本發(fā)明涉及一種皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，屬于電氣控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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皮帶輸送機(jī)大量用于工廠生產(chǎn)物資的傳遞，基本結(jié)構(gòu)圖見圖1所示，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器、減速箱、動(dòng)力滾筒、動(dòng)力滾筒支架、皮帶、從滾筒、從滾筒支撐軸和從滾筒支架等。其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器和減速箱等機(jī)械裝置將動(dòng)力傳動(dòng)到動(dòng)力滾筒，動(dòng)力滾筒依靠摩擦力帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，同樣在摩擦力的作用下從滾筒開始轉(zhuǎn)動(dòng)，起到支撐和改向皮帶的作用。在皮帶輸送機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，由于物料的不均勻及皮帶的拉升變形等影響，會(huì)導(dǎo)致輸送機(jī)上的皮帶發(fā)生圖2所示的偏斜，導(dǎo)致皮帶不能正常運(yùn)行，輕則導(dǎo)致皮帶停機(jī)，嚴(yán)重的將導(dǎo)致皮帶撕裂事故，不但沒有可靠的檢測裝置來實(shí)時(shí)測量皮帶的偏斜量，而且每次皮帶糾偏都要停機(jī)進(jìn)行人工糾正，安全生產(chǎn)隱患多，人工糾偏效率低下，因此需要一種方法能及時(shí)檢測皮帶發(fā)生的偏斜量并進(jìn)行自動(dòng)糾偏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，不但可以實(shí)時(shí)檢測出皮帶發(fā)生的偏斜量，而且可以根據(jù)皮帶出現(xiàn)的偏斜情況進(jìn)行自動(dòng)糾偏，避免皮帶故障停機(jī)，提高生產(chǎn)效率。

上述的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，包括安裝在皮帶輸送機(jī)的從滾筒正下方的皮帶偏斜檢測裝置、安裝于皮帶輸送機(jī)的從滾筒一側(cè)的皮帶偏斜糾正裝置和與皮帶偏斜檢測裝置和皮帶偏斜糾正裝置連接的糾偏控制裝置；

所述的皮帶偏斜檢測裝置用于測量皮帶運(yùn)行或停機(jī)狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的偏斜量；

所述的皮帶偏斜糾正裝置用于糾正皮帶發(fā)生的偏斜；

所述的糾偏控制裝置用于接收皮帶偏斜檢測裝置傳遞來的偏斜量，并根據(jù)偏斜量向皮帶偏斜糾正裝置發(fā)出控制信號(hào)，及時(shí)糾正皮帶發(fā)生的偏斜。

所述的皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，所述的皮帶偏斜檢測裝置包括偏斜量檢測臂，所述的偏斜量檢測臂從偏斜量檢測控制盒中伸出，依靠彈性支架頂住并超出下方皮帶邊沿。

所述的皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，所述的皮帶偏斜糾正裝置包括糾偏油缸、連接鉸鏈、從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架和從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中糾偏油缸安裝于從滾筒一側(cè)，通過連接鉸鏈與從滾筒支架連接，用于拉動(dòng)該側(cè)從滾筒支架，油缸拉動(dòng)的行程由糾偏控制裝置進(jìn)行檢測和控制，從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架安裝于從滾筒另一側(cè)，用于從滾筒的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)，其上有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在從滾筒一側(cè)的糾偏油缸動(dòng)作時(shí)，從滾筒將繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。

附圖說明

圖1 皮帶輸送機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖。

圖2 皮帶偏斜示意圖。

圖3 皮帶輸送機(jī)糾偏裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖4 皮帶偏斜檢測裝置安裝圖。

圖5 皮帶偏斜三角關(guān)系圖。

圖6 偏斜量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)原理圖。

圖7 皮帶偏斜糾正裝置工作原理圖。

圖8 皮帶在從滾筒上受力分解圖。

圖9 糾偏控制裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖中1-驅(qū)動(dòng)電機(jī)、2-聯(lián)軸器、3-減速箱、4-動(dòng)力滾筒、5-動(dòng)力滾筒支架、6-皮帶、7-從滾筒、8-從滾筒支撐軸、9-從滾筒支架、10-糾偏油缸、11-糾偏油缸與從滾筒支架連接鉸鏈、12-從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架、13-從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)軸、14-偏斜量檢測臂、15-偏斜量檢測控制盒、16-檢測臂彈性支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示的皮帶輸送機(jī)，一種皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，包括安裝在皮帶輸送機(jī)的從滾筒正下方的皮帶偏斜檢測裝置、安裝于皮帶輸送機(jī)的從滾筒一側(cè)的皮帶偏斜糾正裝置和與皮帶偏斜檢測裝置和皮帶偏斜糾正裝置連接的糾偏控制裝置；

所述的皮帶偏斜檢測裝置用于測量皮帶運(yùn)行或停機(jī)狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的偏斜量；

所述的皮帶偏斜糾正裝置用于糾正皮帶發(fā)生的偏斜；

所述的糾偏控制裝置用于接收皮帶偏斜檢測裝置傳遞來的偏斜量，并根據(jù)偏斜量向皮帶偏斜糾正裝置發(fā)出控制信號(hào)，及時(shí)糾正皮帶發(fā)生的偏斜。

所述的皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，所述的皮帶偏斜檢測裝置見圖4所示，設(shè)正常運(yùn)行時(shí)皮帶在輸送機(jī)從滾筒上的寬度為L，從滾筒距地面高度為h，皮帶偏斜檢測裝置安裝在從滾筒正下方附近，偏斜量檢測臂14從偏斜量檢測控制盒15中伸出，依靠彈性支架16頂住并超出下方皮帶邊沿，因?yàn)槠绷繖z測臂14所檢測的皮帶距離從滾筒較近，因此可以將此處的皮帶看成是一個(gè)平面。當(dāng)皮帶發(fā)生偏斜時(shí)，偏斜量檢測臂與皮帶邊緣的接觸位置將發(fā)生變化，在彈性支架16支撐力的作用下檢測臂將繞著偏斜量檢測控制盒15中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，與水平地面的夾角發(fā)生變化。設(shè)皮帶偏斜量為X，未偏移前檢測臂與水平地面的夾角為α，偏移后檢測臂與水平地面的夾角為β，簡化后變成圖5所示的三角關(guān)系圖。根據(jù)正切定理，tgα= （1），tgβ=（2），得出偏移量X=（3）。為將偏斜量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)傳遞和運(yùn)算，設(shè)計(jì)了圖6所示的偏斜量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)原理圖，R為與偏斜量檢測臂聯(lián)動(dòng)的電位計(jì)，當(dāng)皮帶偏斜使檢測臂沿轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與檢測臂聯(lián)動(dòng)的電位也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。設(shè)電位計(jì)R總長度為lr，電阻率均勻?yàn)镻，轉(zhuǎn)軸到電位計(jì)的垂直距離為l。在皮帶未發(fā)生偏斜時(shí)檢測到電路電流為I，偏斜量檢測臂與水平地面夾角為α，則有tgα= （4），在皮帶發(fā)生偏斜時(shí)檢測電路電流為Ix，偏斜量檢測臂與水平地面夾角為β時(shí)，則有tgβ=（5） ，從而得出lx=0.5lr（6），根據(jù)歐姆定律，lx*P=,0.5lr*P=，得出= （7），帶入公式（3），得出偏移量X== （8），由于皮帶長度L為固定值，Ix和I為可測量的電信號(hào)，從而可以計(jì)算得出偏移量X。

所述的皮帶輸送機(jī)糾偏系統(tǒng)，所述的皮帶偏斜糾正裝置包括糾偏油缸、連接鉸鏈、從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架和從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其中糾偏油缸安裝于從滾筒一側(cè)，通過連接鉸鏈與從滾筒支架連接，用于拉動(dòng)該側(cè)從滾筒支架，油缸拉動(dòng)的行程由糾偏控制裝置進(jìn)行檢測和控制，從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架安裝于從滾筒另一側(cè)，用于從滾筒的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)，其上有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在從滾筒一側(cè)的糾偏油缸動(dòng)作時(shí)，從滾筒將繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。其原理就是利用皮帶輸送機(jī)動(dòng)力滾筒軸心和從滾筒軸心的不平行關(guān)系進(jìn)行皮帶糾偏，工作示意圖見圖7所示。在皮帶發(fā)生如圖2所示的沿前進(jìn)方向左的偏斜時(shí)，這時(shí)糾偏油缸10將拉動(dòng)從滾筒7的一側(cè)支架繞從滾筒另一側(cè)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于皮帶的彈性擴(kuò)張導(dǎo)致不同方向受力，皮帶在從滾筒上的受力見圖8所示，F(xiàn)為皮帶受到的與運(yùn)行方向同向的拉力，可分解為沿滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)切線方向運(yùn)行的拉力Fd和與滾筒中心軸平行的拉力Fb，左側(cè)的皮帶在拉力Fb的作用下向右運(yùn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)糾偏功能。

參照?qǐng)D4設(shè)計(jì)和制造皮帶偏斜檢測裝置，設(shè)皮帶寬L=2m，從滾筒距地面高度h=1m，電路電壓U=24V，電位計(jì)總電阻R=4KΩ。參照?qǐng)D3，皮帶偏斜檢測裝置安裝在從滾筒正下方附近，偏斜量檢測臂14從偏斜量檢測控制盒15中伸出，依靠彈性支架16頂住并超出下方皮帶邊沿，因?yàn)槠绷繖z測臂14所檢測的皮帶距離從滾筒較近，因此可以將此處的皮帶看成是一個(gè)平面。當(dāng)皮帶發(fā)生偏斜時(shí)，偏斜量檢測臂與皮帶邊緣的接觸位置將發(fā)生變化，在彈性支架16支撐力的作用下檢測臂將繞著偏斜量檢測控制盒15中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，與水平地面的夾角發(fā)生變化。為便于計(jì)算，設(shè)未偏移前電路的電位電阻為R1=0.5R=2KΩ，而U=24V，檢測到電路電流為I===12ma，在皮帶發(fā)生沿皮帶運(yùn)行方向左偏斜時(shí)，設(shè)皮帶偏斜量為X，檢測電路電流為Ix=18ma，糾偏控制裝置根據(jù)接收到的電流信號(hào)，由偏移量計(jì)算公式（8）計(jì)算出此時(shí)皮帶發(fā)生的偏移量X===0.5×2m×（）=0.5m。

同樣參照?qǐng)D3設(shè)計(jì)和制造皮帶偏斜糾正裝置，其中糾偏油缸10為帶位置檢測的油缸，以利于糾偏量的精確控制，安裝于從滾筒左側(cè)，通過連接鉸鏈11與從滾筒左支架連接，從滾筒左支架為活動(dòng)支架，由糾偏油缸進(jìn)行定位，糾偏油缸拉動(dòng)的行程由控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測和控制。從滾筒可轉(zhuǎn)動(dòng)支架12安裝于從滾筒右側(cè)，用于從滾筒的固定和轉(zhuǎn)動(dòng)，其上有轉(zhuǎn)動(dòng)軸13，在從滾筒一側(cè)的糾偏油缸10動(dòng)作時(shí)，從滾筒將繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸13進(jìn)行順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在皮帶發(fā)生如圖2所示的沿前進(jìn)方向左的偏斜時(shí)，由于偏斜量已被測出，這時(shí)糾偏油缸10在控制裝置的控制下拉動(dòng)從滾筒7的左側(cè)支架繞從滾筒右側(cè)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)的皮帶在拉力Fb的作用下向右運(yùn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)糾偏功能。

糾偏控制裝置包含一套控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)原理圖見圖9所示，用于接收皮帶偏斜檢測裝置V1傳遞來的偏斜量電信號(hào)，通過計(jì)算得出皮帶實(shí)際產(chǎn)生的偏斜量，并向皮帶偏斜糾正裝置V2發(fā)出控制信號(hào)，及時(shí)糾正皮帶發(fā)生的偏斜。當(dāng)皮帶偏斜較為嚴(yán)重或大于設(shè)定值時(shí)，控制裝置控制皮帶偏斜糾正裝置的動(dòng)作幅度較大，在偏斜較小或小于設(shè)定值時(shí)時(shí)，控制系統(tǒng)將采取較小幅度的糾偏措施，確保皮帶的穩(wěn)定運(yùn)行。