大型带式输送机动态设计和预测监控探讨.pdf

2 0 0 3 年第4 期 煤 矿 机 电 2 7 文章编 号 1 0 0 1 0 8 7 4 2 0 0 3 0 40 0 2 7 0 4 大型带式输送机动态设计和预测监控探讨 何伟 北 京林业 大学 建筑 规划设 计 院深圳分 院 ， 广东 深圳 5 1 8 0 4 5 摘 要 本 文着 重分析 大 型带 式输送机 运行 中出现 的技 术难 题 与相 关设 计标准 的局 限性 ， 提 出提 高 带式输送 机运 行工 况安全 可靠 性 的 出路 。 关键词 大 型带 式输送机 ； 动 态设计 ； 预测 监控 ； 探 讨 中 图分 类号 TD 5 2 8 ． 1 文献 标识码 B Th e Dy n ami c Des i g n a n d Pr e di c t i n g Mon i t or i n g o f La r g e- - s i z e Bel t Co n v ey o r HE W P i B e i j i n g F o r e s t r y Un i v e r s i t y Ar c h i t e c t u r a l Pl a n n i n g De s i g n i n g I n s t i t u t e S h e n z h e n Br a n c h ， S h e n z h e n 5 1 8 0 4 5 ，C h i n a Ab s t r a c t Th e p a pe r e mph a t i c a l l y a n a l y z e s t h e t e c h n i c a l pu z z l e s d ur i n g t h e r u nn i n g of t h e l a r g e s i z e b e l t c o n v e y o r a nd t he l i mi t a t i o n o f t h e r e l e v a nt d e s i g n s t a nd a r d s ． A wa y t o i m p r o v e t h e s a f e t y a nd r e l i a b i l i t y o f r u n ni n g c o nd i t i o n s o f t h e b e l t c o nv e y o r i s p ut f or wa r d． Ke y wo r d sl a r g e s i z e b e l t c o n v e y o r ；d y n a mi c de s i gn p r e d i c t i ng mo n i t o r i n g；d i s c u s s i on 对 于大 型带 式输 送 机 ， 传 统 的设 计 标 准 已经不 能满 足设计 要求 ， 计算 结果存 在较 大 的误差 ， 失去 了 输送机 的 固有 动 力 学 特 性 ， 尤 其 对 于 长 距 离 、 大 运 量 、 大块度的输送机而言 ， 在运行 中可能造成因负载 力大于摩擦牵引力而打滑， 因胶带 的震荡波超 限而 导致 大块 度物 料失 稳 掉 落 带外 ， 运料 重 心 偏 移而 导 致 胶带跑 偏 等类事 故 ， 此 外 ， 停 车技 术未处 理好 还会 导致事 故进 一步扩 大而 造成 严重后 果 。因而 必须采 用较 为精确 的动 态设计 方法 和预测 监控 措施 来保证 输送 机系统 处 于安全 、 可靠 、 高效 、 低耗 的运行 工况 。 参考文献 [ 1 ] 杜庆楠． 相控变频器双 变量控 制理 论的模 糊控 制算法 的研 究 [ C] ． 第三届全球智能控制与 自动化国际会议论 文集 ， 2 0 0 0 [ 2 ] 陈立香 ． 双变量相控 变频器变频过程动态优化综合解决方法的 研究 [ D] ． 焦作工学院 ， 2 0 0 1 [ 3 ] 佩莱 ， 可控硅 相控 变 流器 及 变频 器 [ M] ． 北 京 冶金 出版 社 ， 1 大 型带式 输送 机运行 中的 三大技 术难 题 起动 、 停 车 及震 荡 波是 大 型带 式 输送 机 在运 行 中普遍存在的三大技术难题 ， 主因是由于诸动力装 置的原动力之间、 以及原动力与负载之间相互不匹 配而 造成 的 。为此 ， 必 须 对 其运 行 中的 动态 工 况 进 行分 析 。若 以 M 表 示 驱 动 装 置 的 拖 动 力 矩 ， 以 M 表示驱动滚筒 的摩擦牵引力矩 ， 以 M， 表示拉 紧装置的拉紧力矩 ， 以 M， 表示负载力矩 ， 则“ 三大 难题 ” 将会 出现 在下列条 件式 所示 的运行 工况 1 9 8 3 [ 4 ] R o b e r t E ． B e t z ， R o b i n 】 ． e v a n s ． Mi c mp r e s s o r C o n t r o l o f a c y c l o - c o n v e r t e r ． I E E E T r a n ． I n d ． e l e c t ． v o 1 ． 3 2 ， N o ． 2 ，1 9 8 5 5 作者简介 冉正云 1 9 7 8 一 ， 男， 焦作工学院电气工程系在读硕士研 究生． 主要研 究方 向为交流调速 。 收稿 日期 2 0 0 20一； 责任编辑 顾永寿 维普资讯 2 8 煤 矿 机 电 2 0 0 3年第 4 期 M M M M MS t 加 速起 动 1 M， t M t u 时 值将 减小 。 实验表明 y与 的数值不仅与驱动滚筒 的负 荷 力 F 以及胶 带与 驱动 滚筒 之 间 的相对 位 移速 度 u 密切 相 关 ； 而 且 与胶 带 机 的物 理 参 数 E 0 E 。 ⋯ 、 几何参数 如滚筒直径 D， ⋯ 、 运动参数 如带 速 u， ⋯ 、 动 力参 数 如带 张 力 S ，⋯ 时空环 境 如 温度 、 湿 度⋯ 有 关 。因 此 可用 下 式 表示 7与 值 宏 、 微观 变化 ， 即 【 y， j 【 E ， D ， u ， S ， t ⋯] T ∈ E [ ] 该式 说 明 影 响 y与 值 的 因素 极 多 属 于 维欧氏空 间 E ； 而 实 验 曲线 图 6仅 表 示 主 要 影 响 因素 f l y， ⋯ f 2 y， ⋯ 。 图 5 电 测 口 典 型 实 验 图 像 3结论 因理 想欧拉 公式 [ 8 ] 与 工程 实践 式 [ 9 ] 之间存 在 着 相 当大 的难 以跨 越 的 “ 鸿 沟 ” ， 故 以理 想 的 欧拉 公 式为基础的带式输 送机 的所有 动力计算 见式 [ 5 ] 均是不很可靠的。要提高带式输送机运行工况的安 全可靠性及其诸品质因素 ， 主要出路为 1 修改设计标准 应 加强 理论 与 实践 研 究 ， 将我 国现行 带 式输 送 图 6 与 关 系 实 验 曲线 机的相关标准 、 规范从静态设计标准提高到动态设 计 标 准 。动态设 计是大 型带 式输 送机设 计 的发展方 向， 只有进行动态分析才能保证驱 动装置、 拉 紧装 置、 制动装置等关键部件合理选配和布置， 避免输送 带张力过大或过小， 在动安全系数满足使用要求的 前提下， 大幅度减小输送机动载荷 ， 从而降低静安全 系数 ， 在降低整机投资和运行费用 的前提下 ， 设备最 安全 可靠运 行 。但是 带式输 送机 的动 态分 析非常 复 杂 ， 而且 不易掌 握 ， 国内在 这方 面的研 究 尚处起步 阶 段 ， 因此， 不论从何角度来说 ， 这都将是一个艰难漫 长 的过程 。 2 发展 随机 预测 监控技 术 由于工程实践环境[ 9 ] 式是多变的， 而理论研究 有其局限性， 在电子元器件及计算机技术高度发展 的今天， 走“ 随机预测监控” 的道路可以将带有“ 先天 设计缺陷” 的带式输送机运行工况的品质因素大大 提高； “ 预测” 功能将保证“ 防范 各种事故 于未然” ， “ 随机监 控” 功 能将 保 证输 送 机 的运 行 工 况 处 于 “ 优 质稳 态 ， 能耗最 小 ” 的最 优 工 况 。 因此 ， 优 先 开展 关 于“ 随机 监控 ” 方 面的研究 显 然是有 益 的。 参考文献 [ 1 ] 张喜军． 长距 离带式输 送机设计 观点 的发展 [ J ] ． 起重 运输机 械 ， 2 0 0 1 增 刊 作者简介 何伟 1 9 6 6 一 男， 高级工程师。1 9 8 9年毕业干淮南矿业 学院矿 山机 电专业 ， 现主要从事机 械、 电气 自动化设计研 究， 发表论 文 1 0余篇。 收稿 日期 2 0 0 21 01 5 责任编辑 姚克 维普资讯