本发明涉及皮带机的损坏检测,尤其涉及一种皮带机的托辊轴承的损坏检测装置及检测方法。
背景技术:
1、滚动轴承作为机械设备中应用极其广泛的一种零部件,其种类繁多,结构各异。当设备轴承发生故障时,往往会造成经济损失,甚至给现场的设备操作人员带来人身安全威胁,因此对滚动轴承进行状态监测与故障诊断显得十分重要。滚动轴承的状态检测与故障诊断技术历经多年的迭代更新发展,主要的技术手段包括振动信号、温度信号、声发射信号、电磁信号、超声信号、油样分析等,其中振动信号发展应用相对广泛。伴随着科学技术的不断发展以及新兴技术的创新融合,滚动轴承状态监测与故障诊断技术逐渐体现出自动化、智能化特点。
2、红外热成像技术可以根据物体对外辐射强度进行具体成像,所得热图像不仅包括物体轮廓而且对于物体表面温度场分布可以进行直观表征。当滚动轴承发生故障时,空间温度场分布也发生相应改变;因此,基于温度的轴承监测技术已被广泛应用,同样地通过轴承红外热图像变化也可以进行轴承状态判别。近年来,国内外利用红外热成像技术进行滚动轴承状态判别的研究逐渐增多,该技术方法将轴承状态判别转换到了一个全新的视角,利用热图像特征丰富结合快速发展的图像处理技术实现轴承诊断监测,可以实现远距离、无损伤、高精度、智能化等优点,已逐渐发展成为轴承状态判别领域新的研究方向。
3、现有技术中的中国专利文献:202011109155.0中公开了一种带机的检测装置,包括定位件、用于探测定位件的雷达探测器和雷达信号处理器。但上述方案在实施过程中,至少存在如下技术问题:在tbm施工,皮带机出碴运输时,由于皮带机运行时下面的托辊轴承容易损坏,损坏后由于摩擦加大,导致托辊温度升高,易造成皮带机的皮带损坏,但是由于皮带机的距离很长,人工检查又带来很大麻烦,且人工检查精度不高,故障定位精度差,自动化程度低。因此,亟需提出一种皮带机的托辊轴承的损坏检测装置及检测方法。
技术实现思路
1、鉴于以上技术问题,本公开提供了一种皮带机的托辊轴承的损坏检测装置及检测方法,解决了现有技术中由于皮带机运行时下面的托辊轴承容易损坏,导致托辊温度升高,易造成皮带机的皮带损坏,且人工检查精度不高,故障定位精度差,自动化程度低的技术问题。本发明红外检测设备,安装到向隧道内运输材料的车头外部,实时的对皮带机进行红外扫描,检测出温度较高的点,同时运输车上装上实时定位组件,对发生轴承破坏的地方定位,提高了检测的准确性和可靠性,降低了维护成本,简化了操作流程,并确保了在各种环境条件下的有效运行。
2、根据本公开的一个方面,提供一种皮带机的托辊轴承的损坏检测装置及检测方法,包括多个呈线性排列的皮带机、和安装在隧道内运输车的外侧的红外检测模块,所述红外检测模块与所述皮带机的托辊轴承并行设置,所述托辊轴承包括主动滚筒、从动滚筒、和张紧滚筒;
3、所述运输车底部安装与隧道内轨道相适配的滚轮,所述滚轮两端设置至少两个减震弹簧;所述运输车顶部设置得以吊装的卡扣;
4、所述皮带机包括多个立柱,所述立柱上方装设皮带,所述皮带内侧中部设置主动滚筒、两端设置从动滚筒,所述皮带外侧、主动滚筒左右侧分别设置张紧滚筒;
5、所述红外检测模块包括得以采集托辊轴承红外辐射的红外相机,所述红外相机的光学信号输出端连接探测器、以将托辊轴承发出的红外辐射波转换为电信号,所述探测器的红外图像输出端电连接图像处理模块,以将存在缺陷的图像信息上传到数据库;所述红外检测模块还包括得以测量运输车与托辊轴承距离的激光雷达、和定位运输车水平方向和垂直方向位置的rtk定位模块。
6、在本公开的一些实施例中,所述滚轮包括内轮和外轮,所述内轮与外轮之间经多个减震器件连接,所述外轮由多个弧形减震板拼接而成。
7、在本公开的一些实施例中,所述减震器件包括缓冲弹簧。
8、在本公开的一些实施例中,所述弧形减震板一端设置凹槽、另一端设置形位配合于凹槽的凸起,以实现相邻的弧形减震板拼接在一起。
9、在本公开的一些实施例中,所述主动滚筒端部安装滚筒链轮,所述滚筒链轮经传动带连接电机链轮,所述电机链轮安装在电机的动力输出轴上。
10、在本公开的一些实施例中,所述皮带下方安装清洁组件,所述清洁组件包括滚动毛刷,所述滚动毛刷外侧经轴承座套设接灰盒。
11、在本公开的一些实施例中,所述运输车上安装升降组件,所述升降组件包括固定外框架,所述固定外框架内侧经升降液压缸安装得以在其内升降的移动内框架,所述移动内框架上安装承托架、以固定红外检测模块。
12、在本公开的一些实施例中,所述红外检测模块的顶部和底部均安装夜航灯。
13、一种皮带机托辊轴承的损坏检测方法,包括如下步骤:
14、a.安装准备:将红外检测模块安装在运输车上,通过调节升降组件进而调节红外检测模块的高度,使得红外相机与托辊轴承并行设置;
15、b.启动检测:启动运输车,使其沿皮带机的延伸方向移动,过程中,红外相机对托辊轴承进行拍照,捕捉托辊轴承发出的红外辐射;
16、c.数据采集:探测器将红外辐射转换为电信号,图像处理模块通过热图像灰度值对比确定图像中每个单一像素区域的温度值,进而实现多点的实时整体测温分析,识别存在缺陷的区域;激光雷达测量运输车与托辊轴承之间的距离;rtk定位模块提供运输车在水平方向和垂直方向上的位置;
17、d.数据分析:图像处理模块将存在缺陷的图像信息上传到数据库,确认托辊轴承存在过热现象的区域,结合激光雷达和rtk定位模块提供的数据,确定异常托辊轴承的位置;
18、e.结果输出:根据分析结果,生成报告或警告信息,通过可视化界面显示每个托辊轴承的状态,以便于维护人员定位问题;
19、f.维护行动:根据检测结果,采取对损坏的托辊轴承的维护措施。
20、本发明的有益效果在于:
21、1.利用红外相机捕捉托辊轴承发出的红外辐射,通过探测器转换为电信号,实现对轴承温度的实时监测。
22、2.多传感器集成,结合激光雷达和rtk定位模块,实现对运输车与托辊轴承之间距离的测量,以及运输车在空间中的位置定位,确保检测的准确性。
23、3.通过图像处理模块对红外图像进行分析,识别出存在缺陷的区域,并将信息上传到数据库,结合位置数据确定异常轴承的确切位置。
24、4.从安装准备到结果输出,整个检测流程自动化,减少了人工干预,提高了检测效率和准确性。
25、5.检测结果可以实时反馈给维护人员,通过可视化界面显示每个托辊轴承的状态,便于快速定位问题并采取相应的维护措施。
26、6.通过定期检测,可以及时发现并修复损坏的托辊轴承,避免因轴承损坏导致的设备故障或安全事故,提高整个皮带机系统的运行安全性和可靠性。
27、7.通过预测性维护,可以在轴承损坏前进行维修或更换,减少意外停机时间,降低维护成本。
28、8.红外检测模块顶部和底部安装的夜航灯,使其能够在夜间或光线不足的环境中正常工作,提高了检测装置的环境适应性。
29、9.滚轮的设计确保了运输车在隧道内轨道上的稳定运行,减少了脱轨的风险。
30、10.减震弹簧和弧形减震板的组合提供了多层次的减震效果,减少了运输过程中的冲击和震动,保护了运输的物料和运输车本身。
31、11.弧形减震板28的设计允许快速更换磨损部件,简化了维护工作。
32、12.顶部的卡扣使得运输车可以方便地进行吊装和移动,提高了作业效率。
33、13.由于减震器件的多样性,该运输车系统能够适应不同的轨道条件和负载需求。
1.一种皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:包括多个呈线性排列的皮带机、和安装在隧道内运输车的外侧的红外检测模块,所述红外检测模块与所述皮带机的托辊轴承并行设置,所述托辊轴承包括主动滚筒、从动滚筒、和张紧滚筒;
2.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述滚轮包括内轮和外轮,所述内轮与外轮之间经多个减震器件连接,所述外轮由多个弧形减震板拼接而成。
3.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述减震器件包括缓冲弹簧。
4.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述弧形减震板一端设置凹槽、另一端设置形位配合于凹槽的凸起,以实现相邻的弧形减震板拼接在一起。
5.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述主动滚筒端部安装滚筒链轮,所述滚筒链轮经传动带连接电机链轮,所述电机链轮安装在电机的动力输出轴上。
6.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述皮带下方安装清洁组件,所述清洁组件包括滚动毛刷,所述滚动毛刷外侧经轴承座套设接灰盒。
7.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述运输车上安装升降组件,所述升降组件包括固定外框架,所述固定外框架内侧经升降液压缸安装得以在其内升降的移动内框架,所述移动内框架上安装承托架、以固定红外检测模块。
8.如权利要求1所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于:所述红外检测模块的顶部和底部均安装夜航灯。
9.一种皮带机托辊轴承的损坏检测方法,适用于如权利要求1~8任一项所述的皮带机的托辊轴承的损坏检测装置,其特征在于,包括如下步骤:
10.如权利要求9所述的皮带机托辊轴承的损坏检测方法,其特征在于:所述步骤a之前还包括吊装运输车:通过卡扣吊起运输车并放入隧道内的轨道上。