煤矿带式输送机智能控制保护系统研究

煤矿带式输送机智能控制保护系统研究

马建洪

鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司

引言：

通常意义上，带式输送机具有较长的输送距离，而且还具有较强的输送能力，同时运行过程也十分平稳，所以被十分广泛地应用于各个煤矿企业之中。而在如今的资源压力之下，带式输送机的使用量也变得越来越大，但是，因为相关管控技术不是很充分，所以还会时常发生一些事故，这样就对相关人员的安全造成了威胁，所以为了对其进行保护，就提出了智能化保护控制系统这一命题。

一、系统组成

带式输送机是由很多个普通零件再加上一些具有某些特殊用途的装置部位组成的，是利用相关胶带、钢纤维带以及其他种种传输带作为传输与牵引相关物件的传输机。而这个传输机的输送带不但是整个装置的载重体，它也是整个装置的传递动力源，即牵引件。同时，这也就是此传输装置与其它运输装置器械的不同之处。与其他装置相同的是，这种装置也是通过将胶带连接起来的方式，形成一个闭合的环状，再通过相关滚筒部位的转动与传输带产生一定的摩擦力，这样一来也就带动了整个输送装置的运转。

一般情况下，承载体是在托辊上进行运行的，当然这种托辊并不是唯一的，它也可以由相关的气垫与磁垫来代替，在连续式输送机械中应用最为广泛的就是这种运输带，而且这其中又以胶带为主。带式输送机具有十分明显的优势，当然这跟该传输机自身的功能是密不可分的，该传输装置可以一次性传输很多数量的物资，而且，带式传输机还特别适合连续性的、长距离的运输。最重要的是，这种传输机在运输过程中会保持一定的稳定性，而且这种带式输送机还具备自动化控制等特点，更容易让工作人员进行操作。由于其特殊的优势，所以这种带式传输机又被广泛地应用于我国的一些煤矿企业之中。尤其是近年来科技、经济等方面都发展的十分迅猛，这就出现了很多物品需要进行长距离的运输等情况，所以这也就对相关的带式运输机提出了更高的要求。应时代趋势的要求，相关企业设计出了传输距离更远、功率更大而且运输量更大的新型带式输送机，这种新型传输机的出现也就满足了相关企业的要求。但这样一来，相关的智能控制保护系统也就变得尤为重要。这样一来，也就促进了带式传输机的电控保护系统的进步，使其蜕变为智能化保护系统，这也就推动了带式输送机的智能保护技术的进步。

二、带式传送机的相关特点

（一）输送范围增加

带式输送机的输送带是经过了专业的研究以后，再利用相关材料研制而成的，其具有耐油、抗摩擦以及耐酸碱等多种性能，具有很好的质量，所以这种输送机在输送相关物料时，也就可以进行更长距离的输送。

（二）远距较长

带式输送机可以达到很长的运输距离，其单机可以达到万米以上，而且这么长的距离之间还不需要任何转载点。现在世界上最长的一条地面单机是由德国产生的，其长度长达6万多米。

（三）输送量大

带式输送机的输运量可大可小，小的时候可以是每小时几千克，大的时候甚至可以达到每小时几千吨，这样的运输状态是其他任何运输工具都无法替代的。

（四）使用年限长

对于带式运输机来说，磨损最严重的就是输送带，而只要输送带没有产生撕裂等状况，那么该输送机就可以使用十年以上。其他的一些部件是可以进行替换的，只要将那些损坏的部件维修好，就可以继续使用，直到有更好的机械设备来替代它。

（五）运行成本低

除了输送带以外，带是输送机的磨损件就只剩下了托辊和滚筒，而该机械上的输送带的使用寿命一般都比较长，而且其自动化的程度也比较高，所以整个机械的维修工作量也就比较少。与其他的运输工具相比较，带式输送机的能源消耗情况也比较低，所以总体来看，带式输送机的运行成本也是其它运输方式所无法媲美的。

三、带式输送机智能控制系统

由于在实际的运行过程之中，会出现很多不确定的特殊状况，所以，在对带式输送机的智能控制系统进行设计时，就制定了一些不同寻常的要求：

其一，在带式输送机正常工作运行的时期，要对每个拖动电机的承载状态进行分析，并进行科学的调整，力求各个部位所承载的质量都相同。

其二，因为带式输送机的工作任务比较繁重，所以该设备在运行过程中经常处于重载的状态之中，所以带式输送机的电气控制应该与调速型液力耦合器吻合，只有这样才会减少机械在启动时产生的设备冲击与电气冲击，才能使整个设备更加的稳固。

其三，带式输送机的整体设备要实现全系统的协调控制，应该要先确定其通讯设备的畅通运行，其次还要注意调整长距离的信号缆线的敷设数量。

四、系统软启动和功率平衡模糊控制

带式输送机利用的是科学的软启动技术，这种技术可以在一定程度上降低输送带的动力和张力，进而减小了相关的安全系数，同时，也降低了输送带的使用强度，提高了整个系统的可靠性。因此，这样也可以使得整个输送设备的输送带和其它一些关键性部位的使用寿命变得更加的长久。因为目前所使用的液力耦合器调速系统已经是比较落后的一门技术了，而且又因为相关点机的功率与速率也是长时间的惯性环节，而如果想要在这样的条件下建立出这个环节的精确的数学模型，就需要考虑到太多的外部因素，这样就很难实现预定的目标。而且，又因为有时速度的调节并不是那么的严谨，这样一来再利用模糊控制方法也就可以完成相对较为理想的平衡控制效果，进而满足了相关速度调节的要求。

模糊控制系统所应用的就是模糊语言描述系统，通过这样的方式不但可以描绘出应用系统的定量模型，还可以描绘出其定性模型，可以适用于各种各样的复杂的对象的控制。但是，在实际的应用过程中，利用模糊控制完成较为简单的应用控制就会变得比较容易，而所谓的简单控制并不是说这种控制是十分简单的控制，而是指单输入、单输出系统，也代表了多输入、单输出系统。伴随着相关输入与输出量的变化，模糊控制的推理过程也将变得十分的复杂，在解答的过程中也就变得更加的困难。而为了可以更好地实现带式输送机智能系统的模糊控制，只要有相关的模拟输入量，系统也就会模拟输入主要运行速度与其它部位的运转速度。又因为功率与电压和电流密不可分，是二者之积，而拖动电机的电压值是一个固定值，再以此为依据进行计算，那么功率也就可以对点机的电流变化进行计算，进而带动电力耦合器的控制。

五、控制保护

（一）打滑保护

因为在传输过程中滚筒和输送带会出现速度不一致的状况，这时就会产生打滑现象，而为了避免这样的事件发生，可以通过提前检测的方式来解决，以防止二者的速度出现偏差。

（二）超速保护

可以通过机械本身的速度传感器来检测输送带的速度，一旦出现超速等状况就要及时进行处理，要时刻监督传送带的速度，以防止再次出现超速的现象。

结束语：

针对于带式运输机来说，智能控制保护系统具有十分重要的意义。在煤矿企业的应用过程中，实现了智能化的保护。与此同时，对现场设备的保护上也存在着明显的效果，不但减少了额外的费用损耗，还降低了事故的发生。所以，带式输送机的智能保护系统的应用与革新是十分重要的。

参考文献：

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