管状带式输送机（后称管带机）作为煤化工领域的一种重要运输设备,被广泛应用在物料的开采、运输、加工等各个基础环节。由于其拥有包覆物料运输的特性,闭合后的管带会因内部物料分布不均匀等问题发生过度扭曲,该情况称为扭管故障。发生扭管的管带段会偏离正常工位,影响管带机整体结构和运输速率。扭曲严重时则会撕裂管带,导致物料泄漏,产生极大经济损失。为了避免上述情况的发生,扭管故障的巡检一直是煤化工领域的一大焦点。但目前的定点检测设备与人工巡检存在覆盖面窄、工作效率低等问题,影响了安全生产,而移动式巡检设备虽自动化程度较高、覆盖面广,但因其整机重量较大,续航能力弱,且所处工作环境恶劣,存在维护繁琐、价格昂贵等问题,未得到广泛应用。基于上述需求与问题,本文提出了一种针对管带机扭管问题的内轨齿轮式移动巡检装置。本装置采用半封闭式导轨,与一般的工字钢轨道相比,可有效防止灰尘堆积,同时采用齿轮传动,能够在恶劣环境下稳定工作。相较于一般移动式巡检设备,本装置零件较少,结构简单造价低廉,且自带视觉检测技术,可自动检测扭管故障。本文研究内容包括:机械结构设计与仿真、机器视觉程序设计与编程、控制系统设计及整机功能性实验,具体研究流程如下。首先,查询相关文献资料,了解管带机结构并分析故障原因,结合企业实际需求,确定巡检装置的总体功能与各项技术参数。其次,通过分析对比各种传动方式的优缺点,确定巡检装置的传动形式,再对巡检装置的机械部分进行结构设计、配件选型以及校核计算,并绘制巡检装置的三维图。再次,运用ADAMS软件对巡检装置整体进行运动仿真。通过分析不同速率下巡检装置的运行情况,确定巡检装置运行的速率范围。通过Ansys Workbench软件对传动齿轮齿面部分进行强度校核,验证传动结构的可靠性。然后,基于巡检装置的总体功能要求,完成机器视觉部分与电控部分的设计。机器视觉部分的设计主要包括视觉检测原理介绍、检测方法选择及程序编程等。电控部分设计主要包括各个元器件的选型、主电路设计、PLC编程等。最后,完成巡检装置样机的加工工作,搭建实验平台,测试巡检装置运行的稳定性、控制系统功能完备性及视觉程序的可靠性。图82表10参60