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煤礦在用鋼絲繩芯輸送帶檢測技術

作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發布日期：2022-07-08 15:43

信息摘要：

摘要：隨著我國能源的快速發展，鋼絲繩芯膠帶已經被廣泛的用于冶金、電力、煤礦等大型運輸系統，它具有抗拉強度大、路程長、結實耐用等優勢，但鋼絲繩芯輸送帶是由多條皮帶搭

摘要：隨著我國能源的快速發展，鋼絲繩芯膠帶已經被廣泛的用于冶金、電力、煤礦等大型運輸系統，它具有抗拉強度大、路程長、結實耐用等優勢，但鋼絲繩芯輸送帶是由多條皮帶搭接、硫化制成的，皮帶的接頭是整個運輸系統中最脆弱的一環，若皮帶斷裂會造成嚴重的人員傷亡和巨大的經濟損失。因此，為了最大程度的減小皮帶斷裂事故的發生，現對鋼絲繩芯的輸送帶進行嚴格的檢測技術并加以闡述。
關鍵詞：煤礦；鋼絲繩芯輸送帶；檢測技術

        1、前言
        輸送帶既是帶式輸送機的承載構件，又是其牽引構件。其使用過程中安全可靠性、節約生產成本提高輸送帶服務周期越來越受到煤炭生產企業的廣泛重視，通過本標準中的檢測項目和判斷標準可對在用輸送帶的使用狀態進行科學準確的評判，為設備管理、使用、檢測和日常維護提供指導性依據，以確保輸送帶在運行過程中的安全可靠性。

        2、鋼絲繩芯輸送帶的檢測技術
        2.1簡易接頭變形監測法
        簡易接頭變形監測法就是人工檢測，是維修人員通過眼睛直接觀察皮帶的外形、質地，判斷皮帶接頭是否可以進行伸拉，在借助便捷式的x光照相方法，檢測皮帶的破損程度。通常有以下三種檢測方法：“起泡”現象觀測法、接頭長度測量法、表面應變測量法。
        (1)“起泡”現象觀測法是皮帶接頭出現故障最常見的一種檢測方法。其主要的故障原理是起泡部位的鋼絲繩出現抽動現象。這一種檢測方法被廣泛用于我國煤礦現場，在停帆后先清除接頭周邊的膠帶，觀察有無“起泡”現象出現，一旦發現有“起泡”，應重點檢測，當起泡區擴展到整個皮帶的1／3寬度是，應立刻更換新的皮帶。
        (2)接頭長度測量法是指在剛做好硫化接頭的兩邊，在適當的位置進行刻畫3組標示線，標示線需要等寬等長，對標示線的長度進行測量。在膠帶被應用的過程中，定期測量膠帶接頭的標示線長度，若發現任何一組標示線起出正常范圍內的長度，需要用x射線檢溯儀對皮帶接頭進行拍片查看，分析皮帶接頭出現損害的精確位置及損害程度，是否可以繼續使用。
        (3)表面應變測量法是指在接頭的低應力區表面進行標識，畫七表格，當皮帶的接頭運行到高應力區時觀察表格的形狀變化，借此判斷皮帶的接頭是否出現抽動及抽動的嚴重程度。
        2.2 x射線探澍儀檢測法
        x射線檢測儀檢測法是一種利用x射線投影成像，耳經過計算機圖像處理的無損傷探測技術。其工作機制是通過扇形的x射線束穿透需要進行檢修的鋼絲繩芯膠帶，再由二維x射線光伏檢測儀進行接收，形成圖像像素信號，經過計算機進行接收、采集、傳輸、處理得到的輸送帶二維投影圖像。通過x射線束形成的投影圖像檢查膠帶內鋼絲繩芯及皮帶接頭的破損程度。同時還可以把接收的圖像轉換成數字，儲存在計算機里，便于進一步的分析與研究。x射線探測儀檢測法是且前最為可行、可靠、信息量大的一種檢測方法。該方法以先進的設備和成熟的移植技術為基礎，被廣泛的用于醫療、安檢、交通、質檢等領域。
        2.3紅外線、超聲波探測法
        紅外線、超聲波探傷法被國外多個國家采用過，主要有德國、澳大利亞、美國、原蘇聯、英國的發達國家，但由于技術不成熟，沒有成功的應用于檢測,鋼絲繩芯輸送帶的檢測。
        2.4電磁感應原理的漏磁檢測法
        既有電磁感應原理的漏磁檢測法是在貼近回程膠帶上安置一個電磁感應的線圈，在肢帶的上方安置一個永久性的磁鐵，利用磁鐵的磁化傳感器對鋼絲繩芯進行均勻的磁化反應，使得鋼絲繩芯帶有均勻的磁性。此外，還需要安裝一個測逮儀，用來溯試皎帶速度，再用漏磁放大器對鋼絲繩芯上的磁性信號進行檢測。在正常膠帶的磁圖像上，非接頭區呈現的是一條接近平緩的直線，只會在接頭處出現一個較高的尖脈沖信號。當膠帶的鋼絲繩芯出現斷絲、移位或銹蝕故障時，電磁感應的磁圖像會出現凹陷或凸出的現象。因此我們可以根據膠帶的運行速度和所獲磁像的形態來判斷鋼絲繩芯是否出現故障及出現故障的類型、程度、具體位置等。但這種檢測方法的技術復雜且故障原理分析較慢，計算量過大，在鋼絲繩芯輸送帶檢測方法的應用上尚待提高。

        3、應用分析
        在輸送帶下方安設傳感器對輸送帶的各個部位進行實時在線檢測，所采集的數據通過工業以太網傳輸到地面檢測中心的終端服務器上，所采集的信號經計算機處理后即可自動生成文本形式的檢測報告，可及時準確地測出鋼絲繩斷絲及其銹蝕位置。
        圖1所示為傳感器箱和輸送帶的安裝位置關系，傳感器箱可根據現場情況安裝在輸送帶的下部或上部。箱內通常設置48組傳感器，每組傳感器監測1～2根鋼絲繩，在輸送機運行狀況下，可分別對輸送帶進行不間斷的掃描檢測。

傳感器是通過探測鋼絲繩的導磁性能來判斷鋼絲繩的受損情況和輸送帶接頭是否出現抽動，性能良好的輸送帶通過傳感器時，傳感器不會發出任何信號，而一旦出現鋼絲繩斷頭或鋼絲繩的導磁性能變差等情況，則傳感器即可將檢測到的信號，經信號處理電路將信號轉換成方波。方波信號的寬度和鋼絲繩斷口大小成正比，斷口小、方波信號窄，反之，方波信號寬;同時，與鋼絲繩斷口到傳感器的距離成反比，距離越大，方波信號越窄。
如圖2所示，若輸送帶內鋼絲繩出現斷口時，則在該斷口左右布置的傳感器一旦檢測到該斷口，就會輸出信號。由于傳感器C2、C3與斷口的距離L2、L3短，所以輸出的方波信號寬，傳感器C1、C4離斷口的距離L1、L4大，輸出的方波信號就窄。數據采集/通訊模塊采集到傳感器輸出的方波信號后，將數據傳輸至地面計算機。地面計算機截取出方波的寬度，以紅色或者綠色線條表現方波的寬窄。每個線條對應一個傳感器輸出的信號，線條的長短和傳感器輸出的方波信號的寬窄相對應。鋼絲繩出現明顯的斷頭時，通常相鄰的傳感器都有信號輸出，檢測到的信號圖形的特征為中間長、上下短。斷口間距越大，方波越寬。

        鋼絲繩有銹蝕、劈絲等情況時，檢測到的方波圖形比斷頭圖形小，且無明顯的斷頭圖形特征。所以，當鋼絲繩出現有銹蝕或劈絲等情況時，在生產中往往只是采取臨時性的補膠、背鋼絲繩等措施，而忽略其可能引起斷頭的嚴重性。采用在線檢測儀后，通過檢測圖形的變化狀態，即可準確判斷出斷繩、銹蝕、劈絲等情況。

        4、使用效果
        (1)可對鋼絲繩芯輸送帶的斷繩、銹蝕、損傷等狀況進行在線實時監測，并能準確定位。
        (2)可在線實時監測到硫化接頭抽動、接頭脫膠、接頭內斷繩、損傷情況。
        (3)可模擬X光機檢測方式，對輸送帶的接頭、斷繩、銹蝕、損傷等狀況以全圖形化方式顯示、儲存;操作軟件可以隨意打開多個窗口，調出基礎數據、當前數據、歷史數據任意比較分析;獨有的圖形拍照功能，極大地方便了現場操作人員對接頭、斷繩、銹蝕、損傷等圖形的變化情況進行分析比較。
        (4)具有斷頭變化、接頭抽動自動報警功能。監控軟件采用數據分析和圖形比較兩種計算方法，使得自動報警更加可靠。
        (5)具有遠程停送電功能。打開監控軟件開始檢測時，系統自動上電，輸送帶停止運行，系統自動斷電。
        (6)檢測結果可通過Internet遠傳至制造廠，由制造廠專家進行檢測結果分析。
        (7)探傷傳感器具有抗抖動性能。
        (8)傳感器無需調整工作點，免維護，信號大小始終一致。
        (9)無振蕩電路，從根本上消除了傳感器的自激干擾、實現了傳感器的密集布置及單箱體結構。
        (10)三組CPU并行工作，可保證輸送帶在高速運行狀態下采集數據不丟失。
        (11)優異的抗干擾性能，受強磁場干擾環境下也不影響正常工作。
        (12)無需磁化鋼絲繩。通過使用在線檢測實時監督擬儀器后，實現了對鋼絲繩芯輸送帶進行無損探傷和在線檢測，不僅降低了操作人員的勞動強度，還減少了輸送機的事故率，提高了煤礦的經濟和安全效益。