摘 要

输煤皮带机是火电厂的基本煤料传输设备。如果皮带机出现了问题，那么火电厂必定无法正常运转，并造成工厂经济损失甚至人员伤亡。因此对输煤皮带机的研究有着重大的意义。输煤皮带纵向撕裂是输煤皮带机的主要故障之一，当机器发生了皮带纵向撕裂事故，如果没有及时的检测和报警装置，输煤皮带可能会在短时间内全部毁坏。大型输煤皮带价值昂贵，发生撕裂事故后果不堪设想。通过对国内外皮带防撕裂技术的学习研究，本文提出了一种系统设计方案。从输煤皮带机实际状况入手。详细研究和探讨输煤皮带产生纵向撕裂的原因，并提出一种智能化非接触式的检测方法。包括系统的设计思路，硬件设计以及软件设计等。运用超声波测距的方法，可以实现输煤皮带的在线监测。本文提出的方法可靠而准确，能有效的解决输煤皮带纵向撕裂的检测和撕裂事故预防。在火电厂等相关产业有着较大的应用价值。

关键词：纵向撕裂，输煤皮带，超声波传感器，在线监测

ABSTRACT

Coal conveyor belt is the basic equipment of thermal power plant. If the belt machine has a problem, then the thermal power plant must not work properly, and cause the factory economic losses and even casualties. Therefore, the study of coal conveyor belt is of great significance. Longitudinal tearing of the conveyor belt is one of the major failures of the conveyor belt machine. When the machine has a longitudinal tearing of the belt, if there is no timely detection and alarm device, the conveyor belt may be destroyed in a short time. Large coal conveyor belt is expensive, the consequences of tearing accident can not imagine. Through the research on the anti - tear technology of belt at home and abroad, this paper presents a system design scheme. Starting from the actual situation of coal conveyor belt. This paper studies and explores the causes of longitudinal tearing in coal belt, and puts forward an intelligent non - contact detection method. Including the design of the system ideas, hardware design and software design. The method of ultrasonic distance measurement can realize the on-line monitoring of coal belt. The method proposed in this paper is reliable and accurate, which can effectively solve the longitudinal tear detection and tear accident prevention of coal belt. In the thermal power plant and other related industries have a greater application value.

Keywords: longitudinal tear, coal belt, ultrasonic sensor, on-line monitoring

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究意义 1

1.2 相关研究概况 2

1.3 论文主要内容 4

第2章 输煤皮带机和纵向撕裂 5

2.1 输煤皮带机简介 5

2.2 纵向撕裂产生的原因 6

第3章 系统总体方案设计 8

3.1方案论证 8

3.2压力测量原理 8

3.2.1托辊受力分析 9

3.3超声波测距 10

3.3.1超声波测距设计 11

3.4系统总体框图 12

第4章硬件设计 14

4.1传感器的选用 14

4.1.1拉压传感器选用 14

4.1.2超声波传感器 16

4.2数据采集卡的选用 18

4.3 89C51测距芯片 19

4.4电路设计 20

4.4.1拉力传感器信号处理 20

4.4.2超声波发送电路 20

4.4.3超声波接收电路 21

4.5 撕裂信号报警电路设计 22

第5章软件设计 23

5.1 软件简介 23

5.2运行界面设计 23

5.3检测界面设计 25

5.4仿真结果 26

5.4.1系统正常运转 26

5.4.2纵向撕裂仿真 27

第6章总结 29

参考文献 30

致谢 31

附录 32

第1章 绪论

第二次工业革命以来，交流电逐渐成为人类生产生活中最为基础的能量来源。中国乃至全世界的电力产业技术都在不断地革新进步，电力产业是社会工业发展的基础。发电技术也在逐步更新，主要有火力发电，风力发电，水力发电，太阳能发电，核能发电等等。目前，火力发电仍是我国主要的发电手段。是现代社会电力发展的主力军。建设火电厂对社会发展的好处不言而喻。烧煤是火电厂发电的主要手段。所以对输煤技术的研究有着重大的意义。皮带运输机是最常见的输煤设备。运输机最早的雏形可以追溯到中国古代的提水翻车；17世纪中叶，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，英国出现了带式输送机；1887年，美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，皮带运输机相关技术不断发展完善。实现了机械自动化的物料搬运。并且国外在70年代就开始了对皮带防撕裂技术的研究^[1]。然而我国目前生产的带式输送机的工作参数已经无法满足部分高产高效煤炭开采企业的需要，特别是某些关键的元部件和功能与国外的差距非常大^[2]。

输煤皮带是运输机运载物料的基础，经济成本也大概占到皮带运输机的四成以上。输送带材质众多，主要有：PVC输送带、PU输送带、聚乙烯输送带、塑料链板输送带、模块网输送带、聚丙烯输送带、尼龙输送带、铁氟龙输送带、不锈钢输送带等。大型工业传送带如图1-1所示。