[发明专利]一种应用于皮带机输送系统的故障检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金原料运输、港口原料运输、电力行业皮带输送机系统故障检测设备技术领域，具体地说，涉及一种应用于皮带机输送系统的故障检测系统及其方法。

背景技术

在钢铁冶炼和加工行业，大型钢铁厂皮带机输送系统具有流程多、运输线长，作业频繁的特点，现有的皮带机系统的连锁控制采集的是各皮带机电机的信号，当流程在运料过程中有一台皮带机电机故障跳电时，电气控制系统的连锁，会使整个流程停止运转，防止生产、设备事故的发生。当某台皮带机电机运转正常但其关联部件发生故障时（如减速机高速轴联轴器或低速轴连轴器等部件发生断裂，或某条皮带打滑不转、断裂等情况发生时），整个流程仍然会继续运转，这样就会使该皮带的上游漏斗发生堵料事故，进而造成皮带磨（断），等生产、设备事故的发生。

目前国内对皮带机的安全运行主要采用一些独立的、专用的直接检测装置，比如一般采用皮带打滑检测装置和漏斗防堵装置，具有直接控制流程紧急停机的功能，但却具有如下技术缺陷：

1、现有技术中的检测装置可靠性能差：

这些现有技术中的检测装置最大的问题是长期使用可靠性不高，当流程上所有皮带机均安装上该装置后，逐步失效或误动作概率明显增大，维护工作量很大，很多运输企业安装了这些装置时间不长，因为可靠性问题，又解除了该装置。

2、现有技术中的检测装置无法检测如下技术状态，存在检测的盲区：

采用现有技术中的检测设备，如果是一台皮带机电机依然在正常运转，但却发生了以下几种状况：驱动系统高速轴连轴器失效或低速轴连轴器失效（总称：无功率输出）或皮带打滑或皮带拉断等故障导致的皮带停止运行，此时整个流程控制系统并没有接到任何事故信号，流程依然在继续运行，这就导致了上游皮带机头部的堵料，如果现场不能及时发现，就会引发更大的生产和设备事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的检测装置可靠性能差，无法长期使用，同时当出现驱动系统高速轴连轴器失效或低速轴连轴器失效（总称：无功率输出）或皮带打滑或皮带拉断等故障导致的皮带停止运行时，无法获得检测信号，导致上游皮带机头部的堵料，严重时，会引发生产和设备事故等问题，而提供了一种应用于皮带机输送系统的故障检测系统及其方法。

本发明所提供的技术方案是，一种应用于皮带机输送系统的故障检测系统，其特征在于，包括皮带机、振动传感器、数据采集站、监控计算机等，所述振动传感器与所述数据采集站联接，所述数据采集站与所述监控计算机联接。

所述皮带机包括电机、高速轴连轴器、减速机、低速轴联轴器尼龙接手、低速轴轴承座、主动滚筒、从动滚筒、张力辊，所述电机通过传动轴依次与高速轴连轴器、减速机、低速轴联轴器尼龙接手、主动滚筒联接，所述主动滚筒、从动滚筒、张力辊通过皮带相连。

所述振动传感器包括第一振动传感器、第二振动传感器和第三振动传感器；在所述皮带机上设有中间架，所述中间架贯穿于整条皮带，所述中间架上部安装有托辊支架和托辊；在靠近尾部落料口处的中间架内安装有第一振动传感器，所述第一振动传感器为加速度传感器。

所述在减速机高速轴附近的壳体上设有第二振动传感器，所述第二振动传感器为速度传感器。

在所述减速机输出轴的轴承座上设有第三振动传感器，所述第三振动传感器为速度传感器。

所述振动传感器与所述数据采集站之间通过专用电缆联接，所述专用电缆的长度≤50M。

所述数据采集站通过以太网传将数据输送到监控计算机上。

一种应用于皮带机输送系统的故障检测方法，

第一步，分别在皮带头轮传动系统高、低速轴附近减速机本体上安装2路速度传感器，在皮带机架落料口附近的中间架内侧安装1路加速度传感器，用于检测来料情况和皮带是否在运行的情况；在每条皮带采集3路振动信号；

第二步，振动传感器送出的模拟量振动信号传输距离控制在50m以内；

第三步，采用3个数据采集站分别采集11路振动信号数据，通过以太网传输到监控室的监控计算机；

第四步，当流程启动后，所有传感器信号送检测计算机，系统检测计算机均收到每个传感器检测到机架的振动参数，速度、加速度或位移等，检测系统探知皮带是否都处于运行状态，进行相互验证；若运行的流程中传感器检测的振动信号为零，则有一台皮带机电机运转正常但皮带不运行，监测系统将报警，并动作整个流程的事故开关，流程系统就紧急停机；否则，流程系统正常运行。