[发明专利]刮板输送设备关键部件寿命预测系统及预测方法

权利要求书

1.一种刮板输送设备关键部件寿命预测系统，其特征在于：包括处理模块及与处理模块连接的运行时间检测模块和外部环境检测模块，运行时间检测模块用于检测刮板输送设备的关键部件的累计实际运行时间，外部环境检测模块用于检测关键部件所处的周围环境中影响关键部件寿命的实时外部因素，处理模块将运行时间检测模块提供的累计实际运行时间和外部环境检测模块提供的实时外部因素按照预存算法进行处理，进而得到关键部件的实际寿命；

实时外部因素包括煤矿井下工作面的煤层地质条件、关键部件负载大小及关键部件运行温度中的一种或多种；

所述处理模块内的预存算法为将累计实际运行时间和实时外部因素代入如下公式进行计算，进而通过计算得到关键部件的实际寿命，

式中，T为计算得到关键部件的实际寿命，单位为h；

t为运行时间检测模块提供的累计实际运行时间，单位为h；

f(x)＝0.4×f(x′)，0.4为负载大小在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(x′)为随着t的推移，刮板输送设备负载大小变化时的关键部件的实际寿命曲线函数；

f(y)＝0.1×f(y′)，0.1为煤层地质条件在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(y′)为随着t的推移，煤层地质条件变化时的关键部件的实际寿命曲线函数；

f(z)＝0.5×f(z′)，0.5为运行温度在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(z′)为随着t的推移，关键部件运行温度变化时的实际寿命曲线函数；

其中：

f(x’,0,0)＝(KA1+KA2+KA3+KA4+KA5+KA6)×t，式中，KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6分别为不同负载大小时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数；

f(0,y’,0)＝(KB1+KB2+KB3+KB4+KB5)×t，式中，KB1、KB2、KB3、KB4、KB5分别为不同煤层地质条件时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数；f(0,0,z’)＝(KC1+KC2+KC3)×t，式中，KC1、KC2、KC3分别为不同运行温度时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数；

所述刮板输送设备的关键部件为由主电机驱动的轴承、链条、链轮、润滑油的一种，运行时间检测模块用于检测主电机的累计实际运行时间，进而得到轴承、链条、链轮、润滑油的一种的累计实际运行时间。

2.如权利要求1所述的刮板输送设备关键部件寿命预测系统，其特征在于：主电机的输出电流随着刮板输送设备负载大小变化而变化，外部环境检测模块用于检测主电机的输出电流，进而得到轴承、链条、链轮、润滑油的一种的负载大小。

3.如权利要求2所述的刮板输送设备关键部件寿命预测系统，其特征在于：所述处理模块内还预存关键部件的寿命周期预警节点，处理模块将得到的关键部件的实际寿命与预存的寿命周期预警节点进行比较，依据比较结果向刮板输送设备控制终端发送寿命状态信息及预警信息。

4.如权利要求3所述的刮板输送设备关键部件寿命预测系统，其特征在于：所述刮板输送设备关键部件寿命预测系统还包括特征转化模块，处理模块将轴承、链条、链轮、润滑油的累计实际运行时间发送至特征转化模块，特征转化模块将轴承、链条、链轮、润滑油的累计实际运行时间转化为直观反映该部件的特征值，再将该特征值提供至刮板输送设备控制终端。

5.一种采用如权利要求1至4之一所述的刮板输送设备关键部件寿命预测系统对刮板输送设备的关键部件进行寿命预测的方法，其特征在于包括以下步骤：检测刮板输送设备的关键部件的累计实际运行时间；

检测关键部件所处的周围环境中影响关键部件寿命的实时外部因素；

将运行时间检测模块提供的累计实际运行时间和外部环境检测模块提供的实时外部因素按照预存算法进行处理，进而得到关键部件的实际寿命；

所述处理模块内的预存算法为将累计实际运行时间和实时外部因素代入如下公式进行计算，进而通过计算得到关键部件的实际寿命，

式中，T为计算得到关键部件的实际寿命，单位为h；

t为运行时间检测模块提供的累计实际运行时间，单位为h；

f(x)＝0.4×f(x′)，0.4为负载大小在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(x′)为随着t的推移，刮板输送设备负载大小变化时的关键部件的实际寿命曲线函数；

f(y)＝0.1×f(y′)，0.1为煤层地质条件在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(y′)为随着t的推移，煤层地质条件变化时的关键部件的实际寿命曲线函数；

f(z)＝0.5×f(z′)，0.5为运行温度在关键部件的实际寿命中的占比系数，f(z′)为随着t的推移，关键部件运行温度变化时的实际寿命曲线函数；

其中：

f(x’,0,0)＝(KA1+KA2+KA3+KA4+KA5+KA6)×t，式中，KA1、KA2、KA3、KA4、KA5、KA6分别为不同负载大小时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数；

f(0,y’,0)＝(KB1+KB2+KB3+KB4+KB5)×t，式中，KB1、KB2、KB3、KB4、KB5分别为不同煤层地质条件时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数；

f(0,0,z’)＝(KC1+KC2+KC3)×t，式中，KC1、KC2、KC3分别为不同运行温度时的关键部件的寿命的修正系数，为预设常数。