(jù)這一時(shí)間間隔可確定激光測(cè)距儀與反射靶板之間的距離，無(wú)線通信設(shè)備可將測(cè)得的距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式并以無(wú)線方式傳輸給支架控制器，支架控制器將數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)一步傳送給監(jiān)控中心，從而完成任意兩相鄰溜槽相對(duì)位移的一次測(cè)量；
[0012]d)、支架控制器控制動(dòng)作:監(jiān)控中心將任意兩相鄰溜槽相對(duì)位移數(shù)據(jù)E進(jìn)行處理并按照特定順序編號(hào)，并實(shí)時(shí)計(jì)算得到相對(duì)位移比率N%，N%= E/L，通過(guò)對(duì)與所設(shè)定閾值之間的關(guān)系:若每5s內(nèi)任意時(shí)刻數(shù)據(jù)值滿足1%<~%<%%，則啞鈴銷正常工作；若每5s內(nèi)任意時(shí)刻出現(xiàn)N% < M。^或者N% > N0%則可判定啞鈴銷斷裂，監(jiān)控中心匯總數(shù)據(jù)確定斷裂啞鈴銷的位置，并將反饋信息傳輸至對(duì)應(yīng)的支架控制器控制停止對(duì)應(yīng)溜槽動(dòng)作，并對(duì)刮板輸送機(jī)停機(jī)檢查；
[0013]e)、重復(fù)步驟c)至d)，實(shí)時(shí)檢測(cè)刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂情況。
[0014]有益效果:本發(fā)明以刮板輸送機(jī)推溜過(guò)程中任意兩相鄰溜槽之間的相對(duì)位移量為參考依據(jù)，通過(guò)與設(shè)定閾值對(duì)比可準(zhǔn)確判定啞鈴銷是否斷裂，由監(jiān)控中心快速確定斷裂啞鈴銷的位置，并將反饋信息傳輸至對(duì)應(yīng)的支架控制器控制對(duì)應(yīng)溜槽動(dòng)作，規(guī)避了繁復(fù)的人工作業(yè)和人工檢測(cè)的盲目性，大大縮短了檢測(cè)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明啞鈴銷斷裂檢測(cè)方法的流程示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明無(wú)線測(cè)距裝置的安裝示意圖。
[0017]圖2-1為無(wú)線測(cè)距裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖3為本發(fā)明啞鈴銷座的配合尺寸示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例斷裂檢測(cè)過(guò)程中相鄰溜槽的臨界狀態(tài)示意圖。
[0020]圖中:1、刮板輸送機(jī)溜槽，2、無(wú)線測(cè)距裝置，21、導(dǎo)向裝置，22、支護(hù)機(jī)構(gòu)，23、固定底座，24、反射靶板，25、固定螺栓，26、接線孔，3、啞鈴銷。
【具體實(shí)施方式】
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[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0022]如圖2所示，本發(fā)明的刮板輸送機(jī)啞鈴銷斷裂檢測(cè)系統(tǒng)包括刮板輸送機(jī)溜槽、無(wú)線測(cè)距裝置、無(wú)線通訊設(shè)備、支架控制器和監(jiān)控中心。所述刮板輸送機(jī)溜槽I和綜采工作面液壓支架一一對(duì)應(yīng)，沿采煤機(jī)工作面直線布置，支架控制器安裝于液壓支架底座，用于控制液壓支架推溜拉溜動(dòng)作，并與液壓支架一一對(duì)應(yīng)，無(wú)線測(cè)距裝置2安裝在刮板輸送機(jī)溜槽鏟煤板槽幫上，無(wú)線測(cè)距裝置2和支架控制器通過(guò)無(wú)線通訊設(shè)備通信，支架控制器通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控中心電氣連接；無(wú)線通訊設(shè)備由ZigBee無(wú)線數(shù)傳模塊構(gòu)成，監(jiān)控中心包括以ARM、DSP或FPGA等芯片為微處理器的信號(hào)處理系統(tǒng)和以MCGS工控軟件為核心的數(shù)顯單元。
[0023]所述無(wú)線測(cè)距裝置2包括導(dǎo)向裝置21、支護(hù)機(jī)構(gòu)22、固定底座23、激光測(cè)距儀、反射靶板24和固定螺栓25 ;導(dǎo)向裝置21焊接于刮板輸送機(jī)溜槽鏟煤板槽幫上，并與槽幫上表面共同構(gòu)成導(dǎo)向槽，支護(hù)機(jī)構(gòu)22通過(guò)固定螺栓25和導(dǎo)向裝置21固定，并可沿導(dǎo)向槽平行移動(dòng)，激光測(cè)距儀置于固定底座23內(nèi)，通過(guò)固定螺栓25固定于支護(hù)機(jī)構(gòu)22上，反射靶板2