專利名稱：皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于皮帶運輸機(jī)的安全輔助裝置。
在皮帶運輸機(jī)的生產(chǎn)作業(yè)中，經(jīng)常因運送物料中的超大、超長雜物或皮帶運輸機(jī)設(shè)備本身的原因造成皮帶撕裂。近幾年來，隨著物料質(zhì)量的提高，雜物減少，因雜物造成的撕裂比例逐年減少，而因設(shè)備本身原因造成的撕裂(撕邊和空載撕裂)比例增加。而現(xiàn)有的收集撒料式的檢測裝置，在沒有物料撒落情況下，無法檢測到皮帶撕裂。
本實用新型的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種其工作條件不受皮帶上有無物料限制的皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置。
本實用新型的構(gòu)思是，當(dāng)皮帶發(fā)生縱向撕裂時，皮帶寬度將因重疊或分裂而發(fā)生變化，通過兩組傳感器檢測皮帶兩邊緣的實際位置，并通過可編程序控制器進(jìn)行運算，即可知皮帶是否撕裂和跑偏，并使皮帶運輸機(jī)停機(jī)。本實用新型包括兩個傳感器箱和一個小型可編程序控制器(PLC)柜。每個傳感器箱包括二只以上的電容式接近開關(guān)、除塵風(fēng)機(jī)和保護(hù)托輥。電容式接近開關(guān)順序排列固定在傳感器箱的接近開關(guān)面板上，電容式接近開關(guān)的傳感面與接近開關(guān)面板形成一個密封的平面，即檢測平面，每個電容式接近開關(guān)通過屏閉信號電纜接到PLC柜。除塵風(fēng)機(jī)固定在傳感器箱內(nèi)的一端，除塵風(fēng)機(jī)上方有風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板，風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板的位置高于接近開關(guān)面板平面，形成出風(fēng)口，出風(fēng)口能在檢測平面上形成風(fēng)流，防止積塵，除塵風(fēng)機(jī)通過電纜接至PLC柜。沿傳感器箱縱向的兩外側(cè)邊分別有保護(hù)托輥，固定在傳感器箱外的兩端，保護(hù)托輥頂部略高出接近開關(guān)面板。兩個傳感器箱對稱置于皮帶運輸機(jī)槽形皮帶兩側(cè)邊緣下面，其檢測平面與皮帶面平行，與皮帶的間距在傳感器的感距內(nèi)，皮帶邊緣位于檢測平面中部，傳感器箱安裝在調(diào)整支架上，支架安裝在皮帶運輸機(jī)槽托輥架的槽鋼托架上。PLC柜包括控制、顯示面板、直流電源、PLC、繼電器、電阻器和指示燈等?？刂啤@示面板上裝有電源、撕裂、跑偏顯示指示燈和電源開關(guān)，以及用于維修時暫時停用的停機(jī)信號輸出開關(guān)。PLC有二個以上的信號輸入口，三個信號輸出口，其信號電源為24伏直流電源，24伏直流電源輸出線路裝有過流保險。每個電容式接近開關(guān)通過一個相應(yīng)的輸入中間繼電器，將220伏交流信號轉(zhuǎn)換為24伏直流信號，接往PLC的一個信號輸入口，每個輸入中間繼電器有一個分流電阻器。PLC的三個信號輸出口分別接往三個并聯(lián)的輸出中間繼電器，將24伏直流信號轉(zhuǎn)換為220伏交流信號。其中一個輸出中間繼電器的一個常開觸點與控制、顯示面板上的撕裂顯示指示燈連接，一個常閉觸點與控制、顯示面板上的停機(jī)信號輸出開關(guān)并聯(lián)，形成停機(jī)信號輸出控制回路，一個輸出中間繼電器的一個常開觸點與控制、顯示面板上的跑偏顯示指示燈連接，另有一常開觸點構(gòu)成跑偏信號輸出，另一個輸出中間繼電器的常開觸點接往除塵風(fēng)機(jī)，控制其間歇工作。


圖1為本實用新型傳感器箱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型傳感器箱結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖3為本實用新型傳感器箱檢測平面示意圖。
圖4為本實用新型傳感器箱調(diào)整支架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本圖4的A-A剖面示意圖。
圖6為本實用新型安裝示意圖。
圖7為本實用新型電氣原理示意圖。
其中1-電容式接近開關(guān)；2-接近開關(guān)面板；3-除塵風(fēng)機(jī)；4-保護(hù)托輥；5-風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板；6-出風(fēng)口；7-安裝固定板；8-軸承；9-敞開式簡易軸承座；10-傳感器箱；11-調(diào)整支架；12-槽鋼托架；13-調(diào)整螺栓；14-皮帶運輸機(jī)槽形皮帶；15-下煤管中的異物；16-可編程序控制器；17-撕裂顯示指示燈；18-跑偏顯示指示燈；19-停機(jī)輸出屏蔽開關(guān)；A-信號輸入口；B1-信號輸出口；B2-信號輸出口；B3-信號輸出口；KA-輸入中間繼電器；RA-分流電阻器；KB1-中間繼電器；KB2-中間繼電器；KB3-中間繼電器；L-220伏交流電源的火線；N-零線。
下面給出本實用新型的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
本實用新型包括兩個傳感器箱和一個小型可編程序控制器(PLC)柜。每個傳感器箱包括12個220VAC電容式接近開關(guān)1、除塵風(fēng)機(jī)3和保護(hù)檢測平面的保護(hù)托輥4。如圖3所示，選用12個BC20-K40XRS-F23X電容式接近開關(guān)1，在接近開關(guān)面板2上順序等間距交錯地排為3列，每列4個，縱向間距90毫米，相鄰兩列的同序號的接近開關(guān)的縱向間距為同列兩個接近開關(guān)間距的三分之一，即30毫米，電容式接近開關(guān)1。如圖1、2所示，電容式接近開關(guān)1固定在傳感器箱10的接近開關(guān)面板2上，電容式接近開關(guān)1的傳感面與接近開關(guān)面板2形成一個密封的平面，即檢測平面。每個電容式接近開關(guān)1通過屏閉信號電纜接到PLC柜。除塵風(fēng)機(jī)3固定在傳感器箱10內(nèi)的一端，除塵風(fēng)機(jī)3上方有風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板5，風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板5高于接近開關(guān)面板2的平面20毫米，形成出風(fēng)口6，出風(fēng)口6能在檢測平面上形成風(fēng)流，防止積塵。除塵風(fēng)機(jī)3通過電纜接至PLC柜。沿傳感器箱10縱向的兩外側(cè)邊分別有保護(hù)托輥4，保護(hù)托輥4兩端有軸承8，置于傳感器箱10上的敞開式簡易軸承座9上，保護(hù)托輥4略高于接近開關(guān)面板2，傳感器箱10底側(cè)邊有安裝固定板7。如圖4、5所示，傳感器箱10安裝在含有兩根槽鋼12的調(diào)整支架11上，傳感器箱的安裝固定板7位于兩根槽鋼12內(nèi)，用調(diào)整螺栓13固定。如圖6所示，在皮帶受料溜槽前選一斷面，兩個傳感器箱10對稱置于皮帶運輸機(jī)槽形皮帶14兩側(cè)邊緣下面，檢測平面與皮帶面平行，距離皮帶7～17毫米，在無跑偏的初始狀態(tài)，皮帶邊緣應(yīng)位于檢測平面中間，傳感器箱安裝在調(diào)整支架11上，調(diào)整支架安裝在皮帶運輸機(jī)槽托輥架的槽鋼托架上。PLC柜包括控制、顯示面板、直流電源、小型可編程序控制器、繼電器、電阻器和指示燈等。控制、顯示面板上裝有電源、撕裂、跑偏顯示指示燈和電源開關(guān)，以及用于維修時暫時停用的停機(jī)信號輸出開關(guān)。如圖7所示，選用CTMIA OMRON小型可編程序控制器(PLC)16，它有24個信號輸入口A，三個信號輸出口B1～B3，其信號電源為24伏直流電源，24伏直流電源輸出線路裝有過流保險。每個電容式接近開關(guān)1通過一個相應(yīng)的輸入中間繼電器KA，將220伏交流信號轉(zhuǎn)換為24伏直流信號，接往PLC的一個信號輸入口A，每個輸入中間繼電器KA有一個分流電阻器RA，構(gòu)成一路輸入，共有24路。小型可編程序控制器16的三個信號輸出口B1～B3分別接往三個并聯(lián)的輸出中間繼電器KB1～KB3，將24伏直流信號轉(zhuǎn)換為220伏交流信號。其中輸出中間繼電器KB1的一個常閉觸點與控制、顯示面板上的停機(jī)輸出屏蔽開關(guān)19并聯(lián)，構(gòu)成停機(jī)信號輸出控制回路，一個常開觸點與控制、顯示面板上的撕裂顯示指示燈17連接，輸出220伏交流電給撕裂顯示指示燈17。輸出中間繼電器KB2的一個常開觸點與控制、顯示面板上的跑偏顯示指示燈18連接，輸出220伏交流電給跑偏顯示指示燈18，另一常開觸點構(gòu)成跑偏信號輸出。輸出中間繼電器KB3的常開觸點接往除塵風(fēng)機(jī)3，輸出220伏交流電，控制除塵風(fēng)機(jī)3間歇工作。輸入與輸出中間繼電器選用MY2N繼電器。
本實用新型的工作過程是，如圖所示，當(dāng)皮帶跑偏或由于下煤管中的異物被撕裂時，皮帶寬度將隨之發(fā)生變化，通過傳感器箱上的電容式接近開關(guān)，在一定感距內(nèi)監(jiān)測皮帶兩邊緣在一定范圍內(nèi)的位移情況，把兩組傳感器感應(yīng)到的情況通過PLC進(jìn)行計算，分析皮帶是否變寬(皮帶分離)、變窄(皮帶重疊或少肉)以及跑偏，當(dāng)皮帶遮蓋住其中某一電容式接近開關(guān)，該開關(guān)便被接通，將信號傳導(dǎo)到與之對應(yīng)的輸入中間繼電器，通過繼電器將220伏交流信號，轉(zhuǎn)換成24伏直流信號送往PLC，并在PLC內(nèi)進(jìn)行計算，斷判皮帶的寬度和跑偏量是否大于或小于預(yù)先設(shè)定值，當(dāng)超出預(yù)先設(shè)定值時，輸出撕裂或跑偏信號。撕裂信號作用在輸出中間繼電器KB1上，輸出停機(jī)信號。
本實用新型的優(yōu)點是它選用的電容式接近開關(guān)具有不易受粉塵，振動等干擾，在感距內(nèi)能可靠地檢測到皮帶。由于接近開關(guān)縱向最小距離為30毫米，而重輕載引起皮帶寬度變化小于30毫米，所以可以乎略。并采用延時1-3秒的方法，避開皮帶原有寬度不均或少肉缺陷，一旦檢測到撕裂和跑偏，可及時報警停機(jī)。PLC柜面板上可清晰地顯示裝置的工作狀態(tài)，便于監(jiān)視。
權(quán)利要求1.一種皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置，其特征在于它包括兩個傳感器箱和一個小型可編程序控制器(PLC)柜，每個傳感器箱(10)包括二只以上的電容式接近開關(guān)(1)，順序排列固定在傳感器箱的接近開關(guān)面板上(2)，電容式接近開關(guān)的傳感面與接近開關(guān)面板形成一個密封的平面，即檢測平面，每個電容式接近開關(guān)(1)通過屏閉信號電纜接到PLC柜，兩個傳感器箱對稱置于皮帶運輸機(jī)槽形皮帶(14)兩側(cè)邊緣下面，位于皮帶的同一斷面，其檢測平面與皮帶運輸機(jī)槽形皮帶側(cè)面平行，與側(cè)面皮帶的間距在傳感器的感距內(nèi)，皮帶邊緣位于檢測平面中部，PLC柜包括控制、顯示面板、直流電源、可編程序控制器、繼電器、電阻器和指示燈，控制、顯示面板(15)上裝有電源、撕裂、跑偏顯示指示燈(17、18)和電源開關(guān)，以及用于維修時暫時停用的停機(jī)信號輸出開關(guān)(21)，小型可編程序控制器(16)有二個以上的信號輸入口和信號輸出口，其信號電源為24V直流電源，每個電容式接近開關(guān)(1)通過一個相應(yīng)的輸入中間繼電器(KA)，接往可編程序控制器(16)一個對應(yīng)的信號輸入口(A)，每個輸入中間繼電器(KA)有一個分流電阻器(RA)，構(gòu)成一路輸入，可編程序控制器(16)有二個信號輸出口(B1、B2)分別接往二個并聯(lián)的輸出中間繼電器(KB1、KB2)，輸出中間繼電器(KB1)的一個常開觸點與控制、顯示面板上的撕裂顯示指示燈(17)連接，一個常閉觸點與控制、顯示面板上的停機(jī)信號輸出開關(guān)(19)并聯(lián)，構(gòu)成停機(jī)信號輸出控制回路，輸出中間繼電器(KB2)的一個常開觸點與控制、顯示面板上的跑偏顯示指示燈(18)連接，另有一常開觸點構(gòu)成跑偏信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置，其特征在于每個傳感器箱(10)還包括除塵風(fēng)機(jī)(3)和保護(hù)檢測平面的保護(hù)托輥(4)，保護(hù)托輥(4)位于傳感器箱(10)縱向的兩外側(cè)邊，高于接近開關(guān)面板(2)，其兩端有軸承(8)，除塵風(fēng)機(jī)(3)固定在傳感器箱(10)內(nèi)的一端，除塵風(fēng)機(jī)(3)上方有風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板(5)，風(fēng)機(jī)導(dǎo)流蓋板(5)高于接近開關(guān)面板(2)的平面，形成出風(fēng)口(6)，除塵風(fēng)機(jī)(3)通過電纜接至PLC柜，可編程序控制器(16)還有一個信號輸出口(B3)，接往與輸出中間繼電器(KB1、KB2)并聯(lián)的輸出中間繼電器(KB3)，輸出中間繼電器(KB3)的常開觸點接往除塵風(fēng)機(jī)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置，其特征在于每個傳感器箱(10)有12個電容式接近開關(guān)(1)，固定在傳感器箱的接近開關(guān)面板(2)上，順序等間距交錯地排為3列，每列4個，縱向間距90毫米，相鄰兩列的同序號的接近開關(guān)的縱向間距為同列兩個接近開關(guān)間距的三分之一，即30毫米，每個電容式接近開關(guān)(1)通過一個相應(yīng)的輸入中間繼電器(KA)，接往小型可編程序控制器(16)一個對應(yīng)的信號輸入口(A)，每個輸入中間繼電器(KA)有一個分流電阻器(RA)，構(gòu)成一路輸入，共有24路輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的皮帶運輸機(jī)皮帶撕裂檢測裝置，其特征在于所說的小型可編程序控制器(16)選用CTMIA OMRON小型可編程序控制器，所說的電容式接近開關(guān)(1)選用BC20-K40XRS-F23X電容式接近開關(guān)，所說的輸入中間繼電器(KA)與輸出中間繼電器(KB1、KB2、KB3)選用MY2N繼電器，傳感器箱(10)的檢測平面與皮帶運輸機(jī)槽形皮帶(14)側(cè)面的距離為7～17毫米。
專利摘要本實用新型屬于皮帶運輸機(jī)的安全輔助裝置。通過兩組由電容式接近開關(guān)組成的傳感器在感距內(nèi)監(jiān)測皮帶兩邊緣在一定范圍內(nèi)的位移情況,當(dāng)皮帶遮蓋某一接近開關(guān),該開關(guān)便被接通,并將感應(yīng)信號傳導(dǎo)到與之對應(yīng)的輸入中間繼電器,送往PLC進(jìn)行計算,分析判斷皮帶是否變寬(皮帶分離)、變窄(皮帶重疊或少肉)以及跑偏量是否大于或小于預(yù)先設(shè)定值,當(dāng)超出預(yù)先設(shè)定值時,輸出撕裂或跑偏信號,皮帶運輸機(jī)停機(jī)。本實用新型主要用于監(jiān)測皮帶運輸機(jī)的撕裂和跑偏,還可用于輕工(紡織、造紙)化工等領(lǐng)域涉及到寬度變化方面。
文檔編號G01N27/24GK2407358SQ00205550
公開日2000年11月22日 申請日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者李晶, 李健超, 冉康, 閻永江 申請人:秦皇島港務(wù)局