引言

金屬檢測分離裝置對于煤炭的開采與生產意義重大,能夠更好地保障煤炭生產的順利進行。對基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置進行不斷優(yōu)化和改進,將其應用于煤礦生產,可以檢測并分離煤炭中的大塊金屬,彌補舊有檢測裝置存在的弊端。

1基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置研發(fā)背景與意義

膠帶輸送機是煤炭生產中的重要設備,承擔煤炭運輸?shù)闹匾δ?。在其輸送煤炭過程中,煤流中往往混有金屬物體,需要將這些金屬物體與煤炭分離開來。因此,對煤流進行金屬檢測是膠帶輸送機煤炭輸送過程中的一項重要工作。當前的金屬檢測分離裝置在檢測過程中存在不少缺陷,例如對于大塊金屬的檢測準確率低,經常出現(xiàn)誤報警及誤觸發(fā)等操作,使后續(xù)采樣頭與犁煤器分離大塊金屬的動作頻率高,分離效果極差,對煤炭生產帶來不利影響。此外,大功率的輸送帶多使用鋼絲帶,輸送帶中的鋼絲接頭、鋼絲會使檢測分離裝置中的金屬探測儀被誤觸發(fā),大大增加了誤操作的概率,裝置效果被進一步削弱。本文通過進一步優(yōu)化與改進基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置,為提升煤炭金屬檢測分離效果與效率奠定了良好的基礎。

2基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置構造

本文基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置的關鍵構造主要包括金屬探測裝置、處理器、金屬分離裝置、輸送帶帶速測量裝置,如圖1所示。

2.1金屬探測裝置的設計

金屬探測裝置的設計是本文新裝置的一個重要改進,通過在膠帶輸送機的上輸送帶設置兩套或兩套以上的金屬探測裝置,即第一金屬探測裝置、第二金屬探測裝置,提升了大塊金屬的檢測效果。在膠帶輸送機輸送方向上,第一、第二金屬探測裝置間隔設置,兩者相距一定的距離,為第一距離。當輸送帶上出現(xiàn)大塊金屬時,第一金屬探測裝置在檢測到大塊金屬后,及時將第一信號發(fā)送給處理器:大塊金屬被第二金屬探測裝置檢測到,則將第二信號發(fā)送給處理器。根據具體需要,還可以設置第三金屬探測裝置,其具體原理與第一、第二金屬探測裝置相同。此外,為了進一步減少鋼絲帶中的鋼絲與鋼絲頭造成的誤觸發(fā),還可以在下輸送帶設置第四金屬探測裝置。

2.2處理器的設計

在本文新的金屬檢測分離裝置中,處理器是裝置中信息傳輸與中轉的重要設備,也是信息處理與控制的中心,對于該裝置金屬檢測與分離功能的實現(xiàn)至關重要。處理器分別與第一、第二金屬探測裝置建立通信連接,接收來自第一、第二金屬探測裝置的金屬檢測信號。在處理器接收到第一、第二信號后,會得到第一時間差與上輸送帶帶速,然后結合第一距離的第一閾值范圍判斷帶速和第一時間差的乘積,如果在范圍內,即表明上輸送帶存在大塊金屬。此外,處理器還與金屬分離裝置建立聯(lián)系,在其判斷出上輸送帶存在大塊金屬后,會根據金屬分離裝置的位置、帶速,對相應的金屬分離裝置進行控制,將大塊金屬從煤流中分離出去。第三、第四金屬探測裝置的第三、第四信號的處理與第一、第二信號相同。

2.3金屬分離裝置的設計

金屬分離裝置承擔將大塊金屬從煤流中分離出去的功能,其需要與處理器連接,接收來自處理器的控制指令。而金屬分離裝置主要采用采樣頭或犁煤器。當檢測到輸送帶上存在大塊金屬時,在處理器的控制下,當含有大塊金屬的煤流經過金屬分離裝置,其會通過采樣頭、犁煤器將大塊金屬從物料中分離出去,最終完成煤流中金屬的檢測與分離操作。

2.4輸送帶帶速測量裝置

處理器判斷輸送帶是否有大塊金屬,還需要使用到帶速這一重要參數(shù),且?guī)贉y量對于處理器控制金屬分離裝置,實現(xiàn)分離操作也有重要作用,因此還需要設置輸送帶帶速測量裝置。其主要使用編碼器與PLC高速計數(shù)器進行帶速計算,并與處理器建立連接,將帶速數(shù)值傳送給處理器。

3基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置改進方法

傳統(tǒng)的基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置通常只有一個金屬探測儀,處理器判斷煤流中是否存在大塊金屬只能依靠一組數(shù)據進行判斷,因此誤觸發(fā)的概率較大。而新的金屬檢測分離裝置通過在硬件上增加多個金屬探測儀,為處理器提供多組數(shù)據進行再次判定,即使一個金屬探測儀出現(xiàn)誤觸發(fā),其余的金屬探測儀可以進行再次檢測,處理器依賴多組數(shù)據的對比分析,可以更加準確地判斷是否存在大塊金屬,大大降低了誤觸發(fā)與誤操作的概率,最終達到提高金屬檢測準確率、提升大塊金屬分離效果的目的。具體來說,在上輸送帶上設置第一、第二、第三金屬探測裝置,處理器就可以獲得第一、第二、第三信號這3個信號信息,處理器在分析過程中就可以將這3個信號兩兩對比,進行多次判定,防止某個金屬探測儀誤觸發(fā),提升檢測結果的準確性。

為了解決鋼絲帶導致金屬檢測分離裝置發(fā)生誤觸發(fā)和誤處理的問題,通過在下輸送帶增加第四金屬探測裝置,可進一步控制誤觸發(fā)的發(fā)生。第一與第四金屬探測裝置的間距為第三距離,處理器可以根據第一、第四信號的第三時間差和帶速的乘積與第三距離比較,如果在第三閾值范圍內檢測到下輸送帶存在大金屬塊,處理器就可以向金屬分離裝置發(fā)送指令,控制其不進行分離操作。煤流在上輸送帶運輸過程中,如果位于下輸送帶的第四金屬檢測裝置檢測到大塊金屬,其只能是由于鋼絲與鋼絲頭導致的誤檢測信號。通過該設置金屬檢測裝置就可以辨別是否是由鋼絲與鋼絲頭導致的誤觸發(fā),如果是,則處理器給金屬分離裝置發(fā)送不進行分離的指令,屏蔽誤觸發(fā)的信息,解決了誤處理與誤操作問題,進一步提升了金屬檢測準確率與金屬分離效果。

4結語

本文介紹的基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置具有如下突出優(yōu)點：(1）能夠有效解決當前基于膠帶輸送機的金屬檢測分離裝置存在的突出問題,為煤炭生產中大塊金屬的檢測與分離提供有效保障:（2）該裝置的設計與制造難度低,只需在原有基礎上增加相應硬件設備,對相關參數(shù)進行設置等,就可以達到優(yōu)化檢測分離裝置的目的,降低了裝置升級改造對煤炭生產的影響,保障了企業(yè)的生產效率與經濟效益