刮板输送机中部槽中板磨损检测方法研究.pdf

第5期（总第2 40 期）2023年10 月机械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING A U T O M A T I O NNo.5Oct.文章编号：16 7 2-6 413（2 0 2 3)0 5-0 2 10-0 2刮板输送机中部槽中板磨损检测方法研究刘震，李洋（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山7 530 0 1)摘要：刮板输送机中部槽中板磨损检测对刮板输送机中部槽中板磨损研究以及中板过度磨损实时预警等具有重要意义。介绍了可用于刮板输送机中部槽中板磨损检测的几种常规检测方法，简述了各种检测方法的基本原理，并进一步分析了各类磨损检测方法的优势和局限。关键词：刮板输送机；中部槽中板；磨损检测方法中图分类号：TH227文献标识码：B0引言刮板输送机具有运行效率高、传输距离长、运输量大、安全可靠等优点，是综采装备中最重要的输送设备，其中部槽作为煤料物资的主要运输部件，持续受到刮板、刮板链和运输煤料的挤压磨损作用，是刮板输送机上消耗、更换和维修最多的部件1。而中部槽中板的磨损是导致中部槽维修更换的主要原因。刮板输送机中部槽中板的磨损检测能为中部槽中板磨损研究和过度磨损实时预警提供有效的数据支撑。目前，刮板输送机中部槽中板的磨损检测方法根据检测装置与中板之间的接触关系分为接触式检测法和非接触式检测法两种。其中接触式检测法包括人工检测法、机械检测法和离散点检测法，非接触式检测法包括射线检测法、超声波检测法和脉冲涡流检测法。本文将对接触式检测法和非接触式检测法的检测原理展开阐述，并归纳了各种检测方法的特点，以期为刮板输送机中部槽中板磨损的在线检测研究提供参考。1接触式检测法1.1人工检测法人工检测法是一种传统的检测方法，广泛应用于各种检测场景，其原理是工人借助卡尺、卷尺等检测工具，凭借操作经验直接对待测件进行检测。使用人工检测法检测刮板输送机中部槽中板的磨损，需要在刮板输送机停机状态下清理中部槽内的覆盖物露出中板端面，使用卡尺或卷尺检测中板的厚度，然后根据中板初始数据推算出中板的磨损量。人工检测法不仅效率低、劳动强度大、检测精度受检测工具的精度和工人检测时的状态影响较大，而且无法在中部槽处于运行状态时进行检测，所以该检测方法无法应用于刮板输送收稿日期：2 0 2 3-0 2-0 2；修订日期：2 0 2 3-0 6-2 5作者简介：刘震（19 8 9-），男，河南项城人，工程师，硕士，从事煤矿设备研发。机中部槽中板磨损的实时在线精准检测。1.2机械式检测法机械式检测属于接触式检测的一种，广泛应用于板材厚度检测，主要有气动检测法、电感检测法和角位移检测法等。其原理是：在待测件的上、下面分别放置检测探头，将待测件的厚度转换成对应的输出量，根据输出量与待测件的厚度关系，经过计算可得出待测件的厚度，通过与待测件的初始厚度对比计算得出待测件的磨损量。使用机械式检测法检测刮板输送机中部槽中板的磨损，需要在刮板输送机停机状态下清理中部槽内的覆盖物露出中板，在中部槽中板的上、下表面分别放置检测探头来检测中板的厚度，然后根据中板初始数据推算出中板的磨损量。这种检测方法不仅效率低、劳动强度大，而且刮板输送机在投入使用以后中部槽之间的距离不足以使得检测探头通过，所以机械式检测法只能在中部槽升井维修时检测中板的磨损量，无法应用于刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线检测。1.3离散点检测法离散点检测法是非连续性检测方法的一种，广泛应用于磨损检测，其原理是：在待测件待测面的不同待测厚度处预埋感应点，随着待测件待测面逐渐被磨损，预埋的感应点逐渐被破坏，对外的输出信号发生变化，通过收集感应点的信号变化来判断待测件待测面的磨损量。使用离散点检测法检测刮板输送机中部槽中板的磨损，需要提前在中板的不同厚度处预埋感应点，随着中板的磨损，预埋的感应点也随之被破坏,对外输出的信号发生变化，通过分析感应点的信号变化来计算出中板的磨损量。这种检测方法原理简单，应用方便，2023年第5期但是由于中板内预埋的感应点呈离散分布且分布精度不高，导致测量精度不高，因此该检测方法可用于刮板输送机中部槽中板的磨损检测，但无法获得连续的、高精度的磨损数据。2非接触式检测法2.1射线检测法射线检测法属于非接触式检测方法，主要有射线检测法和射线检测法，其原理是：当射线穿透被测目标时，被测目标本身吸收了一定的射线能量，且被吸收能量的多少与被测目标的厚度和材质等因素有关，根据吸收射线能量的多少可得出被测目标的厚度，通过与被测目标的初始厚度对比计算出被测目标的磨损量2 。使用射线检测法检测刮板输送机中部槽中板的磨损量，需要将中部槽放置在实验室条件的检测设备上进行检测。该检测方法虽然响应快、精度高，但是它具有放射性辐射的危险并且工作电压高，需要水冷和保护气体等措施，且其操作复杂，价格昂贵，因此该检测方法只是理论上的一种检测方法，无法在实际工况条件下应用于刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线检测。2.2超声波检测法超声波检测法属于非接触式检测方法，主要包括压电超声波法和电磁超声波法。其工作原理是：利用超声波探头向被测目标发射超声波脉冲，当超声波脉冲通过被测目标到达材料分界面时，超声波脉冲被反射回探头，通过分析发射波和回波之间的相位差即可得出被测目标的厚度，再通过与被测目标的初始厚度做对比，计算得出被测目标的磨损量。使用超声波检测法检测刮板输送机中部槽中板的磨损，既可使用便携式超声波测厚仪在刮板输送机停机状态下进行检测，又可在中板下表面提前预置检测探头进行检测。该检测方法应用灵活多变，可应用于刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线检测。2.3脉冲涡流检测法涡流检测法是一种金属板材的无损检测方法，其工作原理是：以一定占空比的方波作为激励信号施加于初级线圈，当载有方波电信号的初级线圈接近导电材料或试件时，在导体中感应产生瞬变的涡流和再生Research on Wear Detection Method of Middle Groove Plate(Ningxia Tiandi Benniu Industrial Group Co.,Ltd.，Sh iz u is h a n 7 530 0 l,C h in a)Abstract:The wear detection of the middle groove plate of scraper conveyor is of great significance to the research of the wear of themiddle groove plate of scraper conveyor and the real-time warning of excessive wear of the middle groove plate of scraper conveyor.This paper introduces several conventional testing methods which can be used to detect the wear of the middle groove plate of thescraper conveyor,describes the basic principles of each testing method,and further analyzes the advantages and limitations of eachtesting method.Keywords:scraper conveyor;middle groove plate;wear detection method刘震，等：刮板输送机中部槽中板磨损检测方法研究2010(28):747-748.of Scraper ConveyorLIU Zhen,LI Yang:211磁场；瞬时涡流的大小、衰减状况与导体的电磁特性、几何形状及耦合状况相关，次级线圈接收到的涡流再生磁场包含有被检测对象导电率、磁导率及形状尺寸的相关信息3，采用合适的方法和检测元件对二次场进行检测，通过分析检测信号，即可得到被测构件的厚度信息，进而推算出磨损量。使用脉冲涡流检测法检测刮板输送机中部槽中板磨损时，需要在中板的下表面预埋检测探头，通过分析检测探头检测的数据得出中板的厚度数据，进而计算出中板的磨损量。该检测方法测量精度高，且不受外部环境和中板震动的影响，可应用于刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线精确检测。3小结（1）人工检测法、机械检测法均为接触式检测方法。人工检测法可在刮板输送机中部槽非运行状态下对其中板磨损进行检测；机械检测法只能在刮板输送机中部槽升井维修时对其中板进行检测。这两种方法都无法用于刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线检测。（2）离散点检测法是一种创新的中板磨损检测方法，其工作原理决定了该检测方法的检测精度不高，检测获得的数据为离散型数据，但是检测的结果相对准确，原理简单，应用方便，在不追求检测精度的情况下，可应用于刮板输送机中部槽中板磨损数据的检测，为中板过度磨损报警提供数据支持。（3）射线检测法、超声波检测法、脉冲涡流检测法均为非接触检测方法，其中射线检测法可作为实验室条件下的中板厚度精确检测方法，无法在实际工况中应用。而超声波检测法和脉冲涡流检测法是可以实现刮板输送机中部槽中板磨损的实时在线精确检测的。参考文献：1任宇轩.刮板输送机中部槽磨损行为试验研究D.太原：太原理工大学，2 0 19:12贾治国，卢治功.在线厚度检测技术J.仪表技术，2 0 0 9(2):19-21.3王蔚宁.非常规涡流检测技术及其应用J.科技信息，