[发明专利]一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置

说明书

本发明公开了一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，具有四种识别模块，安装于刮板输送机系统的不同位置，监测的时间、空间范围大，四种参数融合后具有冗余性、互补性、实时性等特征，通过融合参数对煤矿井下运行中的刮板输送机刮板链断链故障进行识别，可以对断链故障进行有效的判断，具有较高的容错性、准确性，较好的快速性，较强的可靠性。

技术领域

本发明属于煤矿电气设备技术领域，具体涉及一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置。

背景技术

刮板输送机是井下煤矿综采工作面的主要运输设备，与采煤机、液压支架等设备联合作业实现煤炭的开采、运输工作面的支护和设备的推移。随着高产高效综采工作面的不断建设，刮板输送机向大功率、长距离、大运量方向发展，刮板输送机能否长期稳定、安全可靠的运行在采煤生产中变得越来越重要。但是，在刮板输送机的运行中由于装煤过多、负荷过大，工作面不平、不直，受冲击载荷的反复作用造成链条疲劳损坏等因素影响，经常出现断链故障，轻则影响生产的正常进行，重则损坏刮板输送机、造成整个综采工作面的停机，大大降低企业的生产效率、造成巨大的经济损失。因此，非常有必要对刮板输送机刮板链的运行状态进行多参数融合识别，及时准确地发现断链故障，发出报警提醒管理人员维护刮板输送机系统，提高刮板输送机运行的可靠性，使整个综采工作面能够稳定运行。

现有技术中，有如下技术方案解决上述问题：通过安装在开天窗中部槽插板中的传感器组件产生一定磁场，由传感器组件中的霍尔元件检测刮板通过时对磁场产生的影响，来判断是否有刮板通过，从而预测断链事故的发生。

现有方案在实际应用中存在以下弊端：

1.只对刮板输送机下链道的刮板状态进行识别监测，且只能安装在开天窗中部槽处，监测的时间、空间覆盖范围有限，识别性能差，不能及时地监测出断链故障，快速性差。

2.识别方案单一，仅通过磁场变化这一单一参数来判断刮板输送机是否发生断链，不能对断链故障进行有效判断，容错性差、准确性低、可靠性弱。

发明内容

本发明一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置的目的在于：解决上述现有技术中存在的快速性差、准确性低、可靠性弱等问题，从而公开一种能够及时有效地对刮板输送机的断链状态进行多参数融合识别的装置，该装置适用于煤矿井下综采工作面刮板输送机刮板链断链故障的识别。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置，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。