一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊及监测方法技术

本申请提供一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊及监测方法。该托辊含托辊主体，其内腔两端有轴承座、托辊轴，外裹托辊和聚氨酯外壳；自供电模块由左右管式摩擦纳米发电机构成，可将托辊旋转机械能转化为电能；传感模块为均匀分布于托辊外壳与聚氨酯层间的多个压电传感器，用于监测皮带与托辊接触压力；多功能模块集成于托辊内腔中心，处理信号并上传；滑环组件实现旋转时电能稳定传输。监测方法包括机械能‑电能转化、电能处理与分配、压力信号采集、信号处理与传输、异常状态识别。本发明专利技术自供电结构简单，能将机械能转化为电能供电，实现实时准确监测，提高监测精度与稳定性，保障煤矿安全生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿皮带输送机托辊，具体是指一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊及监测方法。

技术介绍

1、在煤矿开采与运输作业中，煤矿皮带机是核心设备之一，它依靠电机驱动，可实现煤矿等物料的大量、连续运输。由于煤矿皮带机具备运输成本低且能适应地形复杂巷道的特点，在煤矿运输领域占据着重要地位。托辊作为煤矿皮带机传输系统中的关键部件，均匀分布于皮带下方，其作用在于有效减少皮带运行时的摩擦磨损，降低运行阻力，同时防止皮带出现跑偏或打滑现象，对保障皮带机稳定运行起着关键作用。

2、然而，煤矿皮带机长期运行于矿井这一特殊环境，面临着温差大、湿度高以及粉尘多等诸多不利因素。在这种恶劣条件下，托辊极易出现损坏或故障。一旦托辊与皮带之间出现异常状态，例如托辊轴承损坏、表面磨损不均等，就会导致皮带受力不均匀，进而引发皮带打滑等问题。皮带打滑不仅会进一步加剧托辊的损坏，还可能导致皮带机整体故障，严重影响生产效率，增加设备维护成本。

3、随着煤矿开采逐步向自动化、智能化方向迈进，为保障井下检修人员的生命安全，实现煤矿皮带机运行状态的实时智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述左管式摩擦纳米发电机(5)和右管式摩擦纳米发电机(6)均包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述压电传感器(8)为PDMS基压电单元，包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于TENG传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述多功能模块(9)为环形电路板，其套设安装于托辊轴(2)中部，其上集成有：p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述左管式摩擦纳米发电机(5)和右管式摩擦纳米发电机(6)均包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述压电传感器(8)为pdms基压电单元，包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊，其特征在于，所述多功能模块(9)为环形电路板，其套设安装于托辊轴(2)中部，其上集成有：

5.根据权利要求1所述的一种基于teng传感器的自供电式煤矿皮带输送机托辊监测方法，其特征在于，所述压电传感器(8)的数量为4个，以90°间隔均匀嵌设于托辊外壳(3)与聚氨酯层(4)之间的环形夹层中，压电传感器(8)的导线通过托辊轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯存傲，王雨霞，苏佳艺，王思源，张德坤，陈凯，王大刚，张欣悦，李晓伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：