本實用新型屬于皮帶機輸送
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種皮帶機糾偏裝置。
背景技術(shù)：
：帶式運輸機是綜采工作面的主要設(shè)備之一，主要由一條柔性輸送帶、一個或多個主動滾筒、改向滾筒以及托輥組組成，其中，柔性輸送帶是運送物料的直接和關(guān)鍵部件。帶式輸送機廣泛應(yīng)用在礦山、海港等生產(chǎn)現(xiàn)場，用于散裝物料的運輸。自十九世紀(jì)中葉帶式輸送機問世以來由于其突出的運輸能力和較好的環(huán)境適應(yīng)能力，得到了迅速的發(fā)展。但是，帶式輸送機目前仍存在一些缺陷，其中對其工作影響最大的原因是輸送帶跑偏問題。經(jīng)調(diào)查，因輸送帶跑偏引起的事故達到了整個帶式輸送機事故的10％-30％，這些事故輕則造成灑料，造成物料浪費，重則會導(dǎo)致運輸機停車，影響生產(chǎn)，更嚴(yán)重的會引起火災(zāi)，造成人員生命和財產(chǎn)損失。技術(shù)實現(xiàn)要素：根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種皮帶機糾偏裝置，通過傳感器檢測皮帶的偏移量，再通過電機驅(qū)動托輥架旋轉(zhuǎn)一定的角度，來解決皮帶偏移的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種皮帶機糾偏裝置，所述的糾偏裝置包括由多個托輥調(diào)節(jié)架組成的糾偏調(diào)節(jié)組件，所述托輥調(diào)節(jié)架包括基座和可繞基座轉(zhuǎn)動的托輥架；所述糾偏裝置還包括控制系統(tǒng)和測量皮帶跑偏量的RFID組件，RFID組件包括閱讀設(shè)備組和設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽組，RFID組件將測量到的RFID標(biāo)簽組的位置上傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過作用在托輥調(diào)節(jié)架上的電機調(diào)節(jié)皮帶運動。所述RFID標(biāo)簽組包括多個設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機中間架上的參考標(biāo)簽，所述多個皮帶帶面上的RFID標(biāo)簽設(shè)置在與皮帶中心軸平行的一條直線上。所述閱讀設(shè)備組包括至少兩個閱讀設(shè)備，所述多個閱讀設(shè)備設(shè)置在同一平面內(nèi)，所述閱讀設(shè)備采用定向天線，多個閱讀設(shè)備向所在平面內(nèi)同步發(fā)射電磁波信號，利用電磁波入射角方向確定待檢測的RFID標(biāo)簽的位置，求解皮帶跑偏量。所述控制系統(tǒng)包括控制器、主回路和控制回路，所述主回路包括手動開關(guān)，手動開關(guān)電連接至電機，控制回路包括自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運開關(guān)和中間繼電器，自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運開關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連接；控制器讀取到RFID組件檢測到的偏移信號，接通中間繼電器，控制回路接通，電機工作。所述糾偏裝置還包括速度繼電器和變頻器，速度繼電器加裝在電機的非驅(qū)動端，速度繼電器實時檢測電機的轉(zhuǎn)速，電機速度達到一定值時發(fā)出一個干觸點信號給控制器，控制器經(jīng)過處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機所需的電磁力矩。所述基座上設(shè)有與轉(zhuǎn)動架配合連接的轉(zhuǎn)動接口，在托輥架與基座轉(zhuǎn)動接口之間設(shè)置止推軸承和徑向軸承組合結(jié)構(gòu)。所述糾偏裝置還包括蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括蝸輪和蝸桿，基座上設(shè)有用于固定蝸桿的兩個凸耳，蝸桿通過凸耳固定在基座上，蝸輪固定在轉(zhuǎn)動架上。本實用新型有益效果是:本實用新型采用RFID標(biāo)簽及閱讀設(shè)備來測量皮帶跑偏量，相比于傳統(tǒng)的機械測量跑偏結(jié)合行程開關(guān)調(diào)節(jié)跑偏方式，本實用新型具有以下優(yōu)點，首先可以實時監(jiān)測皮帶的橫向運動動態(tài)，而不必達到一定的跑偏量觸發(fā)行程開關(guān)時才動作，可以根據(jù)現(xiàn)場需要，設(shè)定跑偏量調(diào)節(jié)觸發(fā)范圍；機械測量跑偏量并觸發(fā)調(diào)芯托輥支架方式受到機械設(shè)備的精度及其傳動機構(gòu)的機械性能的限制，RFID組件測量跑偏量不受機械結(jié)構(gòu)靈活性的控制；本實用新型設(shè)置有參考標(biāo)簽，可以用于檢測本實用新型跑偏檢測設(shè)備的準(zhǔn)確性。本實用新型皮帶糾偏檢測方法設(shè)置兩個閱讀設(shè)備就可以實現(xiàn)待檢測RFID標(biāo)簽的定位，如果是三個以上設(shè)備，理論上是可以相交于同一點，因此，多個閱讀設(shè)備也可以用于檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。附圖說明下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：圖1是本實用新型的具體實施方式的托輥架結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的具體實施方式的基座結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實用新型具體實施方式的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖4是本實用新型具體實施方式的跑偏量測量裝置。圖5是本實用新型具體實施方式的閱讀設(shè)備及待測標(biāo)簽平面坐標(biāo)圖。圖6是本實用新型具體實施方式的驅(qū)動機構(gòu)示意圖。其中，1基座、101轉(zhuǎn)動接口、102蝸桿架、103機架接口、2蝸桿、3托輥架、301轉(zhuǎn)動架、4皮帶機中間架、5RFID標(biāo)簽、6閱讀設(shè)備、7速度繼電器、8制動器、9電機、10聯(lián)軸器、11減速器、12小齒輪主軸。具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。一種皮帶機糾偏裝置，所述的糾偏裝置包括由多個托輥調(diào)節(jié)架組成的糾偏調(diào)節(jié)組件，所述托輥調(diào)節(jié)架包括基座1和可繞基座1轉(zhuǎn)動的托輥架；所述糾偏裝置還包括控制系統(tǒng)和測量皮帶跑偏量的RFID組件，RFID組件包括閱讀設(shè)備組和設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽組，RFID組件將測量到的RFID標(biāo)簽組的位置上傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過作用在托輥調(diào)節(jié)架上的電機9調(diào)節(jié)皮帶運動。所述RFID標(biāo)簽組包括多個設(shè)置在皮帶上的RFID標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機中間架上的參考標(biāo)簽，所述多個皮帶帶面上的RFID標(biāo)簽設(shè)置在與閱讀設(shè)備組距離一定的一條直線上。所述閱讀設(shè)備組包括至少兩個閱讀設(shè)備6，所述閱讀設(shè)備設(shè)置在一條直線上，所述閱讀設(shè)備6采用定向天線，多個閱讀設(shè)備6在一定向平面內(nèi)同步發(fā)射電磁波信號，利用電磁波入射角方向確定待檢測的RFID標(biāo)簽的位置，求解皮帶跑偏量。所述控制系統(tǒng)包括控制器、主回路和控制回路，所述主回路包括手動開關(guān)，手動開關(guān)電連接至電機9，控制回路包括自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運開關(guān)和中間繼電器，自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運開關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連接；控制器讀取到RFID組件檢測到的偏移信號，接通中間繼電器，控制回路接通，電機9工作。所述糾偏裝置還包括速度繼電器和變頻器，速度繼電器加裝在電機9的非驅(qū)動端，速度繼電器實時檢測電機9的轉(zhuǎn)速，電機9速度達到一定值時發(fā)出一個干觸點信號給控制器，控制器經(jīng)過處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機9所需的電磁力矩。所述基座1上設(shè)有與轉(zhuǎn)動架配合連接的轉(zhuǎn)動接口101，在托輥架與基座1轉(zhuǎn)動接口101之間設(shè)置止推軸承和徑向軸承組合結(jié)構(gòu)。所述糾偏裝置還包括蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，所述蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括蝸輪和蝸桿，基座1上設(shè)有用于固定蝸桿的兩個凸耳，蝸桿通過凸耳固定在基座1上，蝸輪固定在轉(zhuǎn)動架上。一種皮帶機的糾偏方法，所述的糾偏方法為：A、當(dāng)皮帶機接通電源、啟動工作時，控制回路的自動選擇開關(guān)和生產(chǎn)線停運開關(guān)閉合，此時，RFID組件若沒有檢測到皮帶跑偏或者在跑偏范圍的允許范圍內(nèi)，則中間繼電器斷開，控制回路斷開，電機9不工作；B、當(dāng)RFID組件檢測到皮帶跑偏或者跑偏量超出允許范圍時，控制器接收到皮帶跑偏信號，通過中間繼電器接通控制回路，電機9電源接通開始工作，電機9輸出軸作用在蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)上，通過蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)使托輥調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運動，直至RFID組件檢測到皮帶復(fù)位。所述RFID組件檢測皮帶跑偏量的具體方法為：RFID閱讀設(shè)備組包括多個設(shè)置在一條直線上的閱讀設(shè)備6，多個閱讀設(shè)備6向垂直于皮帶工作平面和側(cè)面的空間平面內(nèi)發(fā)射電磁波信號，檢測RFID標(biāo)簽信號，建立該平面的二維坐標(biāo)系，設(shè)定閱讀設(shè)備組的位置分別是(xn，yn)、(xm，ym),待檢測RFID標(biāo)簽的坐標(biāo)為(x,y)，閱讀設(shè)備組接收到的RFID標(biāo)簽的方向角為θn,θm，則有：tanθn=y-ynx-xntanθm=y-ymx-xm]]>得到：x=-xntanθn+xmtanθm+yn-ymtanθm-tanθn]]>通過將沒有跑偏時RFID標(biāo)簽的位置和測量得到的RFID標(biāo)簽的位置，來確定跑偏量。所述RFID組件檢測皮帶跑偏量的方法具體還包括：通過檢測設(shè)置在皮帶機中間架上的參考RFID標(biāo)簽，檢測RFID組件的測量精度。在電機9非驅(qū)動端加裝速度繼電器7，實時檢測電機9的輸出速度，電機9速度達到一定值時發(fā)出一個干觸點信號給控制器，控制器經(jīng)過處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機9所需的電磁力矩。皮帶機糾偏方法還包括手動操作模式，在控制回路的自動選擇開關(guān)斷開的情況下，閉合主回路的手動開關(guān)，接通電機9，實現(xiàn)電機9輸出軸作用在蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)上，通過蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)使托輥調(diào)節(jié)架發(fā)生偏轉(zhuǎn)運動，直至皮帶復(fù)位。本實用新型糾偏裝置正常工作的時候，托輥架3上輸送帶的重量和上面運輸?shù)奈锪系闹亓繉⒅苯雍烷g接地作用在托輥組上，對托輥施加正壓力，此時，若發(fā)生糾偏運動，由于托輥和輸送帶之間發(fā)生相對滑動，將產(chǎn)生摩擦力，而糾偏裝置的作用就是要克服該摩擦力，使皮帶回歸到正常位置。本實用新型采用蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，驅(qū)動托輥架3向指定的方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)皮帶糾偏。如圖1所示，為本實用新型的托輥架3結(jié)構(gòu)圖，托輥架3上設(shè)有與托輥的連接接口和與底座進行運動副連接的接口結(jié)構(gòu)，在托輥架3的底端固定設(shè)有轉(zhuǎn)動架301，轉(zhuǎn)動架301是托輥架3與底座的連接接口。托輥架3除了承受輸送帶和物料的載荷外，還要對輸送帶進行橫向糾偏，承受慣性載荷，因此要求托輥架3具有足夠的強度，本實用新型的托輥架3采用鋼架一體結(jié)構(gòu)。如圖2所示為本實用新型的基座1結(jié)構(gòu)圖，基座1向上連接托輥架3，在基座1上設(shè)有與托輥架3連接的轉(zhuǎn)動接口101，與皮帶機機架連接的機架接口103結(jié)構(gòu)，此外，蝸桿傳動機構(gòu)還要安裝在底座上，所以底座上還設(shè)有與蝸桿傳動機構(gòu)連接的蝸桿架102，由于底座要有完善的接口結(jié)構(gòu)以及足夠的機械強度，蝸桿架102設(shè)在與基座1焊接為一體的凸耳結(jié)構(gòu)上，兩個凸耳上設(shè)有一個供蝸桿傳動結(jié)構(gòu)穿過的通孔。本實用新型的糾偏裝置在裝配時，在托輥架3的轉(zhuǎn)動架301與基座1之間采用止推軸承和徑向軸承組合連接形式，使糾偏動作更加方便與準(zhǔn)確；蝸輪固定在轉(zhuǎn)動架301上，蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)將動力系統(tǒng)，例如直流電機9的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)化為直線運動，帶動托輥架3的運動。傳動機構(gòu)采用蝸桿2傳動機構(gòu)，降低了工作阻力，不易發(fā)生磨損，壽命更長。從電機9到蝸桿2的運動傳遞需要通過減速機構(gòu)，本實用新型采用齒輪機構(gòu)，小齒輪為主動輪，大齒輪為從動輪，由小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，進行減速調(diào)控，保證了轉(zhuǎn)速在電機9與蝸桿2之間的數(shù)值變化，也保證了功率的傳遞。由于只有一對齒輪的調(diào)速，所以可以把齒輪的位置放在一對軸承的中心處，增大軸的抗彎扭強度，保證了軸在使用過程中的壽命。電機9通過螺釘安裝固定在工作臺上，電機9先通過聯(lián)軸器與減速器11連接，減速器11與小齒輪主軸連接，主軸通過鍵與小齒輪連接，小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪將轉(zhuǎn)動運動傳遞為蝸桿2的直線運動；通過蝸桿蝸輪機構(gòu)，實現(xiàn)跑偏量的調(diào)節(jié)。在電機9的非驅(qū)動端設(shè)置有制動器和速度繼電器7。本實用新型設(shè)計的皮帶機糾偏裝置的控制過程為負(fù)反饋控制過程，跑偏量測量裝置將測得的輸送帶的橫向位置來反應(yīng)輸送帶的跑偏量，并將該跑偏量送入控制器，控制器根據(jù)跑偏量，來控制電機9，使電機9以某一速度發(fā)生某方向的一定的角位移，然后通過蝸桿2傳動，將該旋轉(zhuǎn)運動穿換成直線運動，最終驅(qū)動旋轉(zhuǎn)托輥架3繞旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生相對角位移，進而實現(xiàn)輸送機輸送帶糾偏。本實用新型利用無線電磁波的傳導(dǎo)來測量皮帶機皮帶的跑偏量，根據(jù)無線電磁波的相位、幅值、傳輸時間等參數(shù)來估計目標(biāo)對象的位置，具體的，跑偏量測量裝置包括RFID標(biāo)簽組和閱讀設(shè)備組，如圖4所示，RFID標(biāo)簽組包括設(shè)置在皮帶中間位置的標(biāo)簽和設(shè)置在皮帶機中間架4上的參考標(biāo)簽，閱讀設(shè)備組包括至少兩個閱讀設(shè)備6，多個閱讀設(shè)備6成一條直線排列，與皮帶所在面垂直，可以安裝在皮帶機的邊緣支架上。本實用新型的閱讀設(shè)備組采用定向天線，向垂直于皮帶面和支架的方向發(fā)射電磁波信號，閱讀設(shè)備組同步發(fā)射無線信號，借助天線陣列檢測電磁波的入射角方向，那么就可以確定待檢測的RFID標(biāo)簽5就在這一方向上。利用兩個閱讀設(shè)備6檢測到的同一目標(biāo)，在電磁波信號平面內(nèi)就可以確定待檢測RFID標(biāo)簽5的位置。這里RFID標(biāo)簽5的位置變化是一個三維空間問題，但是，對本實用新型來說，RFID標(biāo)簽5向皮帶機兩側(cè)的運動才是重要的測量參數(shù)，因此，通過定向天線將三維的空間問題轉(zhuǎn)化為二維的平面問題，簡化問題，減少計算量。如圖5所示，設(shè)閱讀設(shè)備組的位置分別是(x1，y1)、(x2，y2)，這里x1可以等于x2，取值為0時，計算最為簡單，RFID標(biāo)簽5的坐標(biāo)為(x,y)，測得的方向角θ1,θ2，則有：tanθ1=y-y1x-x1tanθ2=y-y2x-x2]]>解方程得到：x=-x1tanθ1+x2tanθ2+y1-y2tanθ2-tanθ1]]>本實用新型中，如果將閱讀設(shè)備組設(shè)置在y軸上，其中一個設(shè)在原點，也即閱讀設(shè)備組的位置分別是(0，y1)和(0，y2)，tanθ1和tanθ2為已知量，此時，RFID標(biāo)簽5的位置即為：x=y1-y2tanθ2-tanθ1]]>通過將標(biāo)簽的初始距離與測得的標(biāo)簽距離進行比較，便可以得出跑偏量。設(shè)置在皮帶機中間架4上的RFID標(biāo)簽5為參考標(biāo)簽，是用于校準(zhǔn)閱讀設(shè)備組的準(zhǔn)確性，將通過閱讀設(shè)備6測量到的坐標(biāo)和夾角換算出的參考標(biāo)簽與閱讀設(shè)備6的測量距離和實際距離進行比較，來評價閱讀設(shè)備組的測量精度。皮帶機跑偏控制的實質(zhì)就是克服摩擦做功，由于跑偏程度的不同，克服摩擦力做功的過程中，電機9所提供的扭矩也不盡相同，而電機9作用在跑偏皮帶上的力可以通過轉(zhuǎn)速來反應(yīng)，因此，本實用新型電機9采用變頻控制，在電機9的非驅(qū)動端加裝速度繼電器7，速度繼電器7實時檢測電機9的轉(zhuǎn)速，通過調(diào)整速度繼電器7的參數(shù)，使電機9速度達到一定值時發(fā)出一個干觸點信號給控制器，控制器經(jīng)過處理后發(fā)送給變頻器，變頻器輸出電機9所需的電磁力矩。通過電機9的轉(zhuǎn)速來反應(yīng)校正跑偏皮帶所需的轉(zhuǎn)矩，速度增加，則說明所需的扭矩減小。另外，控制皮帶橫向速度在一定的范圍內(nèi)，可以防止因校正電機9扭矩的慣性，使校正力度過大，導(dǎo)致反向跑偏。在電機9上設(shè)置有制動器8，減速機通過聯(lián)軸器10分別與電機9和小齒輪主軸12連接?？刂破魍ㄟ^調(diào)節(jié)托輥組件來實現(xiàn)皮帶跑偏調(diào)節(jié)，其電氣控制回路包括主回路和控制回路，主回路包括電機9和手動開關(guān)，控制回路包括自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運斷電開關(guān)和中間繼電器，自動選擇開關(guān)接通時，系統(tǒng)工作在自動檢測跑偏量和自動調(diào)節(jié)跑偏模式下，自動選擇開關(guān)、生產(chǎn)線停運斷電開關(guān)和中間繼電器為串聯(lián)連接，自動選擇開關(guān)和生產(chǎn)線停運斷電開關(guān)接通后，中間繼電器由控制器控制通斷，如果控制器根據(jù)讀寫設(shè)別組的檢測結(jié)果認(rèn)定皮帶跑偏量超出了控制范圍，則接通中間繼電器，控制回路接通，電機9開始工作。手動操作模式下，也即斷開自動選擇開關(guān)，接通主回路的手動開關(guān)，電機9得電工作。上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3