本發(fā)明涉及工業(yè)傳感器領(lǐng)域，具體而言涉及一種智能跑偏開關(guān)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

皮帶運(yùn)輸設(shè)備在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用范圍很廣，但在生產(chǎn)過程中隨著時(shí)間的推移，皮帶可能會(huì)發(fā)生偏移，除了對(duì)生產(chǎn)造成影響之外，皮帶也容易發(fā)生磨損，甚至導(dǎo)致設(shè)備損傷、損壞。

現(xiàn)有技術(shù)中也有采用壓力傳感器或者射線探測(cè)等手段來監(jiān)控皮帶是否產(chǎn)生偏離，但目前的壓力傳感器探測(cè)精度較低，不能在皮帶發(fā)生輕微偏移的時(shí)候就檢測(cè)出來，而射線探測(cè)對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生威脅，并且存在成本較高和容易發(fā)生誤判等缺陷。

還有一種跑偏開關(guān)，但此種跑偏開關(guān)探測(cè)精度較低，必須使觸桿發(fā)生較大角度的轉(zhuǎn)動(dòng)后才能給出控制信號(hào)，而不能在皮帶發(fā)生輕微偏移的時(shí)候就檢測(cè)出來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種智能跑偏開關(guān)及其監(jiān)控方法，該智能跑偏開關(guān)具有一放大機(jī)構(gòu)，通過將開關(guān)觸頭的微小位移量進(jìn)行放大后傳送給微動(dòng)開關(guān)的簧片，實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的監(jiān)控，該智能跑偏開關(guān)還具有一溫控單元，利用該溫控單元監(jiān)控開關(guān)觸頭與皮帶接觸時(shí)生成的摩擦熱。

該智能跑偏開關(guān)通過同時(shí)監(jiān)控開關(guān)觸頭的位移量和溫度變化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶更高靈敏度和更多種偏離狀態(tài)的監(jiān)控，并在探測(cè)到皮帶發(fā)生超過限定值的偏移時(shí)自動(dòng)切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源，保護(hù)設(shè)備和工作人員的安全。

本發(fā)明的上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出一種該智能跑偏開關(guān)適于監(jiān)控皮帶運(yùn)輸設(shè)備的皮帶是否發(fā)生偏移，所述智能跑偏開關(guān)包括開關(guān)觸頭、放大機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開關(guān)、殼體、溫控單元和控制單元；

所述殼體的頂端設(shè)置有開口部，該開口部具有一圓柱形空腔；

所述開關(guān)觸頭包括第一接觸部和第二接觸部?jī)刹糠?，其中，第一接觸部位于所述開口部的上方，第一接觸部遠(yuǎn)離殼體的端面為一光滑平面；第二接觸部為一圓柱形結(jié)構(gòu)體，位于所述開口部的圓柱形空腔內(nèi)，第二接觸部的兩端均延伸出該圓柱形空腔；

所述放大機(jī)構(gòu)位于所述殼體內(nèi)，位于所述第二接觸部遠(yuǎn)離所述第一接觸部的一端，放大機(jī)構(gòu)連接所述開關(guān)觸頭和所述微動(dòng)開關(guān)的簧片，用以將開關(guān)觸頭的位移量放大后傳送給簧片；

所述微動(dòng)開關(guān)固定在殼體內(nèi)壁上，微動(dòng)開關(guān)被設(shè)置成當(dāng)簧片位移到設(shè)定的臨界點(diǎn)時(shí)，生成第一電平信號(hào)；

所述溫控單元具有一設(shè)定部，用以設(shè)置一持續(xù)時(shí)間限值和一溫度限值；

所述溫控單元與開關(guān)觸頭連接，被設(shè)置成當(dāng)開關(guān)觸頭的溫度超過所述溫度限值的持續(xù)時(shí)間達(dá)到所述持續(xù)時(shí)間限值時(shí)，生成第二電平信號(hào)；

所述控制單元固定在殼體內(nèi)壁上，包括控制部和繼電器開關(guān)；

所述控制部包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，第一信號(hào)輸入端與微動(dòng)開關(guān)連接，用以接收微動(dòng)開關(guān)發(fā)送的第一電平信號(hào)，第二信號(hào)輸入端與溫控單元連接，用以接收溫控單元發(fā)送的第二電平信號(hào)，該信號(hào)輸出端與繼電器開關(guān)的輸入端連接；

所述控制部被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)，生成一切斷信號(hào)并發(fā)送給繼電器開關(guān)：1)所述第一電平信號(hào)；2)所述第二電平信號(hào)；

所述繼電器開關(guān)的輸出端與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源端連接，被設(shè)置成響應(yīng)于切斷信號(hào)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

進(jìn)一步的，所述殼體采用鋁制成；

所述開關(guān)觸頭采用不銹鋼制成；

所述開關(guān)觸頭與殼體之間設(shè)置有密封圈。

進(jìn)一步的，所述放大機(jī)構(gòu)包括觸動(dòng)塊和杠桿；

所述觸動(dòng)塊的一端與第二接觸部遠(yuǎn)離第一接觸部的一端接觸，另一端固定在杠桿中部；

所述杠桿位于所述觸動(dòng)塊下方，杠桿的一端固定在殼體內(nèi)壁上，另一端與所述微動(dòng)開關(guān)的簧片連接；

所述杠桿被設(shè)置成當(dāng)觸動(dòng)塊施加力在杠桿中部時(shí)，杠桿與簧片連接的一端繞杠桿的固定端轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)簧片產(chǎn)生位移。

進(jìn)一步的，所述第二接觸部與所述杠桿之間設(shè)置有限位板，該限位板固定在殼體內(nèi)壁上；

所述限位板與所述第二接觸部遠(yuǎn)離第一接觸部的端面之間存在空隙；

所述限位板上具有一通孔，所述觸動(dòng)塊穿過該通孔與第二接觸部接觸。

進(jìn)一步的，所述溫控單元還包括溫度傳感器、比較器和計(jì)時(shí)器；

所述溫度傳感器的探測(cè)頭與開關(guān)觸頭連接，探測(cè)開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度；

所述比較器具有兩個(gè)輸入端，其中一個(gè)輸入端與溫度傳感器連接，用以接收開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度，另一個(gè)輸入端與設(shè)定部連接，用以接收所述溫度限值；

所述比較器被設(shè)置成當(dāng)開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度大于溫度限值時(shí)，輸出一計(jì)時(shí)信號(hào)，當(dāng)開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度小于等于溫度限值時(shí)，不輸出任何信號(hào)；

所述計(jì)時(shí)器與比較器的輸出端連接，用以記錄所述計(jì)時(shí)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間；

所述計(jì)時(shí)器還被設(shè)置成所述計(jì)時(shí)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間達(dá)到持續(xù)時(shí)間限值時(shí)，輸出第二電平信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述第二接觸部與所述開口部的圓柱形空腔之間設(shè)置有一環(huán)形助滑塊，該環(huán)形助滑塊的外壁緊貼開口部的圓柱形空腔內(nèi)壁，并且環(huán)形助滑塊的兩端與圓柱形空腔的兩端平齊；

所述第二接觸部的外壁上沿其軸中心線對(duì)稱設(shè)置有若干個(gè)圓弧形凸臺(tái)，每個(gè)圓弧形凸臺(tái)的頂端均與環(huán)形助滑塊的內(nèi)壁接觸。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形助滑塊采用不銹鋼制成；

所述兩個(gè)相鄰的圓弧形凸臺(tái)之間填充有潤(rùn)滑脂。

進(jìn)一步的，所述開關(guān)觸頭與殼體之間設(shè)置有密封圈。

進(jìn)一步的，所述智能跑偏開關(guān)還具有警報(bào)單元，該警報(bào)單元與所述控制部的信號(hào)輸出端連接，被設(shè)置成響應(yīng)于控制部發(fā)送的切斷信號(hào)，發(fā)出警報(bào)。

本發(fā)明還提出一種采用前述智能跑偏開關(guān)的監(jiān)控方法，包括：

將若干個(gè)所述智能跑偏開關(guān)分布在皮帶兩側(cè)需要監(jiān)控偏離量的位置，每個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭遠(yuǎn)離殼體的一端均與皮帶相鄰，開關(guān)觸頭與皮帶之間具有間隙，該間隙寬度小于等于其所處位置處的皮帶允許偏移量，每個(gè)智能跑偏開關(guān)的繼電器開關(guān)均與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源連接，繼電器開關(guān)初始狀態(tài)為常閉狀態(tài)；

在皮帶運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行過程中：

當(dāng)皮帶不與該若干個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭接觸時(shí)，繼電器開關(guān)維持常閉狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備正常運(yùn)行；

當(dāng)皮帶接觸其中任意一個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭時(shí)，該智能跑偏開關(guān)的控制部響應(yīng)于以下兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)，生成一切斷信號(hào)并發(fā)送給繼電器開關(guān)，控制該繼電器開關(guān)轉(zhuǎn)換成常閉狀態(tài)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源；

所述兩個(gè)信號(hào)是指：1)微動(dòng)開關(guān)生成的第一電平信號(hào)；2)溫控單元生成的第二電平信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述若干個(gè)智能跑偏開關(guān)的控制單元具有一撥碼開關(guān)，用以設(shè)置所屬智能跑偏開關(guān)的編號(hào)以作區(qū)分；

所述若干個(gè)智能跑偏開關(guān)的控制單元均與一上位機(jī)連接，將自身編號(hào)及其工作狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給該上位機(jī)。

由以上本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有相比，其顯著的有益效果在于：

該智能跑偏開關(guān)通過同時(shí)監(jiān)控開關(guān)觸頭的位移量和溫度變化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶更高靈敏度和更多種偏離狀態(tài)的監(jiān)控，并在探測(cè)到皮帶發(fā)生超過限定值的偏移時(shí)自動(dòng)切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源，保護(hù)設(shè)備和工作人員的安全。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的發(fā)明主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發(fā)明教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本發(fā)明的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本發(fā)明的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

圖1是本發(fā)明的智能跑偏開關(guān)的結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖2是本發(fā)明的智能跑偏開關(guān)的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本發(fā)明的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本發(fā)明的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸景l(fā)明所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本發(fā)明公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本發(fā)明公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。

現(xiàn)有技術(shù)中的跑偏開關(guān)選擇使用觸桿來監(jiān)控皮帶是否偏移，一旦皮帶發(fā)生偏移，接觸觸桿，觸桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度時(shí)發(fā)出報(bào)警或者切斷電源。

這一工作原理決定皮帶只有在偏離量較大時(shí)才能推動(dòng)觸桿開始轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)只有輕微偏移的皮帶毫無監(jiān)控能力，輕微偏移的皮帶側(cè)邊的磨損仍然不可避免，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致設(shè)備損壞或者發(fā)生生產(chǎn)事故。

本發(fā)明針對(duì)這一現(xiàn)有技術(shù)問題提出了一種具有放大機(jī)構(gòu)的智能跑偏開關(guān)，該智能跑偏開關(guān)包括開關(guān)觸頭、放大機(jī)構(gòu)、微動(dòng)開關(guān)、控制單元和殼體。其中，開關(guān)觸頭放置在皮帶一側(cè)，與皮帶具有一定的間隙，該間隙寬度小于等于皮帶的允許偏移量。一旦皮帶偏移量超過這個(gè)間隙寬度，開關(guān)觸頭向殼體內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)位移量，放大機(jī)構(gòu)將該位移量進(jìn)行放大后再傳送給微動(dòng)開關(guān)的簧片，一旦簧片位移超過微動(dòng)開關(guān)的限定值，微動(dòng)開關(guān)生成電平信號(hào)，控制單元響應(yīng)該電平信號(hào)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備電源，保護(hù)設(shè)備和工作人員安全。

由上可知，由于設(shè)置了這一放大機(jī)構(gòu)，開關(guān)觸頭的一個(gè)較小的位移量也可以促使微動(dòng)開關(guān)生成電平信號(hào)，而不需要等到開關(guān)觸頭自身的位移量達(dá)到微動(dòng)開關(guān)的限定值時(shí)才切斷，大大提高了智能跑偏開關(guān)的靈敏性。

該放大機(jī)構(gòu)具有多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明提出了其中一種放大機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，通過一個(gè)觸動(dòng)塊和一個(gè)杠桿，利用杠桿放大原理實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)觸頭的位移進(jìn)行放大。

下面結(jié)合附圖對(duì)該實(shí)施例做一個(gè)詳細(xì)說明。

結(jié)合圖1、圖2，本發(fā)明提及一種智能跑偏開關(guān)，該智能跑偏開關(guān)適用于監(jiān)控皮帶運(yùn)輸設(shè)備的皮帶是否發(fā)生偏移，該智能跑偏開關(guān)包括開關(guān)觸頭1、觸動(dòng)塊2、杠桿3、微動(dòng)開關(guān)4、控制單元6和殼體7。

所述殼體7的頂端設(shè)置有開口部7a，該開口部7a具有一圓柱形空腔，殼體7采用鋁制成，主要目的是為了減輕智能跑偏開關(guān)的自重。

所述開關(guān)觸頭1被劃分為皮帶接觸部1a和觸動(dòng)塊接觸部1b兩部分，實(shí)際上仍為一體成型的整體結(jié)構(gòu)，分成兩部分只是為了便于結(jié)構(gòu)描述。

皮帶接觸部1a位于所述開口部7a的上方，皮帶接觸部1a遠(yuǎn)離殼體7的端面為一光滑平面，該端面被設(shè)置成與皮帶接觸，因此該端面需要具有較高的硬度和耐磨性，該端面可以設(shè)計(jì)成任意形狀，通常會(huì)設(shè)計(jì)成圓形。

觸動(dòng)塊接觸部1b為一圓柱形結(jié)構(gòu)體，位于所述開口部7a的圓柱形空腔內(nèi)，觸動(dòng)塊接觸部1b的兩端均延伸出該圓柱形空腔，其一端為皮帶接觸部1a，另一端位于殼體7內(nèi)。

開關(guān)觸頭1采用不銹鋼制成，實(shí)際上也可以選用其他硬度較高、耐磨性較好的材質(zhì)。

為了減輕智能跑偏開關(guān)自重，通常在皮帶接觸部1a朝向殼體的一側(cè)上設(shè)置凹槽，這樣做的目的還包括減少材料使用，降低成本。

皮帶偏離時(shí)，開關(guān)觸頭1受到來自皮帶的擠壓力，其垂直于端面的分力將導(dǎo)致開關(guān)觸頭1向殼體7內(nèi)移動(dòng)。

觸動(dòng)塊接觸部1b與開口部7a的圓柱形空腔之間設(shè)置有一環(huán)形助滑塊8，該環(huán)形助滑塊8的外壁緊貼開口部7a的圓柱形空腔內(nèi)壁，并且環(huán)形助滑塊8的兩端與圓柱形空腔的兩端平齊。

所述觸動(dòng)塊接觸部1b的外壁上沿其軸中心線對(duì)稱設(shè)置有若干個(gè)圓弧形凸臺(tái)1c，每個(gè)圓弧形凸臺(tái)1c的頂端均與環(huán)形助滑塊8的內(nèi)壁接觸。

由此，開關(guān)觸頭1與環(huán)形助滑塊8只通過這若干個(gè)圓弧形凸臺(tái)1c接觸，接觸面小，移動(dòng)時(shí)受到的摩擦力也較小，便于開關(guān)觸頭1移進(jìn)殼體7內(nèi)。另外，開關(guān)觸頭1和環(huán)形助滑塊8一直處于接觸狀態(tài)，可以保證開關(guān)觸頭1只向一個(gè)方向移動(dòng)，不至出現(xiàn)傾斜。

因此，該環(huán)形助滑塊8也需要具有較高的硬度和耐磨性，通常采用不銹鋼制成。

設(shè)置環(huán)形助滑塊8的目的主要是為了保護(hù)殼體7內(nèi)壁，減少刮傷、劃傷，從而保證智能跑偏開關(guān)的精度。如前所述，為了減輕自重，殼體7采用鋁制成，鋁的硬度和耐磨性都不佳，但若采用硬度和耐磨性較好的不銹鋼，智能跑偏開關(guān)的重量又太大。為了獲取兩者之間的平衡，本發(fā)明在開口部7a的內(nèi)壁上設(shè)置了環(huán)形助滑塊8，保護(hù)殼體7內(nèi)壁。

所述觸動(dòng)塊2位于所述殼體7內(nèi)，位于所述觸動(dòng)塊接觸部1b遠(yuǎn)離所述皮帶接觸部1a的一端，其一端與觸動(dòng)塊接觸部1b接觸，另一端固定在杠桿3中部，這里的中部是指除兩端外的其他區(qū)域。

所述杠桿3位于所述殼體7內(nèi)，位于所述觸動(dòng)塊2下方，杠桿3的一端固定在殼體7內(nèi)壁上，另一端與所述微動(dòng)開關(guān)4的簧片連接。

所述微動(dòng)開關(guān)4固定在殼體7內(nèi)壁上，微動(dòng)開關(guān)4的信號(hào)輸出端與控制單元6連接，被設(shè)置成當(dāng)簧片位移到設(shè)定的臨界點(diǎn)時(shí)，微動(dòng)開關(guān)4發(fā)送第一電平信號(hào)給控制單元6。此處，微動(dòng)開關(guān)4只起到機(jī)械能和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換作用，微動(dòng)開關(guān)4被觸發(fā)時(shí)，其輸出端將接通或者斷開這兩種狀態(tài)以將第一電平信號(hào)傳遞給控制單元6。

當(dāng)觸動(dòng)塊2施加力在杠桿3中部時(shí)，杠桿3與簧片連接的一端繞杠桿3的固定在殼體7內(nèi)壁的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)簧片產(chǎn)生位移。

觸動(dòng)塊2在開關(guān)觸頭1的作用下產(chǎn)生一個(gè)小位移，假設(shè)觸動(dòng)塊2的位移量是固定的，觸動(dòng)塊2距離微動(dòng)開關(guān)4的簧片越遠(yuǎn)，簧片那一端產(chǎn)生的位移量就越大，這就是杠桿放大皮帶偏移量的原理，也是本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)之一。

因此，影響該智能跑偏開關(guān)的探測(cè)靈敏度的因素有以下兩個(gè)：

1、觸動(dòng)塊2與杠桿3的接觸點(diǎn)的位置。通過調(diào)整該接觸點(diǎn)的位置，調(diào)節(jié)杠桿的放大倍數(shù)。接觸點(diǎn)距離簧片越遠(yuǎn)，放大倍數(shù)越高，從而該智能跑偏開關(guān)的探測(cè)靈敏度越高。

2、微動(dòng)開關(guān)自身的靈敏度。微動(dòng)開關(guān)的靈敏度越高，該智能跑偏開關(guān)的探測(cè)靈敏度越高。

但是，接觸點(diǎn)的位置并不是距離簧片越遠(yuǎn)越好，固然我們期待實(shí)現(xiàn)更高的探測(cè)靈敏度，然而微動(dòng)開關(guān)4的量程是固定的，一旦杠桿3的放大倍數(shù)過大，簧片的位移量超出了微動(dòng)開關(guān)4的最高量程，微動(dòng)開關(guān)4會(huì)被損壞。同樣，如果接觸點(diǎn)距離簧片太近，放大倍數(shù)太小，皮帶偏離量超出限制時(shí)微動(dòng)開關(guān)4還沒有被觸發(fā)，智能跑偏開關(guān)就失去了意義。

因此，接觸點(diǎn)的位置設(shè)置需要考慮微動(dòng)開關(guān)4的量程，以及整個(gè)智能跑偏開關(guān)所需要的探測(cè)靈敏度。另外，生產(chǎn)加工精度也應(yīng)該考慮進(jìn)去，這里的生產(chǎn)加工進(jìn)度包括微動(dòng)開關(guān)4、杠桿3、開關(guān)探頭1、觸動(dòng)塊2的精度。

所述控制單元6固定在殼體內(nèi)壁上，包括控制部和繼電器開關(guān)。

所述控制部具有第一信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端，該第一信號(hào)輸入端與微動(dòng)開關(guān)4連接，用以接收微動(dòng)開關(guān)4發(fā)送的第一電平信號(hào)，該信號(hào)輸出端與繼電器開關(guān)的輸入端連接。

所述控制部被設(shè)置成響應(yīng)于微動(dòng)開關(guān)4發(fā)送的第一電平信號(hào)，生成一切斷信號(hào)并發(fā)送給繼電器開關(guān)。

所述繼電器開關(guān)的輸出端與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源端連接，被設(shè)置成響應(yīng)于切斷信號(hào)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

此處所提及的皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源端既可以是皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源開關(guān)，也可以是皮帶運(yùn)輸設(shè)備的控制裝置中控制電源開關(guān)的單元，繼電器開關(guān)通過直接或者間接作用于皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制。

而繼電器開關(guān)設(shè)置有兩個(gè)觸點(diǎn)，具有兩種工作狀態(tài)：常開和常閉?？紤]到智能跑偏開關(guān)絕大部分情況下處于監(jiān)控狀態(tài)，我們將繼電器開關(guān)設(shè)置成：

當(dāng)繼電器開關(guān)處于常閉狀態(tài)時(shí)，繼電器開關(guān)不對(duì)皮帶運(yùn)輸設(shè)備起任何作用，皮帶運(yùn)輸設(shè)備正常運(yùn)行；當(dāng)繼電器開關(guān)處于常開狀態(tài)時(shí)，繼電器開關(guān)切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

所述智能跑偏開關(guān)還具有警報(bào)單元，該警報(bào)單元與所述控制單元6的控制部連接，被設(shè)置成響應(yīng)于控制單元6的控制部發(fā)送的切斷信號(hào)，發(fā)出聲光警報(bào)。

所述觸動(dòng)塊接觸部1b與所述杠桿3之間設(shè)置有限位板9，該限位板9固定在殼體7內(nèi)壁上。

所述限位板9與所述觸動(dòng)塊接觸部1b遠(yuǎn)離皮帶接觸部1a的端面之間存在空隙。

所述限位板9上具有一通孔，所述觸動(dòng)塊2穿過該通孔與觸動(dòng)塊接觸部1b接觸。

設(shè)置該限位板9的目的有兩個(gè)：

第一，承受開關(guān)觸頭1的沖擊力，皮帶施加在開關(guān)觸頭1上的沖擊力是很大的，如果直接施加在觸動(dòng)塊2上，由于開關(guān)觸頭1和觸動(dòng)塊2的接觸點(diǎn)很小，壓強(qiáng)很大，容易損壞觸動(dòng)塊2。

第二，控制開關(guān)觸頭1的位移量，保護(hù)微動(dòng)開關(guān)4。開關(guān)觸頭1和限位板9之間的空隙就是開關(guān)觸頭1能夠?qū)崿F(xiàn)的最大位移量。

因此，需要限位板9具有較高的強(qiáng)度，通常采用不銹鋼制成。

另外，由于沖擊力均由限位板9承受，為了減輕自重，杠桿3和觸動(dòng)塊2可以采用塑料制成。

所述開關(guān)觸頭1與殼體7之間設(shè)置有密封圈5，防止粉塵和水氣進(jìn)入殼體7內(nèi)。

以上智能跑偏開關(guān)能夠監(jiān)控皮帶運(yùn)輸設(shè)備的兩種工作狀態(tài)，跑偏監(jiān)控方法如下：

第一種工作狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備正常工作時(shí)，皮帶不接觸開關(guān)觸頭1，繼電器開關(guān)處于常閉狀態(tài)，不對(duì)皮帶運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響。

第二種工作狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備異常工作，皮帶偏移較大，超過限定值，皮帶接觸開關(guān)觸頭1，施加足夠的推力在開關(guān)觸頭1上。

開關(guān)觸頭1向殼體7內(nèi)移動(dòng)，施加與移動(dòng)方向同方向的推力在觸動(dòng)塊2上，觸動(dòng)塊2沿受力方向移動(dòng)，并將該推力傳送給杠桿3。

杠桿3一端固定，另一端在推力的作用下繞其固定端轉(zhuǎn)動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)4的簧片產(chǎn)生位移。

簧片位移超過設(shè)定值，微動(dòng)開關(guān)4發(fā)送第一電平信號(hào)給控制單元6。

控制單元6響應(yīng)于該第一電平信號(hào)，發(fā)送切斷信號(hào)給繼電器開關(guān)。

繼電器開關(guān)轉(zhuǎn)換成常開狀態(tài)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

本發(fā)明提出的智能跑偏開關(guān)還設(shè)置有另一種觸發(fā)機(jī)制，此種觸發(fā)機(jī)制適用于偏移量不大，但由于皮帶傳輸速度很快，因此較小的偏移量也會(huì)造成較大的危害的皮帶運(yùn)輸設(shè)備。

皮帶與開關(guān)觸頭接觸時(shí)，由于皮帶仍在繼續(xù)運(yùn)輸工作，會(huì)在開關(guān)觸頭表面產(chǎn)生摩擦力，生成摩擦熱。如果此時(shí)皮帶傳輸速度很快，即使偏移量小，但會(huì)瞬間使開關(guān)觸頭1的溫度升高，本發(fā)明就是利用這一點(diǎn)特性設(shè)置了另一種繼電器開關(guān)的觸發(fā)機(jī)制。

所述智能跑偏開關(guān)內(nèi)還設(shè)置有溫控單元，溫控單元具有一設(shè)定部，用以設(shè)置一持續(xù)時(shí)間限值和一溫度限值。溫度限值和持續(xù)時(shí)間限值可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，例如環(huán)境溫度較高，可以將溫度限值在環(huán)境溫度基礎(chǔ)上做出一定的上調(diào)等。

所述溫控單元與開關(guān)觸頭連接，被設(shè)置成當(dāng)開關(guān)觸頭的溫度超過所述溫度限值的持續(xù)時(shí)間達(dá)到所述持續(xù)時(shí)間限值時(shí)，生成第二電平信號(hào)。

此種情形下，所述控制部增設(shè)有第二信號(hào)輸入端，該第二信號(hào)輸入端與溫控單元連接，用以接收溫控單元發(fā)送的第二電平信號(hào)。

所述溫控單元包括溫度傳感器、比較器和計(jì)時(shí)器。

所述溫度傳感器的探測(cè)頭與開關(guān)觸頭1連接，探測(cè)開關(guān)觸頭1的實(shí)時(shí)溫度。

所述比較器具有兩個(gè)輸入端，其中一個(gè)輸入端與溫度傳感器連接，用以接收開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度，另一個(gè)輸入端與設(shè)定部連接，用以接收所述溫度限值。

所述比較器被設(shè)置成當(dāng)開關(guān)觸頭1的實(shí)時(shí)溫度大于溫度限值時(shí)，輸出一計(jì)時(shí)信號(hào)，當(dāng)開關(guān)觸頭1的實(shí)時(shí)溫度小于等于溫度限值時(shí)，不輸出任何信號(hào)。

所述計(jì)時(shí)器與比較器的輸出端連接，用以記錄所述計(jì)時(shí)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。

所述計(jì)時(shí)器還被設(shè)置成所述計(jì)時(shí)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間達(dá)到持續(xù)時(shí)間限值時(shí)，輸出第二電平信號(hào)。即：

當(dāng)比較器比較出開關(guān)觸頭1的實(shí)時(shí)溫度已經(jīng)超過設(shè)定的溫度限制，說明此時(shí)皮帶已經(jīng)開始經(jīng)受較大程度的磨損，有兩種情況，一是偏移量較大，一是皮帶速度太快，比較器輸出一計(jì)時(shí)信號(hào)。該計(jì)時(shí)信號(hào)是一個(gè)持續(xù)信號(hào)，直至開關(guān)觸頭的實(shí)時(shí)溫度小于等于溫度限制時(shí)，比較器才會(huì)停止輸出該計(jì)時(shí)信號(hào)，計(jì)時(shí)器記錄的就是該計(jì)時(shí)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。

持續(xù)時(shí)間限值的設(shè)置是考慮到皮帶如果只是偶然接觸開關(guān)觸頭1，之后就不再接觸，但智能跑偏開關(guān)也發(fā)出警示并且切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源這種情況。

所述控制部被設(shè)置成響應(yīng)于以下兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)，生成一切斷信號(hào)并發(fā)送給繼電器開關(guān)：1)所述第一電平信號(hào)；2)所述第二電平信號(hào)。

第一電平信號(hào)表明皮帶施加在開關(guān)觸頭1上的擠推力較大，開關(guān)觸頭1的位移量超過上限值，觸動(dòng)了微動(dòng)開關(guān)4，必須盡快切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源；第二電平信號(hào)表明皮帶已經(jīng)持續(xù)一段時(shí)間一直在摩擦開關(guān)觸頭1，并且皮帶速度較快，生成了較高的摩擦熱，如果不及時(shí)斷開皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源，會(huì)對(duì)皮帶造成較大磨損。

所述繼電器開關(guān)的輸出端與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源端連接，響應(yīng)于切斷信號(hào)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

前述具有溫度傳感器的智能跑偏開關(guān)能夠監(jiān)控皮帶運(yùn)輸設(shè)備的三種工作狀態(tài)：

第一種工作狀態(tài)，皮帶偏移量不足以使皮帶接觸開關(guān)觸頭1時(shí)，繼電器開關(guān)處于斷開狀態(tài)，不影響皮帶運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行。

第二種工作狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備異常工作，皮帶偏移量超過限定值，皮帶施加足夠的推力在開關(guān)觸頭1上。

開關(guān)觸頭1向殼體7內(nèi)移動(dòng)，施加與移動(dòng)方向同方向的推力在觸動(dòng)塊2上，觸動(dòng)塊2沿受力方向移動(dòng)，并將該推力傳送給杠桿3。

杠桿3一端固定，另一端在推力的作用下繞其固定端轉(zhuǎn)動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)4的簧片產(chǎn)生位移。

簧片位移超過設(shè)定值，微動(dòng)開關(guān)4發(fā)送電平信號(hào)給控制單元6。

控制單元6響應(yīng)于該電平信號(hào)，發(fā)送切斷信號(hào)給繼電器開關(guān)。

繼電器開關(guān)切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

第三種工作狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備異常工作，皮帶偏移量未超過限定值，皮帶施加摩擦力在開關(guān)觸頭1上，開關(guān)觸頭1溫度升高。

溫度傳感器探測(cè)開關(guān)觸頭1溫度，并將探測(cè)結(jié)果反饋給控制單元6。

控制單元6響應(yīng)于溫度傳感器反饋的開關(guān)觸頭1溫度在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)持續(xù)超過設(shè)定的上限溫度，發(fā)送切斷信號(hào)給繼電器開關(guān)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

應(yīng)當(dāng)理解，無論皮帶偏移量是否超過限定值，皮帶均會(huì)同時(shí)施加擠壓力和摩擦力在開關(guān)觸頭1上，導(dǎo)致開關(guān)觸頭1溫度升高的同時(shí)向殼體7內(nèi)移動(dòng)，從而，前述同時(shí)具有溫控單元和放大機(jī)構(gòu)的智能跑偏開關(guān)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)監(jiān)控開關(guān)觸頭受到的擠推力和摩擦力，相比只具有放大機(jī)構(gòu)的智能跑偏開關(guān)能夠監(jiān)控更多情況下的皮帶運(yùn)行狀態(tài)，確保皮帶運(yùn)輸設(shè)備的安全。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常需要在皮帶兩側(cè)分布多個(gè)智能跑偏開關(guān)，本發(fā)明提出一種監(jiān)控方法，包括：

將若干個(gè)所述智能跑偏開關(guān)分布在皮帶兩側(cè)需要監(jiān)控偏離量的位置，每個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭遠(yuǎn)離殼體的一端均與皮帶相鄰，開關(guān)觸頭與皮帶之間具有間隙，該間隙寬度小于等于其所處位置處的皮帶允許偏移量，每個(gè)智能跑偏開關(guān)的繼電器開關(guān)均與皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源連接，繼電器開關(guān)初始狀態(tài)為常閉狀態(tài)。

在皮帶運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行過程中：

當(dāng)皮帶不與該若干個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭接觸時(shí)，繼電器開關(guān)維持常閉狀態(tài)，皮帶運(yùn)輸設(shè)備正常運(yùn)行。

當(dāng)皮帶接觸其中任意一個(gè)智能跑偏開關(guān)的開關(guān)觸頭時(shí)，該智能跑偏開關(guān)的控制部響應(yīng)于以下兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)，生成一切斷信號(hào)并發(fā)送給繼電器開關(guān)，控制該繼電器開關(guān)轉(zhuǎn)換成常開狀態(tài)，切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源。

所述兩個(gè)信號(hào)是指：1)微動(dòng)開關(guān)生成的第一電平信號(hào)；2)溫控單元生成的第二電平信號(hào)。

如此，可以對(duì)皮帶進(jìn)行全方位多角度的監(jiān)控。

另外，每個(gè)智能跑偏開關(guān)的控制單元均具有一撥碼開關(guān)，用以設(shè)置所屬智能跑偏開關(guān)的編號(hào)以作區(qū)分。再將所有控制單元與一上位機(jī)連接，將自身所屬智能跑偏開關(guān)的編號(hào)及其工作狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給該上位機(jī)，上位機(jī)可以采用PC或者PLC，且具有一顯示屏，便于工作人員快速找到故障點(diǎn)。

從而，本發(fā)明提出的智能跑偏開關(guān)通過同時(shí)監(jiān)控開關(guān)觸頭的位移量和溫度變化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶更高靈敏度和更多種偏離狀態(tài)的監(jiān)控，并在探測(cè)到皮帶發(fā)生超過限定值的偏移時(shí)自動(dòng)切斷皮帶運(yùn)輸設(shè)備的電源，保護(hù)設(shè)備和工作人員的安全。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。