探讨皮带运输机故障检测方法

学术论文 2018-08-10 09:57:15
   一、皮带运输机故障诊断的重要性 
   皮带运输机是一种有牵引件的连续运输设备,它是由皮带、传动滚筒、尾部滚筒、托辊和机架等部分组成。机头的传动滚筒以及机尾的改向滚筒通过一根很长的皮带连接起来,组成了一条封闭的环形带。皮带运输机的动力系统是电动机在减速器的带动下转动,并依靠传动滚筒和皮带间的摩擦力带动皮带运转。在运行时,需要通过拉紧装置将皮带拉紧,从而避免皮带在传动滚筒上打滑,所以必须给以一定的预张力。物料放入皮带一端的装载装置中,通过皮带的运转,将物料输送到皮带的另一端或者其它规定的部位。为了避免皮带下垂,用多组托辊将皮带托住。皮带运输机在工作中会出现打滑、断带、联轴器断开和过载等现象,如果不及时处理就会导致严重的后果。因此研究皮带运输机故障诊断监控系统对其在工作中出现的各种故障进行检测报警是非常必要的,最大限度的减少由故障后所带来的损失和影响。 
   二、皮带运输机的两种常见故障 
   (1)皮带跑偏。皮带跑偏是皮带运输机最常见的故障。皮带跑偏如果不维护,轻则会导致撤料和皮带磨损,重则会导致皮带软化、烧焦更会引发火灾,给企业造成巨大的经济损失。因而,正确地处理好皮带跑偏关系到整个生产系统的正常运转。导致皮带跑偏的原因有很多,主要包括:滚筒、托辊粘料;皮带松弛;货物分布不均匀;工作中的振动等等。(2)散料。皮带运输机的散料的原因主要有:皮带跑偏会引起的撒料;转载点处的撒料;凹段皮带区间的撒料。(3)皮带打滑、断带、过负荷、联轴器断开。皮带断带、过负荷、联轴器断开等是在货物的输送中经常会出现的故障,可以导致生产不连续,生产效率低等问题。引起皮带断带、过负荷、联轴器断开等主要的原因是电机输出转矩的变化。所以我们要随时监控皮带运输机的运行。皮带运输机发生断带和联轴器断开故障是由于皮带或联轴器强度不够,在外力作用下突然断裂。当皮带发生断带和联轴器断开故障时,电机输出转矩会急速下降,引发故障。 
   三、皮带运输机主要检测方法 
   (1)跑偏开关的运用。跑偏开关根据检测实际工作中的皮带输送机的偏移状态发出的信号,实现皮带运输机跑偏后的自动报警和停机功能,并且可以防止运输由于跑偏引起的物料散落。跑偏开关本具有两级动作功能:一级动作用来报警,二级动作用来停机。当运输机在工作过程中发生轻微偏移时,发出轻微偏移报警,输出一级报警信号;当运输机在工作过程中发生严重偏移时,发出严重偏移报警,输出二级停机信号。(2)纵向撕裂探测器的运用在运输线上,由于物料经常会从溜槽落下,所以其锋利部分可能会扎透皮带,若运输线不及时停止,继续运行时,皮带就会从扎透处沿着纵向依次撕裂,会引起重大事故。如果不及时检修,等到皮带损伤到无法修理的程度,就不得不更换皮带,运输线就会停止工作,造成巨大的经济损失。纵向撕裂检测器通过拦索式方法,通过滑板与开关连接进行拦索,随着拦索的牵移使开关不断的输出停机信号。在正常工作状态下,拦索使的开关的触发机构处于正常状态,当物料锋利的部位刺穿皮带表面时会触及到拦索,带动拦索,使拦索发生位移,撕裂检测器接收到触发机构动作发出的撕裂停机信号。 
   四、电机转矩方法检验皮带运输机的故障 
   (1)检测系统的组成。本检测系统主要包括:信号检测单元、信号处理单元和数字显示、报警控制单元。(2)检测系统的工作原理。系统选用电磁齿(栅)式转矩传感器(以下简称齿(栅)式)进行电机转矩的测量。其基本原理是通过电磁转换,将被测转矩转换成具有相位差的两路电信号,两路电信号的相位差的变化量与被测转矩大小成正比。经定标并显示,便可得到转矩值。系统的输出信号经过信号放大、整形、A/D转换后,输入到预报警单元,并将设定值与其进行比较。经处理分析,可以显示正常生产状和异常状态,并对异常工作状态进行声、光报警。在需要时,要对相关设备进行自动控制,信号输入到数字显示单元,可以进行数字显示。如果皮带与主动滚筒的相遇点上的实际张力大于皮带两端张力的极限值,就会产生皮带打滑现象,此时电机输出转矩会降低。当电机输出功率为正常工作状态时的50%时,将信号经过处理后送到控制单元。预报警电路动作,发出预警铃声,并且预警灯亮起,这时候要采取措施使系统恢复到正常工作状态。当检测信号为正常工作时的30%的时候,会触发报警电路工作,警示灯亮起并伴随着紧急报警铃声,皮带运输机会立刻停止工作,同时停止给料。(3)系统的预报警控制和数字显示。报警单元接收信号处理单元输出的4~20mA的DC模拟信号,然后进行AD转换,与设定的标准信号进行比较。如果电机转矩降至正常的50%或者超过正常的130%时,预警灯亮起,并发出报警铃声;若转矩降至正常的30 %或超过正常的150%时,会发出紧急铃声,预警灯亮,同时停止给料。 
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