煤礦鋼絲繩芯輸送帶作為煤礦開(kāi)采的主要運(yùn)輸設(shè)備,在長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下,由于輸送帶接頭處的鋼絲繩芯通常容易發(fā)生抽動(dòng),使皮帶接頭發(fā)生斷裂,導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。漏磁檢測(cè)以其優(yōu)勢(shì)在鋼絲繩芯輸送帶缺陷無(wú)損檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用,但其對(duì)輸送帶接頭的檢測(cè)仍然存在許多不足。因此,研究煤礦鋼絲繩芯輸送帶接頭漏磁分布規(guī)律,并對(duì)接頭抽動(dòng)進(jìn)行定量評(píng)價(jià),對(duì)于煤礦鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動(dòng)漏磁定量檢測(cè)具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

首先,針對(duì)輸送帶接頭漏磁場(chǎng)分布規(guī)律研究難題,分析了煤礦鋼絲繩芯輸送帶接頭的結(jié)構(gòu)、接頭抽動(dòng)斷帶過(guò)程及接頭漏磁無(wú)損檢測(cè)的原理,建立了合理的接頭漏磁磁偶極子模型,對(duì)一階接頭的漏磁場(chǎng)分布以及影響其漏磁分布的因素進(jìn)行了理論分析,得到了一階接頭漏磁理論分布特點(diǎn)及其隨接頭結(jié)構(gòu)參數(shù)、相關(guān)檢測(cè)參數(shù)變化的規(guī)律。

其次,針對(duì)鋼絲繩芯輸送帶設(shè)備龐大笨重,內(nèi)部接頭結(jié)構(gòu)參數(shù)無(wú)法控制的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了接頭三維漏磁分布自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)以對(duì)接頭漏磁分布進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。該系統(tǒng)包括接頭漏磁檢測(cè)系統(tǒng)和三軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。接頭漏磁檢測(cè)系統(tǒng)采用高精度的Hall傳感器和數(shù)字化高精度CH-3600高斯計(jì),對(duì)接頭漏磁場(chǎng)進(jìn)行高精度測(cè)量。三軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用了多軸運(yùn)動(dòng)控制器SMC6480,對(duì)傳感器探頭在掃描時(shí)的定位和移動(dòng)進(jìn)行控制。使用Labwindows\CVI軟件對(duì)上位控制軟件進(jìn)行了開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了對(duì)接頭漏磁信息空間域采集的自動(dòng)化,為接頭漏磁分布的實(shí)驗(yàn)研究提供良好的前提條件。

針對(duì)接頭漏磁理論分析與實(shí)際接頭漏磁之間可能存在的差異,制作了實(shí)驗(yàn)接頭,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的探頭、接頭位置及各坐標(biāo)方向進(jìn)行了規(guī)定,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀可信。通過(guò)對(duì)一階接頭漏磁分布進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了接頭漏磁理論分析中的結(jié)論,并對(duì)復(fù)雜的多階接頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,獲得了多階接頭的漏磁分布規(guī)律。最后,針對(duì)輸送帶漏磁檢測(cè)接頭抽動(dòng)的定量評(píng)價(jià)問(wèn)題,根據(jù)理論分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試中接頭漏磁分布規(guī)律,設(shè)計(jì)了接頭漏磁峰值間距特征提取方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)接頭漏磁分量Bz的信號(hào)峰值間距進(jìn)行了有效的提取。依據(jù)接頭長(zhǎng)度與漏磁信號(hào)峰值間距之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,制訂了接頭抽動(dòng)漏磁定量評(píng)價(jià)方法。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)接頭的抽動(dòng)進(jìn)行漏磁定量評(píng)價(jià),將接頭抽動(dòng)的漏磁定量評(píng)價(jià)結(jié)果與直接測(cè)量的接頭抽動(dòng)距離進(jìn)行比較,得到了接頭抽動(dòng)漏磁定量評(píng)價(jià)誤差的分布范圍,驗(yàn)證了該接頭抽動(dòng)漏磁定量評(píng)價(jià)方法的有效性以及本研究的正確性。

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