用于監(jiān)測傳送帶接頭的方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]傳送帶廣泛用于將礦物、煤炭以及各種各樣的制造類產(chǎn)品從一處移動至另一處。用于采礦作業(yè)的重載傳送帶可以延伸超過幾英里的距離，并可以代表工業(yè)材料搬運作業(yè)的高成本部件。不幸地，這些傳送帶容易受到在其上運輸?shù)牟牧系膿p傷，在帶內(nèi)可形成裂口、裂縫、切口或撕口。例如，被運輸?shù)牟牧系匿h利邊緣能鑿切帶的表面，這可導致裂口形成。在安裝期間，傳送帶段拼接在一起以形成連續(xù)環(huán)狀的傳送帶。在傳送帶的作業(yè)期間，傳送帶容易受到損傷，并且傳送帶和這些接頭的完整性可被損害，并且需要修復或更換。
[0002]為了使由于大的簾線損傷導致的潛在的縱向裂口或橫向撕口的影響最小，礦井可使用傳感器監(jiān)測這些情況，并且將存在的或潛在的災難性事件警告給礦井?？v向裂開的傳送帶通常使用裂口探測系統(tǒng)以控制裂口所致的損傷，從而使停機時間最小化。此外，可監(jiān)測并主動地修復傳送帶內(nèi)的損傷的鋼絲簾線或接頭缺陷以避免災難性事件。重型傳送帶的修復成本和清潔作為損傷結果的溢出的材料的成本是巨大的。在沒有探測并且立即地修復這樣的損傷的情況下，損傷可以沿帶的長度擴散為縱向裂口或橫穿帶的寬度擴散為橫向撕口，而繼續(xù)使用傳送系統(tǒng)的結果是給終端用戶的額外的傳送帶損傷和更大的停機事件。因此期望探測帶的損傷，并且在災難性故障發(fā)生前修復帶的損傷區(qū)域。通過這樣做，可使帶的損傷范圍最小化、簡化修復并且可減少或避免被傳送的材料的溢出，而且可延長傳送帶的壽命O
[0003]多年以來，開發(fā)了許多用于探測帶損傷和用于在損傷發(fā)生后使帶的進一步運動自動地停止的系統(tǒng)。眾所周知的是用傳送帶內(nèi)的天線作為裂口探測系統(tǒng)的部分。在典型的系統(tǒng)中，傳感器以導線回路的形式粘貼或嵌入帶中，并且作為整體裂口探測系統(tǒng)的部分提供裂口探測的功用。通過對在帶中的一個或多個傳感器回路中的“斷路”情況的推導式探測而實現(xiàn)裂口探測。典型地，在帶的外部的電力源電感地或電容地耦合到在帶中的傳感器回路?？赏ㄟ^遠程發(fā)射器/接收器(勵磁器/探測器)探測傳感器的導線回路中的中斷。多個這樣的傳感器沿傳送機間隔的布置可受每個傳感器經(jīng)過在不同位置的一個或多個勵磁器/探測器的識讀范圍的情況的影響。裂口將碰到并損傷靠近的傳感器回路，并且當通過閱讀器在其下一次經(jīng)過時探測到靠近的傳感器的傳感器回路損傷為斷路時，將探測到撕口的存在。以這種方式，將立即地探測裂口的存在并且修復，而使對帶的進一步損傷最小化。
[0004]美國專利3，742，477公開了一種在帶傳感器系統(tǒng)內(nèi)有用的“8字形”傳感器回路。美國專利3，922，661公開了一種用于傳送帶的電子控制系統(tǒng)，其監(jiān)測在帶中的嵌入式傳感器導體的情況，并且當帶或控制電路發(fā)生損傷時提供警告指示和/或傳送機的關機。
[0005]美國專利4，621，727公開了一種增強的傳送帶，其具有包括在其中的用在裂口監(jiān)測系統(tǒng)中的導體，所述帶包括:(a)具有上部運載表面以及平行下部滑輪接合表面的彈性本體，每個表面在帶的行進方向無限地延伸；(b)多個定位在所述彈性本體內(nèi)的增強層；(C)多個定位在所述彈性本體內(nèi)并且在帶的行進方向間隔的低摩擦系數(shù)材料的包層，其中每個包層在所述彈性本體中在所述包層內(nèi)建立空區(qū)域；以及(d)定位在所述包層內(nèi)的成型導體以使得在所述增強的傳送帶作業(yè)期間，所述導體在所述空區(qū)域內(nèi)自由地移動。
[0006]美國專利4，854，446公開了沿傳送帶間隔布置的“8字形”傳感器回路。這文獻更具體地揭示了具有行進方向的無端頭的傳送帶，其包括:(a)具有承載表面和平行滑輪接合表面的彈性本體；(b)布置在所述彈性本體內(nèi)的增強層片；以及(C)導體，形成閉環(huán)電流通路并以預定的模式布置在所述帶內(nèi)；并且其中，所述導體包括多個繞第二金屬的導體線芯包裹的第一金屬的線或強度長絲，所述強度長絲或線具有比導體線芯更高的抗疲勞性，用于增加導體線芯的抗疲勞性。
[0007]美國專利6，352，149提供了一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，天線嵌入在傳送帶中以與包括兩個探測頭和電子組件的電磁電路耦合。耦合僅發(fā)生在當天線橫穿經(jīng)過探測頭時，且僅發(fā)生在環(huán)路整體性沒有被危害時。美國專利6，352，149更具體地揭露了將裂口探測傳感器合并在其中的傳送帶，裂口探測傳感器包括以信號反向構造排布的以無端頭回路形成的導體，其中在至少一個交叉位置導體自身交叉，其特征在于:導體形成為微線圈彈簧鋼絲；導體通過交叉穿過自身而自身交叉，以使得微線圈彈簧鋼絲大致存在于貫穿傳感器的包括交叉位置的單個平面；以及用于阻止導體在交叉位置短路的裝置。
[0008]美國專利6，715，602公開了一種將裂口探測傳感器合并在其中的傳送帶，該裂口探測傳感器包括以無端頭回路形成的導體，其特征在于:帶包括至少一個以與導體處于耦合關系固定到帶的應答器；應答器傳輸識別導體沿著帶的位置的信息。
[0009]美國專利6，988，610公開了一種用于探測和報告?zhèn)魉蛶У那闆r的檢查系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:控制器，控制器包括接頭探測程序，其用于從至少一個構造為且排布為捕獲傳送帶的一部分的圖像的照相機接收圖像數(shù)據(jù)，用于通過處理接收到的圖像數(shù)據(jù)探測傳送帶的一部分的圖像中的接頭，并且用于基于探測到的接頭生成與傳送帶的一部分相關聯(lián)的狀態(tài)信息。
[0010]國際專利公布第WO 2007/026135 Al號專利揭示了一種用于監(jiān)測包括具有鋼或其他相關導磁增強材料的傳送帶的傳送帶安裝作業(yè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括場發(fā)生器、傳感器單元、監(jiān)測裝置和輸出裝置，場發(fā)生器靠近傳送帶布置以生成磁場，傳感器單元布置為在被作為帶移動的正常方向上在場發(fā)生器的下游位置處靠近傳送帶，所述傳感器單元探測來自于經(jīng)過的傳送帶的磁場，監(jiān)測裝置在傳送帶的每個長度通道經(jīng)過傳感器單元期間接收由傳感器單元檢測到的與磁場特性相關的數(shù)據(jù)，所述監(jiān)測裝置結合比較裝置，以將隨后接收到的一組數(shù)據(jù)與更早接收到的一組數(shù)據(jù)比較，輸出裝置用于當隨后接收的數(shù)據(jù)偏離更早接收的數(shù)據(jù)超過規(guī)定的范圍時，提供表征增強損傷或劣化的輸出信號。
[0011]美國專利7，740, 130和美國專利7，942，258公開了一種用于傳送帶裂口探測器的數(shù)字處理器，其向在傳送帶上的反向和非反向的傳感器回路以選定頻率提供勵磁信號，然后，從傳感器回路探測相應的接收到的信號。然后，數(shù)字處理器對相應的接收到的信號執(zhí)行快速傅里葉變換以提供各自接收到的信號的頻譜。各自接收到的信號的頻譜中的下一個選定頻率的量級和相值用于決定傳感器回路的質(zhì)量狀態(tài)。選定的頻率具有最低的探測到的環(huán)境噪聲等級，并且量級值是歸一化的量級值。這些專利更具體地揭示了用在傳送帶裂口探測器中的設備，傳送帶裂口探測器將勵磁信號電偶到由傳送帶承載的傳感器回路，并隨后探測從各自的傳感器回路接收到的相應的信號，設備包括:以第一頻率生成勵磁信號的勵磁頻率生成器，勵磁信號適應于傳輸?shù)絺鞲衅骰芈罚贿m應于探測從傳感器回路接收到的相應的信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；適應于對相應的接收到的信號執(zhí)行快速傅里葉變換以提供各自的信號頻譜的快速傅里葉變換分析器；以及回路狀態(tài)邏輯，其決定各自的接收到的信號頻譜中的第一頻率的量級和相值并且響應于決定的量級和相值決定傳感器回路的回路當前狀態(tài)和回路非當前狀態(tài)的。
[0012]美國專利7，810，634和美國專利8，256，607公開了一種提供給具有多個嵌入式增強簾線和識別標簽的移動傳送帶的監(jiān)測系統(tǒng)。標簽閱讀器探測并識別經(jīng)過標簽閱讀器的識別標簽，而帶監(jiān)測器掃描簾線以探測多個磁參考點和至少一個簾線的損傷事件?？刂茊卧c帶監(jiān)測器通信，標簽閱讀器分析帶監(jiān)測器以識別多個磁參考點和損傷事件?？刂茊卧€從基于探測到的和識別的識別標簽的帶地圖獲取在移動傳送帶上的帶位置，以及從多個磁參考點獲取一個磁參考點。當識別出損傷事件，基于獲取到的帶位置通過控制單元確定損傷事件的地點。
[0013]美國專利7，894，934公開了一種用于在第一地理位置監(jiān)測傳送帶的作業(yè)的遠程傳送帶監(jiān)測系統(tǒng)。本地人機界面可操作以獲取并存儲表征傳送帶狀態(tài)和操作特性的數(shù)據(jù)。在不同地理位置的第一和第二計算機經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)。由此，可通過在不同的全球位置的計算機遠程地合并并監(jiān)測關于傳送帶的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。此專利更具體地揭示了使用基于網(wǎng)絡的診斷和預測系統(tǒng)遠程監(jiān)測多個傳送帶的多狀態(tài)的方法，基于網(wǎng)絡的診斷和預測系統(tǒng)允許自動地綜合采集并合并與傳送帶健康關聯(lián)的數(shù)據(jù)，方法