帶式輸送機自動維護系統(tǒng)方法機械外文文獻翻譯、中英文翻譯、外文翻譯

帶式輸送機自動維護系統(tǒng)方法概要本文論述了帶式輸送機系統(tǒng)維修自動化，特別是托輥。自動維護是一種很有前途的護方法，這種維護方法能夠大大提高維護的效率，維護精度，并能夠降低維護成本。為了更有效優(yōu)化自動維護工作，維修供電的臺車，能夠在一個自主帶式輸送機的結(jié)構(gòu)是作為維護系統(tǒng)平臺調(diào)整。在這臺上安裝振動分析的數(shù)據(jù)采集設備，臺車可以通過自動維修系統(tǒng)，在臺車上或者電腦中央板收集數(shù)據(jù)。最優(yōu)化維修方法是視邏輯模擬模型而定，模擬模型是帶式輸送機設計布局的本身。通過模擬模型也能得出帶式輸送機其他組成部件精確的剩余壽命信息。引言現(xiàn)在，越來越多公司為了平衡預算，通過長期接收訓練有素經(jīng)驗豐富的人員，減少長期外包維修專業(yè)工作人員人數(shù)。但現(xiàn)實上難以實現(xiàn)，很多公司與外部企業(yè)沒有足夠的維修經(jīng)驗。一般來說，在皮帶輸送系統(tǒng)的維修，可分為條件檢查或整個系統(tǒng)的監(jiān)測和更換和/或賠償（簡稱服務的組成部分）。與外包維修工程遇到檢查或狀況的系統(tǒng)檢測大多問題一樣。這些問題不是不值得探討，有時移動帶式輸送機組件的狀態(tài)。有同樣經(jīng)驗的人應該進行定期檢查機器，以避免同樣問題出現(xiàn)。為了克服由外包維修人員經(jīng)驗不足所造成的運作問題，對帶式輸送機組件可以自動檢查。這樣的知識，例如磨損率和更換的時間表可以建立在數(shù)據(jù)基礎制度。外包維修人員則可以用來代替消減組件。另外，也可以自動更換組件。本文討論的皮帶輸送系統(tǒng)自動維護的方法和技巧。第2部分是智能維修的概念，第3部分是研究現(xiàn)有應用于智能維修系統(tǒng)的檢查系統(tǒng)，第4部分討論評估帶式輸送機旋轉(zhuǎn)部件基于振動的檢測概念的地位，第5部分提出一個研究案例，第6部分是結(jié)論和建議。智能維修帶式輸送系統(tǒng)的維修，可分為條件和整個系統(tǒng)及其組成部分的監(jiān)測服務。狀態(tài)監(jiān)測的定義是連續(xù)或定期測量和解釋數(shù)據(jù)顯示組件的條件，以決定是否需要更換或維修，因此，檢測狀態(tài)處理獲得（數(shù)據(jù)采集或從傳感器采集）的數(shù)據(jù)，同時解釋該數(shù)據(jù)，并采取糾正行動，從而防住系統(tǒng)故障的發(fā)展和普及。檢測狀態(tài)的基本概念是確定微妙的變化，例如：振動水平的增長表明機械（或電器）問題開始出現(xiàn)，這些早期信息為我們提供更多停機和維修計劃時間。有四種典型的維修類型：⑴預防性維修：日程安排為基礎，即根據(jù)活動計劃在工作時間或在一定的時間間隔（定期維修），它可以觀察到的部分惡化為基礎并沒有被修復的部分，這樣就算預防工作完成。⑵隨機維修：機會為基礎，即在維護工作機會時，決定維持對機會為基礎的組件可能會或可能不會受到組件的條件觸發(fā)。⑶糾正維修：即組件出現(xiàn)故障時維修，這可能導致整體系統(tǒng)的失敗，修復動作事先沒有計劃。⑷預測性維護：根據(jù)條件，即進行部件監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)不正常的因素，等直到維修機會時維修，它是有計劃和矯正維修。從以上的有4種保養(yǎng)很明顯得出只有預測維修資格的概念應用在智能維護系統(tǒng)，才能使維護自動化。這里情報定義為作出決定的能力基于設備傳感器收集或者總運輸系統(tǒng)的控制系統(tǒng)提供的信息。應用于帶式輸送機是個別組件的預期壽命信息，例如放映托輥預期壽命信息。這些信息導致系統(tǒng)作出對某個托輥檢查和頻繁更新或者更改為一個新的滾輪的決定。事實上，修理在這里意思是把滾輪更換未另外一個。一個滾輪是否可以修復和影響帶式輸送機的工作狀況不是本文研究范圍。自動檢測方法是如何受到收集的精確數(shù)據(jù)影響是這里研究的主要問題。理論上預測性維修有兩個外在制約因素。首先，根本沒有關(guān)于滾筒可利用的精確信息，基本上意味著就是對剩余壽命的評估就由軋輥和軸承制造商提供的（純粹預測維修歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計為基礎）。其次，檢查滾筒各部分非常準確的信息能夠生成對單獨滾筒剩余壽命的準確評估（預測性維修基于收集數(shù)據(jù)）。邏輯模擬模型對通過自動檢測方法系統(tǒng)獲得精確數(shù)據(jù)的影響作出決定。這種模擬模型將在第5部分討論?，F(xiàn)有的檢測系統(tǒng)檢查或檢測帶式輸送機各部件狀況遇到一個麻煩，包括轉(zhuǎn)動皮帶、滑輪和托輥。因為各種部件像滾筒和滑輪只能在它們運轉(zhuǎn)時評估，并且狀態(tài)檢測系統(tǒng)基于振動分析和聲學檢測的應用。皮帶正好與之相反，皮帶狀況只有在帶式輸送機系統(tǒng)停住工作情況下才能夠被檢測。無論那種情況，相關(guān)連的麻煩要么是各個部件相離太遠或是輸送機過長，這樣給檢測帶來不少麻煩，為了減少這些麻煩，可以電動維修車來方便檢測。維修電動車的概念不再新鮮。早在70年代就有過關(guān)于維修電動車應用在帶式輸送機維修系統(tǒng)，該帶式輸送系統(tǒng)從從內(nèi)部西撒哈拉沙漠穿過到布滿石頭的海岸橫跨Phosboucraa的大陸，長達100km。帶式系統(tǒng)組成與中心相距6.8km到11.7km。下圖1我們可以看到電動式臺車概念?？颂敳O計原來是偶爾不穩(wěn)定。圖2顯示的是改良版維修電動車。這臺相當強勁和穩(wěn)定的臺車由南非CKIT公司構(gòu)想、設計和發(fā)展出來。它已經(jīng)安裝在南非國內(nèi)外很多的管道輸送系統(tǒng)。它有三個檢測平臺，并支持6方向（縱向和橫向）。當前的系統(tǒng)的動力主要來自燃燒主要平臺的內(nèi)燃機。當今的電動臺車像強健男人一樣穩(wěn)健的操作、檢測和服務工作。作為發(fā)達國家的CKIT維修小車的概念，使其符合這一作為一個完全自動化的維修設施，進一步開發(fā)平臺的研究。這一發(fā)展分為三個階段。第一階段將是一臺車的維修上的機器人的發(fā)展，使這兩個自動檢查及維修。這種機器人，它是一個研究項目，開展在交通工程和代爾夫特技術(shù)大學后勤組進行設計，這里不作研究。第二階段是自動檢測，這將在第5部分中描述程序的執(zhí)行情況。第三階段是在總系統(tǒng)的控制系統(tǒng)自動維護電動臺車充分展開討論。狀態(tài)檢測技術(shù)大體包括一個或者多個報警器，當一個工作點超出偏離值或者一個有超出時間的預期值趨勢時報警器作出報警。參考工作重點信號是為基于知識系統(tǒng)提供而不是模擬模型相比較得出結(jié)果提供。數(shù)據(jù)收集技術(shù)選擇合適的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對具有效率維修方法產(chǎn)生很大的影響。良好可靠的測量以及正確分析這些測量結(jié)果，是維修系統(tǒng)可靠運行必不可少的。多數(shù)旋轉(zhuǎn)部件是以信號為基礎的狀態(tài)檢測系統(tǒng)，這種系統(tǒng)應用基于振動和/或聲學測量技術(shù)。另外一個選擇是運用力和扭矩測量為狀態(tài)檢測提供基礎。但是對于旋轉(zhuǎn)部件，無線扭矩測量儀器的應用是必需的，雖然這種儀器昂貴。這儀器它適合作為臨時監(jiān)測系統(tǒng)，但今天仍然不適合大規(guī)模的長期監(jiān)測系統(tǒng)。光譜分析是一種重要工具，它是以振動狀態(tài)檢測為基礎。一般來說，基于振動檢測就是加速度水平測量用三維加速度計。信號從傳感器獲得，因此是加速度作為時間函數(shù)。在頻譜分析這個信號是從時域到頻域運用快速傅立葉變換技術(shù)（FFT）的轉(zhuǎn)化。運用頻域信號，信號的根源可以很容易地確定。該光譜內(nèi)容涉及在振動信號能量特定的頻率，對光譜密度分析是在錯誤的時間提前確定一個很好的方法。振動分析是對狀態(tài)監(jiān)測的主要形式，一般來說，這種分析往往是在行業(yè)運用。在一個良好的工作組件振動水平譜密度一般都較低。當磨損發(fā)生超時，或者當負載出現(xiàn)在特定的成分，便有些小，但值得注意的變化將發(fā)生在組件的動力學行為。通過使這些變化和分析可對這個問題判斷。檢測技術(shù)在實際應用中可分為兩大類：?信號有效值（均方根）的檢測?詳細的信號頻譜的檢測聲學分析和振動分析十分相似。采集數(shù)據(jù)之后才是數(shù)據(jù)的挖掘。數(shù)據(jù)挖掘的三個主要步驟組成。第一步是檢測缺陷，檢測缺陷是對部件認知為基礎的動態(tài)檢測；第二步是數(shù)據(jù)處理，把獲得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成更適合分析的數(shù)據(jù)；第三步對數(shù)據(jù)本身實際分析，作出需要的決定，采取某些行動。StrategiesforAutomatedMaintenanceofBeltConveyorSystemsSUMMARYThispaperdiscussesautomationofmaintenanceofbeltconveyorsystems,inparticularofidlerrolls.Automationofmaintenanceisapromisingalternativeforoutsourcingmaintenance,inparticularwhenlookingattheefficiency,accuracy,andcosts.Inordertooptimisemaintenanceefforts,theconceptofintelligentmaintenanceisintroduced.Thepoweredmaintenancetrolleythatcantravelautonomouslyoverthestructureofabeltconveyorisadaptedasaplatformofthemaintenancesystem.Onthistrolley,dataacquisitionequipmentforvibrationanalysisisinstalled.Dataminingcanbedoneeitheronboardofthetrolleyorinacentralcomputerdependingonthemaintenancestrategy.Theoptimummaintenancestrategyisdeterminedbyalogisticsimulationmodelthataccountsforthelay-outofthebeltconveyoritselfandtheaccuracyoftheinformationontheremaininglifetimeofitscomponents.INTRODUCTIONTodaymoreandmorecompaniesoutsourcemaintenanceinanattempttobalancethebudgetandreducethenumberofpermanentstaffmembers.Outsourcingmaintenancehoweveronlyworksifthecompanythattakesovermaintenanceemployswell-trainedandexperiencedpersonnelthatstaysonaspecificjobforaconsiderabletime.Unfortunately,realityisdifferentandmanycompanieshavepoorexperienceswithexternalcompaniesperformingmaintenance.Ingeneral,maintenanceonbeltconveyorsystemscanbedividedintoinspectionorconditionmonitoringofthetotalsystemandreplacementand/orreparation(inshortservicing)ofitscomponents.Mostproblemsexperiencedwithoutsourcementofmaintenanceareassociatedwiththeinspectionorconditionmonitoringofasystem.Itisnottrivialtoaccessthestatusofsometimesmovingcomponentsofabeltconveyor.Thesameexperiencedpersonshouldthereforecarryoutinspectionsonaregularbasis.Toovercomeoperationalproblemscausedbyalackofexperienceofexternalmaintenancepersonnel,theinspectionofbeltconveyorcomponentscanbeautomated.Inthiswayknowledgeofforexamplewearratesandreplacementschedulescanbebuiltupinadatabasesystem.Theexternalmaintenancecrewthencanbeusedtoreplacethewornoffcomponents.Alternatively,replacementofcomponentscanbeautomatedaswell.Thispaperdiscussesstrategiesandtechniquesforautomatedmaintenanceofbeltconveyorsystems.Section2definestheconceptofintelligentmaintenance,Section3discussesexistinginspectionsystemsthatcanbeusedinautomatedmaintenancesystems.Section4discussesmeansofassessingthestatusofrotatingcomponentsofbeltconveyorsbasedonvibrationbasedmonitoringconcepts.Section5presentsacasestudyandsection6finallyliststheconclusionsandrecommendations.INTELLIGENTMAINTENANCEMaintenanceonbeltconveyorsystemscanbedividedinconditionmonitoringofthetotalsystemandservicingofitscomponents.Conditionmonitoringisdefinedasthecontinuousorperiodicmeasurementandinterpretationofdatatoindicatetheconditionofacomponenttodeterminetheneedforreplacementorservicing.Conditionmonitoringthereforedealswiththeacquirementofdata(dataacquisitionorDAQ)fromsensors,theinterpretationofthatdata(dataminingorDAM)andwithtakingcorrectiveactions(ACT)oncomponentsthataretofail,thuspreventingfailsystemsfromdevelopingandpropagating.Thebasicconceptofconditionmonitoringistoidentifysubtlechangesinoperation,suchasincreasedvibrationlevels,thatindicateamechanical(orelectrical)problemisstartingtodevelop.Theseearlymessagesprovidemoretimetoplanformachinedowntimeandrepair.Therearefourtypicaltypesofmaintenance:preventivemaintenance:calendarbased,i.e.activitiesareplanneddependingonworkinghoursoratcertaintimeintervals(scheduledmaintenance);itmaybebasedonobserveddeteriorationofcomponents;nothingisrepairedbutpreventivejobsaredone.randommaintenance:opportunitybased,i.e.maintenanceisdonewhentheopportunityarises;thedecisiontomaintainacomponentbasedonopportunitiesmayormaynotbetriggeredbytheconditionofacomponent.correctivemaintenance:emergencybased,i.e.repairingwhenacomponentmalfunctions;thismaycauseageneralshutdownofthesystem;therepairactivitywasnotscheduledbeforehand.predictivemaintenance:conditionbased,ponentsarebeingmonitoredandwhenirregularfactorsarediscovered,onewaitsuntilamaintenanceopportunityarises;itisaplannedandcorrectivemaintenance.Fromtheabovegivenfourtypesofmaintenanceitisclearthatonlyapredictivemaintenanceconceptqualifiesforapplicationinanintelligentmaintenancesystemthatenablesmaintenanceautomation.Intelligencehereisdefinedastheabilitytomakedecisionsbasedoninformationgatheredthroughsensorsintheequipmentorprovidedbythecontrolsystemofthetotaltransportsystem.Appliedtobeltconveyorsystemstheinformationgatheredfromasystemisinformationonthelifeexpectancyofindividualcomponentsasforexampleidlerrolls.Thisinformationleadstoadecisioneithertoinspectacertainidlerstationanditsrollsmorefrequentlyortochangearollforanewroll.Repairinginfactheremeanschangingonerollforanother.Whetherornotarollcanberepairedandtheeffectofthatonthebeltconveyor’sperformanceisoutsidethescopeofthisstudy.Themainissueinthisstudyisthequestionhowanautomatedinspectionstrategyisaffectedbytheaccuracyofthedataacquired.Intheorytherearetwoouterlimitsinpredictivemaintenance.Thefirstisthatnoaccurateinformationoftherollsisavailableatall,basicallymeaningthatanassessmentoftheremaininglifetimeismadepurelyonthebasisofhistoricaldataprovidedbytherollorbearingmanufacturers(predictivemaintenancebasedonstatistics).Thesecondisthatduringinspectionveryaccurateinformationonthestatusofrollsisgeneratedenablinganaccurateassessmentoftheremaininglifetimeofanindividualroll(predictivemaintenancebasedondata).Alogisticsimulationmodelismadetodeterminetheeffectoftheaccuracyofdataacquiredonautomatedinspectionstrategies.ThismodelisdiscussedinSection5.EXISTINGINSPECTIONSYSTEMSOneproblemfacedwithinspectionorconditionmonitoringofcomponentsofbeltconveyors,includingthebelt,pulleysandidlerrolls,isthattheyrotate.Sincetheconditionofcomponentslikerollsandpulleyscanonlybeassessedwhentheyarerota