带式输送机断带过程计算机仿真_李辉

矿用带式输送机减速机断轴分析李嘉麒（同煤集团王村煤业公司综采二队，山西 大同 037003）摘 要带式输送机在煤矿井下工作中因承载力大、任务繁重，导致减速机出现断轴现象。

为彻底地掌握皮带机减速轴的断裂原因，采用多种检测技术对王村煤矿皮带减速机的断轴情况进行分析检测。

针对断裂原因采取了相应的优化改进措施，有效地降低了皮带减速机发生断轴故障的概率，保障了主运煤系统的高效安全运行。

关键词带式输送机 减速轴 断裂 理化分析中图分类号 TD528+.1 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.09.053Analysis of Broken Shaft of Speed Reducer of Mine Belt ConveyerLi Jia-qi(Wangcun Coal Company Comprehensive Mining Team 2, Datong Coal Mine Group,Shanxi Datong 037003)Abstract : Belt conveyor in coal mine underground work because of large bearing capacity, heavy tasks, resulting in the phenomenon of axle breakage of reducer. In order to thoroughly grasp the causes of the fracture of the belt reducer axle, a variety of detection techniques were used to analyze and detect the fracture of the belt reducer axle in Wangcun Coal Mine. Corresponding optimization and improvement measures were taken to reduce the probability of shaft breakage of belt reducer effectively and ensure the efficient and safe operation of main coal transportation system.Key words : belt conveyer speed-reducer shaft fracture physico-chemical analysis收稿日期 2019-04-01作者简介 李嘉麒（1996-），男，山西浑源人，2018年毕业于南昌工学院机械设计制造及其自动化专业，现任职于同煤集团王村煤业公司综采二队。

设计・计算 文章编号:100320794(2002)0620008203一种大型带式输送机的可控启动曲线宋伟刚,衣统帅,邓永生(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110004)摘要:通过启动时间不变和启动加速度不变2种情况对梯形加速度和三角形加速度启动过程进行对比分析,得出了梯形加速度启动设计参数的选取方法;给出了带爬行段梯形加速度启动过程的函数表达式;采用大型带式输送机动态分析软件对等加速度、三角形加速度、梯形加速度启动过程进行计算机仿真对比,证明了参数选择合理的梯形加速度启动过程可以避免冲击和急动,并具有较小的启动动载荷。

关键词:带式输送机;可控启动;梯形加速度;计算机仿真中图号:TH222文献标识码:A 1　启动加速度的分析避免启动过程的急动和冲击采用的对称抛物线速度启动曲线,实际上是一种等加速度变化率的启动过程,按此斜率达到最大加速度,再按相同的斜率将加速度减小到零的过程。

加速度曲线是一个三角形,此过程虽然避免了启动过程的急动和冲击,但是其最大加速度较大,是等加速度启动过程加速度的2倍。

为了避免最大加速度过大,可以采用加速度为梯形的曲线,此过程仍可以避免急动和冲击,同时得到较小的最大加速度。

下面以加速度变化率的对比和启动时间的对比,分析合理的启动过程。

111　启动时间不变设稳定运行速度为v ,启动时间为T 。

当梯形曲线和三角形曲线所用的时间相同时,如图1所示,按三角形启动的加速度,上升段的加速度¨u =4v T2t可得,最大加速度 ¨u max =2vT(1)加速度变化率 k min =d ¨u d t =4vT 2(2)按梯形加速度启动时的最大加速度¨u 1max =k ¨u max ,由图可知(t 1+t 2)¨u 1max =v2t 1+t 2=T从而,得 t 1=(1-12k)T (3)在[0,t 1]上,加速度¨u =k 1t ,将t 1代入,可得¨u (t 1)=k 1t 1=k 1T (1-12k )=¨u 1max =2kvT从而,得 k 1=2kv[1-1/(2k )]T2(4)上取决于电动机功率的大小,只有大功率,才有高效能。

带式输送机纵撕断带断丝监测系统研究
暴俊
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2024(65)7
【摘要】为提高煤矿安全生产效率,设计了一种基于红外光谱分析的输送带纵撕断带断丝预警监测系统。

该系统通过红外热成像技术反映输送带纵撕断带断丝过程。

结果表明,带式输送机纵撕断带断丝过程可以通过特征参数(T)来定量表征该过程红外辐射场的变化,当特征参数值为0.6~1.6时,带式输送机的输送带处于完全贯通状态,可视为输送带断带断丝的前兆。

该监测系统可为带式输送机纵撕断带断丝的识别和预测提供新思路。

【总页数】4页(P214-216)
【作者】暴俊
【作者单位】山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.强力带式输送机断带事故的预防和断带保护装置的选用
2.下运带式输送机断带抓捕液压缓冲系统研究
3.煤矿带式输送机撕带断带研究分析
4.带式输送机断带监测捕捉装置的设计研究
5.带式输送机纵撕断带断丝监测系统设计应用
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皮带输送机电机轴断裂分析及预防措施摘要：在港口码头及钢铁行业中，皮带输送机多用于块状或粒状物物料的输送，是各工艺设备之间构成连续生产的关键纽带，实现了生产过程连续性和自动化，提高劳动生产率和降低劳动强度，具有生产率高、运输距离长、可实现多点装卸料、动力消耗低、结构简单、工作平稳可靠、操作方便等优点，因而获得广泛使用。

皮带输送机电机轴断裂故障是电机故障中的一种，本文针对原料场电机断轴事故的原因进行研究与分析，并提出相应的改进措施，以保证皮带运输机电机的安全稳定运行,在提高物料运输效率的同时,实现其安全高效生产。

关键词：皮带输送机；电机；轴；断裂；引言大型综合原料场作为钢铁厂物料转运的枢纽，实现与码头、球团、烧结、炼铁、焦化等对接。

在原料场生产中，皮带输送机是十分重要的设备，一旦发生故障，对原料场的安全生产、保供保卸造成严重影响。

三相鼠笼异步电动机作为皮带输送机的驱动输出，因而其成为皮带输送机的重要组成部分。

原料场环境比较差，工况恶劣，电动机长期运行在其环境中，导致各种故障时有发生，运行中的电机转轴断裂也成为其常见故障的一种。

1断轴故障经过2020年8月，原料场卸煤系统XM皮带机及上游皮带跳停，检查发现M皮带机在电脑画面显示运行状态，但现场M皮带驱动电机在运转，其耦合器却未运转。

由此判断M皮带机在正常运行时电机输出轴在负荷端轴肩处已断裂。

查看高压综保后台记录，该电机正式投入使用未满一个月，从投入使用到发生断轴事故期间的电流在9.5A左右，电流曲线基本平稳。

该皮带机传动结构采用“电机+液力耦合器+减速机”的驱动形式，高压电机的相关参数如表1所示。

表1 M皮带驱动高压电机参数2断轴材质、性能检验分析电机轴断裂发生在轴与液力耦合器连接交界处，轴的断裂面存在不平整状的扭曲截面，在断裂的轴肩过渡部位的过渡圆角比较小,同时电机轴键槽也开到轴肩处。

通过查阅该电机的出厂技术手册，得知断轴电机的转轴采用45#热轧圆钢铸造而成，化学成分执行GB/T 699-2015标准，力学性能执行0A500.077-2017企业标准，其工艺制作流程为：落料Φ220×2475 mm经过热处理（正火850℃均热目测+保温2.5小时、回火580℃均热目测+保温6小时）、粗加工、半精车、精车。

输送带纵向撕裂双目视觉在线检测系统研究与设计太原理工大学硕士研究生学位论文输送带纵向撕裂双目视觉在线检测系统研究与设计摘要带式输送机由于其大运量、低成本、远距离运输等优势，广泛成为煤炭企业中散装物料的重要运输工具。

其中输送带作为带式输送机上不可缺少的部分，在煤炭工业安全生产过程中受到高强度、不可预知的因素，导致输送带容易发生纵向撕裂。

该故障具有隐蔽性和突发性，一旦发生故障事故，就会对井下工人的人身安全和煤矿的经济损失，造成无法弥补的严重后果。

输送带纵向撕裂成为煤炭企业最常见的事故之一，因此，有必要研究一种实时可靠的输送带纵向撕裂在线检测系统。

本文针对目前矿用输送带纵向撕裂检测方法效率低及检测系统复杂、占据空间大、价格昂贵等问题，提出了一种基于激光线光源辅助的可见光CCD的在线视觉检测方法，并在该方法的基础上，设计了一套检测系统，根据相机拍摄到的激光线光源投射到输送带表面的激光线形态来进行故障检测。

本文详细介绍了纵向撕裂检测原理和缺陷定位原理，并设计了视觉检测方案，包括图像采集、光源辅助、图像处理平台等，搭建了双目视觉检测系统平台。

其中图像传感器选用PointGrey的CMLN-13S2M-CS CCD型号的可见光相机，光源采用“一”字线激光线光源，图像处理平台选用高性能的NVIDIA Jetson TK1开发板。

根据输送带纵向撕裂特点，设计了双目视觉检测的图像处理流程图，I太原理工大学硕士研究生学位论文对相关的图像预处理算法、故障检测与故障定位算法展开深入研究，结合图像撕裂特征及检测方法，再考虑可靠性和实时性两个重要因素，进行对比分析，选择出合适的算法。

本文采用双摄像头采集图像，通过图像实时拼接算法，合成一幅高分辨率、宽视野、大场景的图片，并采用FAST角点检测算法，Hough变换直线检测及圆检测算法实现纵向撕裂的检测与撕裂部位定位功能。

本文通过编程设计了嵌入式处理终端软件，和上位机远程在线监控软件。

皮带输送机改向滚筒断裂个案分析改向滚筒又叫导向滚筒，是皮带输送机的重要承载部件，主要作用是改变输送带的运行方向或压紧输送带使其增大与传动滚筒的包角。

该改向滚筒采用铸焊结构，轮毂与轮轴之间采用胀套方式联接。

改向滚筒表面采用平面胶层，表面胶层的形成方式为铸胶。

该改向滚筒位于皮带输送机头部，其承受载荷主要是滚筒自重与胶带张力。

其所在皮带输送机参数：ST1250型钢丝绳芯带(普通阻燃耐寒型)，带宽B=1400mm，带速2.5m/s，出力为1500t/h，倾角13.6°，全长525米。

1、改向滚筒断裂现象2011年7月24日，该滚筒铜皮左侧的环形焊缝整圈开裂并伴随有异音。

当时专业立即组织人员对该焊口进行打磨补焊出力，使皮带输送机及时恢复备用。

2011年12月14日，该滚筒焊口焊补部位再次发生开裂，进行了坡口打磨补焊处理，经空载试运正常。

当重载进行输送时滚筒仍有异音，随即停运皮带输送机对该滚筒另一侧焊口进行了检查，发现该环形焊缝开裂2/3圈。

改向滚筒焊口开裂对输送带运行时受力产生变化，容易引起皮带跑偏，甚至会划伤、撕裂皮带，给皮带输送机的安全运行带来隐患。

2、改向滚筒断裂原因分析滚筒本身在运行时选择，由于输送量的不恒定，其所受载荷随顺时输送量作交替变化，因此滚筒出现了随时间而交替变化的应力。

该滚筒长期在交变应力作用下工作，出现了突然断裂事故，而且是在没有明显塑性变形情况下发生的脆性断裂，即疲劳破坏。

滚筒焊口部位正是应力集中区域，铜皮焊口还存在先天焊接缺陷，在经过应力多次交替变化后，首先产生细微裂纹，也就是疲劳源，这种裂纹随着应力循环次数的增多而逐渐扩展，裂纹两端的材料时分时合，并互相研磨，形成断面的光滑区域，随着裂纹的不断扩展，焊口处的有效面积不断减少，以至突然断裂。

3、整改措施滚筒在交变应力的作用下，反复拉伸压缩，由于不断地塑性变形，焊口处在冷作硬化和应力集中的状态下，最终导致断裂。

为获得优质焊缝、防止焊缝开裂，要保证滚筒的焊接工艺。

基于Matlab的带式输送机断带抓捕器液压控制系统设计与仿真张素香;李雪丽;王仁宗【摘要】对抓捕器液压控制系统进行了设计和仿真分析.采用Matlab/Simulink仿真软件建立抓捕器液压控制系统的仿真模型,并对液压控制系统进行仿真.通过仿真,得出了两只液压缸伸出和收回所用的时间、液压缸活塞杆的位移曲线,以及液压缸入口的压力和流量变化曲线等.仿真结果表明,该抓捕器液压控制系统能够在2 s内完成抓捕动作;通过仿真可预测系统性能,为系统的优化设计提供依据.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2018(029)001【总页数】6页(P11-16)【关键词】Matlab/Simulink;抓捕器;液压控制;设计与仿真【作者】张素香;李雪丽;王仁宗【作者单位】中原工学院机电学院,河南郑州450007;中原工学院机电学院,河南郑州450007;中原工学院机电学院,河南郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TP23带式输送机是运输散料的主要设备，由于其结构简单、倾角大、运输能力强、耗能少、费用低等特点，被广泛用于煤矿、焦化厂、码头等场所。

目前国内煤矿井下运输一般采用斜井输送方式，从采区井底到矿井井口的整个煤炭运输任务几乎全部由带式输送机来完成[1]。

为提高输送效率和可靠性，输送带多采用钢丝绳芯，但受技术水平、大倾角以及其他人为和客观因素的影响，带式输送机断带事故常有发生。

一旦发生断带，输送带及其运载的物料就会在重力作用下加速下滑，严重时会毁坏机架，造成运输通道堵塞和物料的大量堆积，甚至人员伤亡。

随着带式输送机用量的增加，带式输送机断带事故对矿井生产和安全的影响也日益突出。

为带式输送机配套设计的断带保护装置，对降低断带事故造成的危害以及保证矿井的安全生产具有重要意义[2]。

断带发生后采取的主要保护措施就是启动抓捕装置，利用抓捕器抓住断带后有下滑趋势的输送带，尽可能地避免或降低损失，缩短生产恢复时间。

第1期(总第152期)2009年2月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G &　AU T O M A T IO N N o.1F eb.文章编号:1672-6413(2009)01-0084-03DT II(A )带式输送机计算机辅助设计系统的研发胡修斌,李春英(太原理工大学机械工程学院,山西　太原　030024)摘要:简述了D T II (A )型带式输送机的设计过程,依据模块化的思想研制开发了DT II (A )型带式输送机计算机辅助设计系统。

该系统在A ccess 中建立了国家标准参数数据库,采用VB6.0和V BA 高级语言编制计算机程序,实现了DT II (A )型带式输送机的自动计算、校核、选型及绘图一体化功能。

关键词:D T II (A )型带式输送机;CA D 系统;模块化设计;参数化绘图中图分类号:T H222∶T P 391.72 文献标识码:A收稿日期:2008-06-27;修回日期:2008-10-17作者简介:胡修斌(1983-),男,湖北洪湖人,在读硕士研究生,研究方向为计算机辅助设计。

0　引言带式输送机是一种常用的物料输送机械,是煤炭、港口、化工、电力等领域广泛使用的连续运输设备[1]。

在设计过程中,详细的参数化设计计算是整个产品设计和生产的基础,还要通过选型计算、样图设计、工程管理及设计制造等环节,才能形成完整的产品设计[2]。

由于大型带式输送机的部件及其影响因素众多,需要多次反复设计和计算,显然传统的设计方法难以满足现代企业的设计要求,因此对DT II(A)型带式输送机CAD 系统的开发,是目前带式输送机行业迫切需要解决的问题[3]。

1　系统功能划分及采用的相关技术该系统开发采用结构化设计方法,系统的设计流程见图1,它由3个模块组成,其主要功能如下:(1)带式输送机计算模块:提供带式输送机的理论参数计算,包括皮带机主要参数选型(如带宽、带速核算)、驱动功率计算、皮带机特征点逐点张力计算及一些皮带机部件和参数(如托辊、辊径)的核算。

带式输送机断带捕捉器建模与动态仿真白晓渊【摘要】针对不同布置结构下断带捕捉器的动态抓捕特性进行了仿真分析,结果表明采用上密下疏的布置结构的动态抓捕特性优于等间距的布置结构,对提升煤炭输送机系统运行的可靠性,降低煤炭生产企业的生产成本具有重要的意义.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)012【总页数】3页(P84-86)【关键词】带式输送机;断带抓捕器;动态仿真【作者】白晓渊【作者单位】山西西山煤电股份有限公司太原选煤厂, 山西太原 030023【正文语种】中文【中图分类】TH222引言带式输送机是煤炭行业煤炭生产过程用于煤炭运输的关键不可缺少的重要设备，但由于输送带的特殊工作特性及材料特性，在其长期、高负荷的工作状态下，会经常发生输送带断裂事故。

断裂后失去控制的输送带及其上重物会向下滚落对两旁的行人、电缆、管路及其他设备等造成二次损坏。

为了提高煤矿生产的安全性，带式输送机断带保护措施的研制必须得到相关方面的组织及机构的高度重视，当输送带断裂时断带捕捉器能及时、可靠地制动下滑的输送带，避免引发恶性事故。

带式输送机断带捕捉器对输送带的制动特性除了依赖于断带捕捉器的自身结构特性外，更大程度上依赖于断带捕捉器在输送机系统上布置的结构形式，目前多数学者对输送机断带捕捉器抓捕特性的研究主要集中于断带捕捉器的本身，很少去对输送机系统上捕捉器的布置形式进行研究，因此本文以某型断带捕捉器为研究对象，通过对其进行建模和仿真分析，对不同布置结构下对其抓捕特性的影响进行了分析，对优化断带捕捉器的布置形式，提升输送机系统运行的安全性具有重要的指导意义。

1 断带捕捉器结构及工作原理带式输送机断带捕捉器的机械结构组成及其安装位置如图1所示[1]。

断带捕捉器的结构以及其工作原理决定了其在带式输送机上的特殊安装位置，一般来说，断带抓捕器拥有上下两块对夹式的闸块，安装时主要是将输送带处于两个闸块之间，由于输送带的特殊工作过程，需要在输送带的两侧同时各布置一套断带抓捕器，以保证抓捕力的平衡。

带式输送机的研究进展2008-02-17 23:24:10 作者：中国输送机械网来源：中国输送机械网浏览次数：249 文字大小：【大】【中】【小】•在过去的20年里，带式输送机研究在世界范围内有了重大的发展。

伴随着现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。

随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。

当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000t／h，并且要节约能量。

输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。

东北大学机械工程与自动化学院宋伟刚北京起重运输机械研究所张尊敬太原重型机械学院王鹰在过去的20年里，带式输送机研究在世界范围内有了重大的发展。

伴随着现代计算机的应用，许多工程技术人员已经研制出了新的产品，同时理解了有关运输的物理过程。

随着全球经济的增长，带式输送机技术已成为当代科学技术发展的前沿之一。

当今世界需要设计和生产“环保”型输送机，要求输送量超过10000t／h，并且要节约能量。

输送机技术进步的一个重要特点是基础研究发展为应用技术，进而实现商业化。

1 通用带式输送机的重要研究工作1.1 技术1980--2000年输送机技术有了明显的发展，这某种程度上应归功于研究。

研究成果的应用和认可常常要求商业的决定和冒险以便把这些研究成果应用到工作系统中。

国内的主要应用有：宝钢燃料输送系统，全长57km；小龙潭煤矿连续开采工艺输送系统；首钢水厂铁矿半连续开采工艺输送系统；大柳塔煤矿主平峒输送机，长4 602m；山西晋城矿务局寺河矿，长7 600m。

毫无疑问，计算机在研究上的广泛应用已经对工业有了较大的影响。

回顾出版过的有关输送机技术的著作，主要的研究与应用技术包括：输送机软起动控制(S曲线起动)；摩擦和滚动损耗模拟(粘弹性)；动力学分析(波和质量弹簧模型)；通过无损测试，监测钢丝绳芯输送带状态：水平和垂直转弯输送机；助力器驱动长距离井下输送机；接头设计和故障研究；输送带清扫和翻转；输送带横向振动预测和消除；窄、高速输送带；大倾角和垂直输送机；气垫带式输送机；管状输送机；研究用实验测试装置的发展；拉紧装置。