一种基于胶带输送机的金属检测分离装置设计与改进

引言

金属检测分离装置对于煤炭的开采与生产意义重大,能够更好地保障煤炭生产的顺利进行。对基于胶带输送机的金属检测分离装置进行不断优化和改进,将其应用于煤矿生产,可以检测并分离煤炭中的大块金属,弥补旧有检测装置存在的弊端。

1基于胶带输送机的金属检测分离装置研发背景与意义

胶带输送机是煤炭生产中的重要设备,承担煤炭运输的重要功能。在其输送煤炭过程中,煤流中往往混有金属物体,需要将这些金属物体与煤炭分离开来。因此,对煤流进行金属检测是胶带输送机煤炭输送过程中的一项重要工作。当前的金属检测分离装置在检测过程中存在不少缺陷,例如对于大块金属的检测准确率低,经常出现误报警及误触发等操作,使后续采样头与犁煤器分离大块金属的动作频率高,分离效果极差,对煤炭生产带来不利影响。此外,大功率的输送带多使用钢丝带,输送带中的钢丝接头、钢丝会使检测分离装置中的金属探测仪被误触发,大大增加了误操作的概率,装置效果被进一步削弱。本文通过进一步优化与改进基于胶带输送机的金属检测分离装置,为提升煤炭金属检测分离效果与效率奠定了良好的基础。

2基于胶带输送机的金属检测分离装置构造

本文基于胶带输送机的金属检测分离装置的关键构造主要包括金属探测装置、处理器、金属分离装置、输送带带速测量装置,如图1所示。

2.1金属探测装置的设计

金属探测装置的设计是本文新装置的一个重要改进,通过在胶带输送机的上输送带设置两套或两套以上的金属探测装置,即第一金属探测装置、第二金属探测装置,提升了大块金属的检测效果。在胶带输送机输送方向上,第一、第二金属探测装置间隔设置,两者相距一定的距离,为第一距离。当输送带上出现大块金属时,第一金属探测装置在检测到大块金属后,及时将第一信号发送给处理器:大块金属被第二金属探测装置检测到,则将第二信号发送给处理器。根据具体需要,还可以设置第三金属探测装置,其具体原理与第一、第二金属探测装置相同。此外,为了进一步减少钢丝带中的钢丝与钢丝头造成的误触发,还可以在下输送带设置第四金属探测装置。

2.2处理器的设计

在本文新的金属检测分离装置中,处理器是装置中信息传输与中转的重要设备,也是信息处理与控制的中心,对于该装置金属检测与分离功能的实现至关重要。处理器分别与第一、第二金属探测装置建立通信连接,接收来自第一、第二金属探测装置的金属检测信号。在处理器接收到第一、第二信号后,会得到第一时间差与上输送带带速,然后结合第一距离的第一阈值范围判断带速和第一时间差的乘积,如果在范围内,即表明上输送带存在大块金属。此外,处理器还与金属分离装置建立联系,在其判断出上输送带存在大块金属后,会根据金属分离装置的位置、带速,对相应的金属分离装置进行控制,将大块金属从煤流中分离出去。第三、第四金属探测装置的第三、第四信号的处理与第一、第二信号相同。

2.3金属分离装置的设计

金属分离装置承担将大块金属从煤流中分离出去的功能,其需要与处理器连接,接收来自处理器的控制指令。而金属分离装置主要采用采样头或犁煤器。当检测到输送带上存在大块金属时,在处理器的控制下,当含有大块金属的煤流经过金属分离装置,其会通过采样头、犁煤器将大块金属从物料中分离出去,最终完成煤流中金属的检测与分离操作。

2.4输送带带速测量装置

处理器判断输送带是否有大块金属,还需要使用到带速这一重要参数,且带速测量对于处理器控制金属分离装置,实现分离操作也有重要作用,因此还需要设置输送带带速测量装置。其主要使用编码器与PLC高速计数器进行带速计算,并与处理器建立连接,将带速数值传送给处理器。

3基于胶带输送机的金属检测分离装置改进方法

传统的基于胶带输送机的金属检测分离装置通常只有一个金属探测仪,处理器判断煤流中是否存在大块金属只能依靠一组数据进行判断,因此误触发的概率较大。而新的金属检测分离装置通过在硬件上增加多个金属探测仪,为处理器提供多组数据进行再次判定,即使一个金属探测仪出现误触发,其余的金属探测仪可以进行再次检测,处理器依赖多组数据的对比分析,可以更加准确地判断是否存在大块金属,大大降低了误触发与误操作的概率,最终达到提高金属检测准确率、提升大块金属分离效果的目的。具体来说,在上输送带上设置第一、第二、第三金属探测装置,处理器就可以获得第一、第二、第三信号这3个信号信息,处理器在分析过程中就可以将这3个信号两两对比,进行多次判定,防止某个金属探测仪误触发,提升检测结果的准确性。

为了解决钢丝带导致金属检测分离装置发生误触发和误处理的问题,通过在下输送带增加第四金属探测装置,可进一步控制误触发的发生。第一与第四金属探测装置的间距为第三距离,处理器可以根据第一、第四信号的第三时间差和带速的乘积与第三距离比较,如果在第三阈值范围内检测到下输送带存在大金属块,处理器就可以向金属分离装置发送指令,控制其不进行分离操作。煤流在上输送带运输过程中,如果位于下输送带的第四金属检测装置检测到大块金属,其只能是由于钢丝与钢丝头导致的误检测信号。通过该设置金属检测装置就可以辨别是否是由钢丝与钢丝头导致的误触发,如果是,则处理器给金属分离装置发送不进行分离的指令,屏蔽误触发的信息,解决了误处理与误操作问题,进一步提升了金属检测准确率与金属分离效果。

4结语

本文介绍的基于胶带输送机的金属检测分离装置具有如下突出优点：(1）能够有效解决当前基于胶带输送机的金属检测分离装置存在的突出问题,为煤炭生产中大块金属的检测与分离提供有效保障:（2）该装置的设计与制造难度低,只需在原有基础上增加相应硬件设备,对相关参数进行设置等,就可以达到优化检测分离装置的目的,降低了装置升级改造对煤炭生产的影响,保障了企业的生产效率与经济效益