[发明专利]一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置

权利要求书

1.一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，其特征在于，包括电参数识别模块、转矩识别模块、第一链条张力识别模块、第二链条张力识别模块、磁场识别模块和信号处理模块；

其中，所述电参数识别模块包括电流互感器、电压测试接口和电参数采集模块；电流互感器环套在刮板输送机的三相电进线上，电压测试接口连接电参数采集模块，且与三相电进线的U_a、U_b、U_c分别相接；所述转矩识别模块包括电阻应变片、交流电桥电路、交流电源和运算放大器，电阻应变片粘贴于弹性元件扭轴表面，交流电桥电路连接所述电阻应变片和运算放大器，交流电源连接交流电桥电路进行供电；所述第一链条张力识别模块与第二链条张力识别模块均包括张力应变片、开孔线槽和信号采集模块，张力应变片设置于刮板输送机刮板与链轮啮合处，张力应变片、开孔线槽和信号采集模块依序连接；所述磁场识别模块由永磁体、C型导磁体、线性霍尔元件组成，永磁体、C型导磁体和线性霍尔元件依序连接且外部包覆不锈钢；所述信号处理模块包括压力型信号变送电路、电压型信号调理电路、电流型信号调理电路、光电耦合电路、A/D转换模块、PLC模块、PLC以太网通信模块和上位机，其中，压力型信号变送电路、电压型信号调理电路、电流型信号调理电路均与光电耦合电路连接，光电耦合电路、A/D转换模块、PLC模块、PLC以太网通信模块和上位机依序连接；

其中，第一链条张力识别模块设置于刮板输送机系统机头位置链轮处，完成对刮板输送机系统机头位置刮板链张力的实时采集，所述第二链条张力识别模块设置于刮板输送机系统机尾位置链轮处，完成对刮板输送机系统机尾位置刮板链张力的实时采集。

2.根据权利要求1所述的刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，其特征在于，所述电参数识别模块设置于刮板输送机系统变频器与驱动电机之间的三相电进线上，通过为驱动电机供电的三相电进线采集驱动电机的三相电压信号、电流信号，完成对三相电参数的实时采集，电压测试接口与三相电进线的U_a、U_b、U_c分别相接，完成对驱动电机三相电压信号的采集，电流互感器分别环套在驱动电机的三相电进线上，完成对驱动电机三相电流信号的采集，电参数采集模块将三相电参数上传至电压型信号调理电路和电流型信号调理电路，电参数识别模块依据三相电参数变化情况识别出刮板输送机的有载链断链和无载链断链两种断链故障工况。

3.根据权利要求1所述的刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，其特征在于，所述转矩识别模块设置于刮板输送机系统联轴器与减速器之间的扭轴上，完成对驱动电机输出转矩的实时采集，驱动电机主轴转动时，将其转矩传送给弹性元件扭轴，扭轴产生与转矩大小成比例关系的应变，传递给粘贴于扭轴表面的电阻应变片，电阻应变片的阻值变化通过由交流电源供电的交流电桥电路测量得出，并经运算放大器将输出电压上传至电压型信号调理电路，输出电压幅值大小与驱动电机输出转矩成比例关系，转矩识别模块依据输出转矩变化情况识别出刮板输送机的有载链断链和无载链断链两种断链故障工况。

4.根据权利要求1所述的刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，其特征在于，在刮板输送机的刮板与链轮啮合处进行铣平处理，并设置张力应变片，在链轮表面进行开槽处理并构造开孔线槽，张力应变片实现对刮板啮入、啮出链轮时产生的瞬时张力突变的检测，并将检测到的瞬时张力突变信号通过开孔线槽传输给信号采集模块，信号采集模块将瞬时张力突变信号传输至压力型信号变送电路，第一链条张力识别模块与第二链条张力识别模块依据张力值变化情况、张力差值变化情况识别出刮板输送机的有载链单链断链、有载链双链断链、无载链单链断链、无载链双链断链四种断链故障工况。