摘要:基于TCK弱磁检测技术,研制了TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统,可实现
对输送带内部断绳、锈腐蚀、接头位移、压伤等隐蔽故障的定位、定性及定量检测。经实际应用,该系统不仅具有检测精度高、操作简便、低能耗、零污染等突出特点,而且在减轻钢丝绳芯输送带检修作业强度的同时,对预防横向断带事故起到重要的技术保障作用,同时还创造了可观的经济效益。
关键词:在线自动监测;弱磁检测技术;钢丝绳芯输送带
中图分类号:TM247;TM936 文献标识码:B 文章编号:1001—0874(2011)03—044—03
DevelopmentandApplicationofOn--LineReal—TimeAutomatic
MonitoringSystemofSteelWireRopeCoreConveyorBelt
GUODong—bing,LIHuin,DOUBo—lin
(1.JingchengLanyanCoalCo.,Ltd.,Jincheng048006,China;
2.LuoyangTixikaiSteelWireRopeDetectingTechnologyCo.,Ltd.,Luoyang471003,China)
Abstract:The on-line real-time automatic monitoring system of TCK steel wire rope core conveyor belt is being researched and developed based on TCK weak magnetic detecting technique,which can realize the positioning qualitative and quantitative detecting of hidden faults in the conveyor belt such as broken ropes,corrosion,joint displacement and crushing.By practical application,this system has the features of high accuracy,easy operation,low power consumption and zero contamination.This system reduces lateral direction belt broken accident while Reducing the detecting operating strength of steel core conveyor belt.And it creates obviously economy effect.
Keywords:online automatic monitoring weak magnetic detecting technique steel wire rope conveyor belt.
1 概述
钢丝绳芯输送带长期处于大运量、长距离和重负荷的连续运行状态下,尤其是在工况较恶劣的条件下运输,时常会出现接头抽动、钢丝绳被意外砸断、输送带严重跑偏以及钢丝绳锈蚀和疲劳等现象,一旦发生横向断带或纵向撕裂等安全事故,将直接影响企业的安全生产与经济效益。河南某大型国有矿业集团在过去10年问,共发生输送机断带事故24起,累计影响生产时间超过1800h,其中15起断带发生在接头处,占了断带总数的60%。事故不仅造成大量的经济损失,更是造成了人员伤亡。由于输送带的钢丝绳芯嵌于输送带之间,若要实现对其检测,最关键是能够感应和可靠提取钢丝绳芯的原始损伤信号。传统磁检测方法的传感器灵敏度低,并要求仪器必须贴近被测物才能检测,故无法实现钢丝绳芯输送带在线监测。
以TCK钢丝绳弱磁检测技术为核心,晋城蓝焰煤业公司与洛阳TCK钢丝绳检测技术公司联合开发出TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统,成功解决了在线检测钢丝绳芯输送带的接头位移、断芯、磨损、锈蚀、疲劳等故障的技术难题,创造了一种全新的安全监管模式。该系统不仅能够实时监测输送带使用过程中的安全状况,消除事故隐患,提高煤矿钢丝绳芯输送带的现代化管理水平,而且可以科学降低输送带的使用成本,有效地提高了输送带的运行效率。
2 TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统
钢丝绳芯输送带在线自动监测系统的技术关键在于采用了高灵敏的传感器技术,由于TCK传感器的灵敏度可达50V/mT,能感应地磁场变化,其灵敏度是霍尔元件的25万倍,是霍尔组件的7.14万倍,因此其检测装置采取“宽距”非接触检测,与输送带之间的距离已达到100mm。这从根本上解决了对输送带在线检测的关键难题,进而实现了对输送带钢丝绳芯在线实时定量、定性、定位检测。
(1)系统构成
TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统主要由TCK-GMS型弱磁加载装置、TCK—GMS型探伤检测装置、TCK-GMS型行程编码器、TCK自控式声光报警装置及TCK多信道终端主控装置等5部分构成。
(2)系统技术流程
1)TCK-GMS型弱磁加载装置。监测系统能主要对输送带钢丝绳芯进行弱磁规划,使输送带处于稳定的待测状态。
2)TCK-GMS型探伤检测装置。提取输送带钢丝绳芯技术状态原始信号,完成规定的数模和信息制式转换,并对原始数据初步处理和信息存储,再通过有线或无线的通讯传输方式,将钢丝绳芯损伤信号实时传输给终端主控装置。
3)TCK-GMS型行程编码器。主要测量钢丝绳芯输送带的带速和行程,并将高密度采样脉冲信号输入探伤检测装置。
4)TCK自控式声光报警装置。根据探伤检测装置的检测信号处理结果实时报警,其绿灯表示钢丝绳芯输送带处于安全状态;黄灯表示钢丝绳芯输送带存在局部隐患,需加强关注和维护;红灯则表示钢丝绳芯输送带存在显著险情,处于危险状态,需立即采取停车调整、更换新带等预设的应急预案。
5)TCK多信道终端主控装置。这是本系统的中枢,由中央处理组件、硬件系统、软件系统和显示终端等组成。它能对收到的检测信号进行全面的综合分析,并将每日的分析处理结果存人数据库,以便随时检索查询,显示终端可实施查询或打印检测数据分析报告,清晰完整地为用户展现钢丝绳芯输送带的实际安全状态和损伤发展趋势。
3 主要特点及技术性能
(1)主要特点
1) 采用TCK弱磁检测技术。可完成对钢丝绳芯输送带各种损伤高可靠性和高精度的定量和定位在线自动检测。
2) 高灵敏度检测器远离输送带。它不受输送带运行的带速变化、上下抖动、跑偏等因素影响,采用了单元式组合设计,不受输送带宽度的限制,且安装灵活方便。其软件采用功能模块化设计理念,人机界面友好,操作简便。
3) 满足井下防爆和煤矿各项技术要求。不仅适用于煤矿井下使用,也适合于露天等其它恶劣工况现场的全天候在线监测。无需人工值守,检测过程与输送带运行同步在线实时完成,确保人身安全。
4) 实现数据存储。可完成对原始数据的实时处理、实时传输和实时曲线/图像显示,实现数据压缩和大数据量的存储,便于历史记录、事后分析和重放,并实时提供钢丝绳芯输送带各类损伤的检测结论、损伤等级、损伤类型分析等,还具有实时声光报警提示功能。
5) 有联动功能。能够实现与用户控制设备的联动功能。
(2) 技术性能
1) 准确检测输送带钢丝绳芯接头、断绳、锈腐蚀等损伤程度。经工业现场的试验对比和分析统计,该系统的接头、断绳实时检出率达到100%,而且能够准确识别接头阶数和断绳根数;其它损伤实时检出率>95%。
2) 金属截面积损伤定量检测误差小。通过对输送带样本预埋钢芯损伤,再实施在线检测的方式,验证了该系统对钢丝绳芯50%~90%程度范围内金属截面积损失的检测误差小于5%。
3) 定位分辨率高。对所测损伤点报警位置进行验证,该系统对钢丝绳芯损伤的定位分辨率达到1mm,可准确监测钢芯接头位移量。
4) 不受输送带运行速度的影响。该系统采用空域采样方法,无论输送带运行速度的快慢,都能精确完成检测任务。
5) 满足各种宽度规格钢芯输送带的检测需要。成庄矿实施监测的运煤主输送带有1400mm宽度,实际采用2个并排的检测单元,每个单元可覆盖800mm带宽,故对于大量不同宽度规格的钢芯输送带,只需要根据实际情况采用相应数量的单元组合,就能满足对具体目标的在线实时监测,对于用户而言既经济又实用。
4 应用效果
TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测在成庄矿应用一年多来,对自用的钢丝绳芯输送带实现了一种无纸化安全监控的创新监管模式,创造了可观的经济和社会综合效益。
(1)生产效率提高
成庄矿带式输送机长度为2670in,上下带总长5400m,日常带速为3.6~4m/s。若人工检查时带速在0.5nr/s左右,全程人工肉眼检查一遍至少需3h,而且无法检测出对钢丝绳芯的接头抽动、钢芯断裂、严重锈蚀和疲劳等损伤;采用x光成像检测方法,仍不能快速可靠鉴定全程输送带的安全状况,而且检查时,常常挤占正常生产与正常检修时间,严
重影响了主斜井带式输送机的生产效率。采用在线实时自动监测系统后,运输和检测同步进行,不仅克服了以前外观检查的固有缺陷,而且极大地延长了生产时间。一年可多运煤67200t,年新增利润873.6万元。
(2) 节能降耗
钢丝芯输送带检验过程中产生的动力能耗主要包括输送机能耗和检测设备使用成本。输送机驱动电机总的空载负荷为750kW,在每年576h开机检查过程中,实际消耗电能达43.2万kWh,按目前工业电价0.53f~/kWh计算,每年就需23万元。应用该系统后,由于该系统的功耗<200W,全年产生的电费几乎可以忽略不计,不仅避免了输送机的空转能耗,而且减少了输送机的启停次数和延长了设备的使用寿命。
(3) 节约设备费用
该系统能够对输送带各种损伤的安全隐患进行实时诊断和及时预报,杜绝了因盲目检修和更新输送带而造成浪费。使用该系统后,还可以为钢丝绳芯输送带的报废更新提供重要技术依据,从而能合理延长输送带和输送机整机的使用寿命。
5 结语
TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统通过晋城煤业集团公司成庄矿一年多的实际应用,能实时监测钢丝绳芯输送带的安全状态,可靠预防断带事故,科学降低钢丝绳芯输送带使用成本,有效提高设备运行效率,不仅在技术上达到国内外领先水平,而且具有十分突出的应用前景和使用价值。该装置初期投入30万元,一年为企业创造近1100万元的直接经济效益。
参考文献:
[1]盂国营,方佳雨.钢芯输送带接头损坏原因及一次破断试验研究[J].煤炭科学技术,2003(9).
[2]兰西柱.钢芯输送带接头断裂在线监测仪的研制[J].煤炭科学技术,2000(12).
[3]程山.无损探伤检测立井钢丝绳的方法[J].煤矿机电,2009(1).
[4]乔巨忠.强力输送带无损探伤仪的研制[J].山西焦煤科技,2005(3).
[5]刘泽宇.钢丝绳芯胶带实时在线检测仪的应用[J].煤矿开采,2006(3).
[6]JEONGGeun-Young,et a1.ARM7 compatible 32一bit R1SC proces—sor design and verification[C].Proceedings一9th Russian-Korean International Symposium on Science and Technology,2005.
作者简介:享B东兵(1971一),男,高级Z-程师。1993年毕业于山西矿业学院(硕士学位),现在晋城煤业集团成庄煤矿从事技术工作。
(收稿日期:2010—07—07;责任编辑:姚克)
上一篇: 钢丝绳芯输送带在线实时自动监测装置科学技术鉴定证书
下一篇: 最后一篇
TCK·W钢丝绳在线检测技术相关论文
- 序号
- 论文名称
- 发表期刊
- 作者单位
- 作者
- 所属行业
- 1
- Application of Wire Rope Online Automatic Inspection System based on Weak Magnetic Principle on Quay
- 《港口科技》
- Lianyungang New Oriental International Container Terminal Co., Ltd. Jiansu, Lianyungang, 222000
- Zou Xiaohua1, Zhu Jiashuang2, Xu Guochun2
- 港口
- 2
- Innovation and practice of safety supervision of mine lifting wire rope
- 《Mining Machinery》
- Henan Xinzheng Coal Power Co., Ltd
- Liu Shidong
- mine
- 3
- Application of TCK Wire Rope Online Non-destructive Testing Technology
- Yungang Coal Mine
- Datong Mining Industry Group
- Yang Buzhong
- coal
- 4
- TCK.W钢丝绳在线检测系统在煤矿安全管理中的应用
- 《建井技术》
- 同煤集团机电管理处
- 薛 鹏
- 煤炭
- 5
- 郑煤集团使用TCK.W钢丝绳自动检测的报告
- 《矿山机械》
- 河南省新郑煤电有限责任公司
- 刘士栋
- 煤炭
- 6
- TCK.W钢丝绳在线检测系统的应用
- 《机电信息》
- 同煤集团煤峪口矿机电科
- 杜小琴
- 煤炭
- 7
- 峰峰经济效益分析报告(冀中能源)
- 《煤炭工业协会》
- 冀中能源峰峰集团有限公司
- 煤炭
- 8
- 现代矿井提升机钢丝绳安全监管模式探讨
- 《煤矿安全》
- 大同煤矿集团公司,山西 大同 037000
- 王天中
- 煤炭
- 9
- 提升绞车钢丝绳在线自动监测系统
- 《科技资讯》
- 大同煤矿集团挖金湾煤业公司
- 朱大根
- 煤炭
- 10
- 矿井提升中钢丝绳在线监测的应用
- 《金川科技》
- 金川集团有限公司二矿区
- 王群昌
- 金矿
- 11
- 渤钻50006绑丝验证报告
- 《渤钻50006平台》
- 中石油渤海钻探50006钻井队
- 中石油
- 石油
- 12
- 盘锦长城钻探检测报告
- 《长城钻探钻井》
- 中石油长城钻探工程有限公司
- 长城钻探钻井
- 石油
- 13
- 盘锦长城钻探第二次检测
- 《渤钻50006平台》
- 中石油渤海钻探50006
- 中石油
- 石油
- 14
- 钢丝绳在线自动检测系统研制与应用
- 《煤矿安全》
- 峰峰集团
- 冀庆亚
- 煤炭
- 15
- 峰峰集团钢丝绳检测系统及钢丝绳安全管理创新研究
- 《煤矿安全》
- 峰峰集团公司,河北 邯郸 056001
- 张步勤 冀庆亚 赵焕章
- 煤炭
- 16
- 钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统的开发及应用
- 《煤矿机电》
- 晋城蓝焰煤业股份有限公司
- 郭东兵
- 煤炭
- 17
- 浅析TCK·W钢丝绳在线监测系统在煤矿的应用
- 《经济技术协作信息》
- 中煤金海洋集团公司
- 吴刚
- 煤炭
- 18
- 机电一体化产品在落陵煤矿生产中的应用
- 《煤矿安全生产网》
- 济宁矿业集团落陵煤矿
- 赵玉春
- 煤炭
- 19
- TCK.W钢丝绳在线无损定量检测装置
- 《同煤科技》
- 大同煤矿集团公司
- 宋晓宇
- 煤炭
- 20
- TCK·W钢丝绳芯输送带在线监测系统应用研究
- 《地质矿山》
- 冀中能源股份有限公司邢台矿
- 吕能江
- 煤炭
- 21
- 钢丝绳芯输送带弱磁技术检测应用
- 山东煤炭科技
- 新矿内蒙能源公司黑梁矿井筹建处
- 贾爱学
- 煤炭
- 22
- 基于VC++设计钢丝绳芯皮带电磁在线监测系统
- 仪表技术与传感器
- 西安科技大学
- 陈海瑜
- 院校
- 23
- 钢丝绳在线自动监测系统研究
- 《建井技术》
- 双鸭山矿业集团东荣三矿
- 毕可仁
- 煤炭
- 24
- 基于弱磁检测技术的TCK.W钢丝绳检测在线系统
- 《煤矿机电》
- 枣庄矿业集团公司蒋庄煤矿
- 赵强
- 煤炭
- 25
- 和尚嘴矿副井提升钢丝绳在线检测技术的研究应用
- 《矿业论坛》
- 山西煤炭运销集团和尚嘴煤业有限公司
- 马强
- 煤炭
- 26
- 煤矿运输绞车钢丝绳断绳损坏的分析及预防
- 《能源技术与管理》
- 上海大屯能源股份有限公司
- 李 锋
- 煤炭
- 27
- 象山铁路隧道斜井有轨运输溜车分析及防控措施
- 《隧道建设》
- 中国中铁隧道集团有限公司龙厦铁路
- 赵喜斌
- 铁路
- 28
- 峰峰集团使用TCK.W钢丝绳检测技术的评价报告
- 冀中能源峰峰集团有限公司
- 29
- 金川集团使用TCK.W钢丝绳检测技术的评价报告
- 《金川科技》
- 金川集团有限公司二矿区
- 王群昌
- 30
- 同煤集团使用TCK.W钢丝绳检测技术报告
- 《机械管理开发》
- 同煤集团有限责任公司云冈矿
- 杨步忠
- 煤炭
- 31
- TCK.W钢丝绳检测技术与矿井提升钢丝绳检测
- 《煤炭技术》
- 国投新集能源股份有限公司
- 岳粹巍
- 煤炭
- 32
- TCK.W钢丝绳检测系统的推广应用
- 《矿山机械》
- 上海大屯能源股份有限公司徐庄煤矿
- 袁 新
- 煤炭
- 33
- 沿沟煤矿使用TCK·W钢丝绳检测仪的实践
- 《江西煤炭科技》
- 乐平矿务局沿沟煤矿
- 彭少锋
- 煤炭
- 34
- TCK.W钢丝绳检测系统在水工 钢丝绳检测上的应用
- 《华东科技》
- 安徽水利工程机电检测所
- 杨 军
- 水利
- 35
- TCK·W钢丝绳无损探伤仪在南京银茂的应用
- 《采矿技术》
- 南京银茂铅锌矿业有限公司
- 王建华
- 铅锌矿
- 36
- 焦家金矿应用TCK.W钢丝绳检测技术进行 钢丝绳安全管理的创新实践
- 《经济管理》
- 山东黄金矿业莱州有限公司焦家金矿
- 尹海林
- 金矿
- 37
- TCK.W型钢丝绳在线无损探伤仪原理及应用
- 《中国设备管理》
- 原中信重机矿山机械研究院
- 窦毓棠
- 科研
- 38
- TCK.W型钢丝绳在线无损探伤仪工作原理
- 《材料开发与应用》
- 原中信重机矿山机械研究院
- 窦毓棠
- 科研
- 39
- TCK•W索道钢丝绳检测专家系统的研制与应用
- 索道年会论文
- 洛阳威尔若普检测技术有限公司
- 窦柏林
- 索道
- 40
- TCK·W钢丝绳在自动检测装置的应用
- 《制造业自动化》
- 吉林工程技术师范学院
- 唐耀武
- 院校
- 41
- 基于TCK的钢丝绳弯曲疲劳检测系统的设计
- 《研究与开发》
- 河南科技大学机电工程学院
- 张彦平
- 院校
- 43
- 兴安矿钢丝绳在线实时自动检测系统
- 《山东煤炭科技》
- 鹤岗矿业集团公司兴安煤矿
- 陈 影
- 煤炭
- 44
- 提高桥式抓斗卸船机钢丝绳使用安全经济性的探讨
- 《起重运输机械》
- 厦门华夏国际电力发展有限公司
- 翁春华
- 港口
- 45
- 电梯曳引钢丝绳的无损检测与润滑维护
- 《上海电梯》
- 湖南省常德市特种设备检验检测所
- 杨辉
- 电梯
- 46
- 基于弱磁探伤的钢丝绳无损检测
- 《工程机械学报》
- 武汉理工大学
- 陶德馨
- 院校
- 47
- 电梯钢丝绳无损检测技术应用研究
- 《机电信息》
- 福建信息职业技术学院机电工程系
- 陈 琳
- 电梯
- 48
- 煤矿钢丝绳探伤弱磁检测原理与应用研究
- 《山东煤炭科技》
- 黑龙江省煤矿矿用安全产品检验中心
- 汪伟红
- 煤炭
- 49
- 煤矿运输绞车钢丝绳检测方法分析
- 《工业技术》
- 河南煤业化工集团焦煤公司赵固二矿
- 王国喜
- 煤炭
- 50
- 提升钢丝绳检测问题的探讨
- 《山东煤炭科技》
- 龙煤集团鹤岗分公司富力煤矿
- 郝军
- 煤炭
- 51
- 提升绞车钢丝绳损坏的分析及预防措施
- 《山东煤炭科技》
- 七台河矿业精煤集团有限责任公司东风煤矿
- 郑成才
- 煤炭
- 52
- 提升绞车钢丝绳检测技术的探索
- 《煤炭技术》
- 鹤岗矿业集团公司
- 彭树彦
- 煤炭
- 53
- 钢丝绳无损检测技术在提升系统的应用与研究
- 《华东科技》
- 平顶山天安煤业股份有限公司六矿
- 李建全
- 煤炭
- 54
- 无损探伤检测立井钢丝绳的方法
- 《煤矿机电》
- 中煤第四十九工程处
- 程 山
- 煤炭
- 55
- 钢丝绳无损检测的重要性和可行性
- 《江汉石油科技》
- 中国石化江汉油建工程有限公司
- 肖金品
- 石油
- 56
- 钢丝绳(缆)在线无损定量方法和判定规则 MT/T970-2005
- 《煤炭行业标准》
- 批准执行:国家发改委
- TCK·W
- 煤炭
- 57
- 钢丝绳(缆)全息定量无损检测
- 《矿山机械》
- 原中信重机矿山机械研究院
- 窦毓棠
- 科研
- 58
- 中国特种设备钢丝绳安全现状及钢丝绳检测技术的创新与发展
- 特种设备研讨会论文
- 洛阳威尔若普检测技术有限公司
- 窦柏林
- 特种设备
- 59
- 港口起重机钢丝绳失效过程中的磁化性质研究
- 《武汉理工大学》
- 武汉理工大学 物流工程学院
- 董熙晨
- 院校
- 60
- 卸船机钢丝绳使用安全经济型的探讨
- 《科技风》
- 河北唐山曹妃甸实业港务有限公司
- 康聚生
- 港口
- 61
- 基于虚拟仪器技术的钢丝绳无损定量检测系统设计
- 《研究与开发》
- 河南科技大学机电工程学院
- 张彦平
- 院校
- 62
- 晋煤集团自动监测系统现场对比验证报告
- 晋煤蓝焰煤业股份有限公司成庄矿洗选厂
- 煤炭
- 63
- 钢丝绳芯输送带监测装置 使用报告
- 晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄矿
- 煤炭
- 64
- 钢丝绳芯输送带在线实时自动监测装置科学技术鉴定证书
- 中国煤炭机械工业协会、煤矿与煤炭城市发展工作委员会
- 煤炭
- 65
- 攀钢集团研究院设备诊断部 关于TCK钢丝绳探伤仪试用报告
- 攀钢集团
- 69
- 象山铁路隧道斜井有轨运输溜车分析及防控措施
- 中国中铁隧道集团有限公司
- 赵喜斌,郭得福
- 70
- TCK.W钢丝绳无损探伤仪在南京银茂的应用
- 南京银茂铅锌矿业有限公司,江苏南京210033
- 王建华
- 71
- 煤炭质检机构发展现状与展望
- 煤炭科学研究总院 检测研究分院 , 北京 100013
- 高峰