带式输送机运行状态监控系统的研究

摘 要：本论首先对带式输送机的结构和工作原理进行分析，引出带式输送机在输送物料过程中常见的故障，通过对各类故发生原因进行分析，选择合适的技术方案。

关键词：带式输送机；监控系统；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.138

0 引言

随着社会的发展和科学技术的进步，特别是电子技术的成熟以及大规模普及，对工厂的生产率具有很大提升，也大大降低了工厂的能源消耗。越来越多的企业在生产线进行自动化改造，以便能够对生产过程机型监控制将电子信息技术用于对。因此，越来越多的企业使用自动控制系统，生产自动化技术是当今先进工厂的代名词。

当前工矿企业生产也向自动化，信息化方向发展，主要是提高输料系统的输送效率，达到企业生产目标。因此，怎样将远程监控技术使用在工矿企业越来越迫切。目前工矿生产，常用的带式输送机的输送范围在3.5千米，随着长度越来越长，对控制系统和保护设备提出了越来越高得要求。所以，如果要完成对整个带式输送机的自动化改造，再设计时就必须充分考虑监控系统设计先进性。在煤矿开采生产中，由于外界环境影响，井下皮带输送系统的监控是监控系统的重中之重，必须要实现对自动送料的监控，同时也必须提高生产的安全性。

1 带式输送机的结构和工作原理

带式输送机最开始的结构由开式槽或直线构成，经过多年的发展，现在已经发展成一个庞大的家族，带式输送机具输送范围大、运行成本低、输送对象种类多、灵便性强、可靠性好、安全性高等诸多优点在国内外的到非常广泛的应用。

带式输送机结构图如下图1所示，其中的皮带输送机主要包括头部、中部、尾部三个部分。头部由头辊及支承构成；中部由支承架、限位辊、张紧辊构成；尾部由支承架和调节装置构成。

2 带式输送机的常见故障

（1）输送带打滑：带式输送机运行的动力是由滚筒与输送带相互之间摩擦提供，如果出现打滑现象，那么就会降低输送机输送效率。当动力部分正常运行，但是输送速度较低时，可以认定是输送带打滑所致，如果任由这种情况发展，最终会由于温度过高使传送带损坏。

（2）输送带撕裂：由于很多物料形状不一，有些比较平滑而有些则边缘锋利，在运送过程中很容易扎伤输送带， 当这些边缘锋利的物体落在货架上后，将形成在传送带表面持续作用，就会有卡的更紧的趋势，所以，输送带的受力不断增加，输送带上的划痕越来越深，最后会使输送带撕裂。

（3）输送带跑偏：输送带跑偏是由于输送带受到的所有力的叠加与输送带中心线产生偏移，这主要是因为输送带在工作过程中受到外力干扰。

（4）输送带断带： 输送带如果在设计的时候存在设计缺点，或者在使用中操作存在问题，输送带存在一些小的伤痕。如果输送带顶部的移位大到某一定极限时，两个部件之间的黏结层最终会由于结合力不够，不能带动那么大的负载，从而导致输送带接头出现断裂。

（5）输送带堆料： 因为工作环境和物料差异等原因，输送机非常容易在运行中发生设备停机的故障，这是由于其料仓和加料口堆料导致的，这种事故产生的影响也非常严重。

（6）输送带卡死： 输送带卡死一般都是由辊轴承被杂物破坏或者遇水生锈造成的，轴承是精密零件，它的使用寿命也不高，它的故障会进一步导致辊的卡死，除此之外，辊和输送带会发生相对运动，由摩擦产生很多的热量，当辊的温度超超过它的设计温度时，就会烧坏发生不可逆破坏。

（7）输送带张力超限： 在工作过程中，如果输送带被一个很大的外力撞击，那么在它的接头处会产生很大损伤，因此，如何保证张力在允许范围内也是一个值得研究的问题。

3 监控系统的总体选型和设计

（1）输送带打滑： 针对输送带打滑的故障，这里选用光电传感器对速度进行实时监测，输送机在运动过程时，滚轮会带动转盘转动，通过小孔不断产生通断信号，接收器接受这个信号并传送到控制器中，控制器对这个信号进行处理转换成最终的速度，通过对这个速度进行判别就可以知道输送带有没有打滑。

（2）输送带撕裂： 针对输送带撕裂的故障，这里选用压力传感器输送带有没有发生撕裂。压力传感器主要测量输送带以及上面物料的綜重量。如果输送带产生撕带，由于传感器会受到一个附加的压力，导致压力发生变化。判断这个眼里大小就可以判断输送带有没有撕裂。

（3）输送带跑偏： 针对输送带跑偏的故障，这里选用开关进行检测，这个检测开关的结构为凸轮结构，它可以实现自动复位的功能。一旦输送带跑偏，当它和立辊接触时，检测开关就会被触发，报警并提示用户输送带已经跑偏。

（4）输送带断带： 针对输送带断带的故障，这里选用霍尔传感器进行检测，只有输送在接近滚筒时，它所受的张力最大，所以我们可以对这个点进行监控，当霍尔传感器发出一串脉冲信号，则表示输送带发生断带。

（5）输送带堆料： 针对输送带堆料的故障，这里选用施密特触发器进行检测，通过对系统的输出电阻进行实时检查，如果发生异常就可以判断出输送带是否发生堆料。

（6）输送带托辊卡死： 针对输送带托辊卡死的故障，这里选用温度传感器来进行检测，设计时，我们将温传感器安装在与托辊接触处，当温度传感器检测到的温度升高时，立即产生一个开关信号。通过这种方法便可以检测输送带托辊是否卡死。

4 总结

本文在对国内外发展现状进行深入研究和对当前输送机常见故障问题进行分析的基础上，设计了一种带式输送机运行状态监控系统。

参考文献：

[1]宋伟刚.通用带式输送机设计[M].北京：机械工业出版社，2006（05）：1-3，13-22.

作者简介：陈坚（1972-），男，一级教师，技师，研究方向：机电类。