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專利名稱：運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及機電技術(shù)領(lǐng)域二、背景技術(shù)皮帶運輸是很多工廠、港口、礦山等企業(yè)的重要運輸手段。皮帶運輸對于非長途運輸是一種高效、經(jīng)濟、可靠的運輸手段。較長距離的皮帶運輸系統(tǒng)一般可達十多公里。在皮帶運輸系統(tǒng)中，運輸皮帶是最關(guān)鍵和易損壞的部件。在較大型的皮帶運輸系統(tǒng)中，僅運輸皮帶的價值往往超過千萬元。運輸皮帶的損耗除了正常的磨損外，因被卡在系統(tǒng)中的尖銳物體劃傷而損壞也是一個很重要的損壞模式。這種損壞模式往往是在皮帶運輸系統(tǒng)還處于良好狀態(tài)的情況下，于很短的時間內(nèi)使運輸皮帶受到嚴重的破壞。這種破損一般是無法預(yù)見和突然發(fā)生的。這會使企業(yè)遭受重大的損失，它不但會造成成本的極度提高，還往往會造成整個企業(yè)生產(chǎn)的停頓。對于使用大型皮帶運輸系統(tǒng)的企業(yè)，由于運輸皮帶價值高昂一般企業(yè)都無儲備，因此運輸皮帶被劃傷往往造成企業(yè)較長時間的停產(chǎn)，而造成更大的經(jīng)濟損失。
顯然運輸皮帶因被劃傷而損壞是一種非正常的破損模式。其破壞程度是非常大的。如何對運輸皮帶劃傷故障做到早期發(fā)現(xiàn)、進而報警和使皮帶運輸系統(tǒng)及時停機是現(xiàn)在很多企業(yè)正在研究和探討的課題?，F(xiàn)在對此類運輸皮帶損傷進行監(jiān)測和報警的方法主要有以下三種。
1、利用秤的平衡工作原理當(dāng)運輸皮帶被嚴重劃傷而產(chǎn)生縱向裂口并造成皮帶運輸系統(tǒng)在運輸過程中的中途漏料時，理想狀態(tài)下托盤因接到物料而下移并使微動開關(guān)動作，發(fā)出報警信號使報警系統(tǒng)報警并使皮帶運輸系統(tǒng)停機。從而保護運輸皮帶使之不能繼續(xù)運行而造成更大的破壞。但因運輸皮帶在皮帶運輸系統(tǒng)中被托輪托起成U型。當(dāng)運輸皮帶被劃穿時往往造成裂口邊重疊或相互緊貼而不會漏料，況且我們也無法預(yù)測到運輸皮帶會在什么地方被劃穿。即使有料漏出，但若托盤的位置與漏料點有偏差也會因接不到漏料而檢測不到運輸皮帶受到劃傷。它只能在運輸皮帶出現(xiàn)非常嚴重的穿透性裂縫后才能起作用。
2、利用光電傳感器采用長距離數(shù)字激光傳感器對運輸皮帶表面損傷進行監(jiān)測。它同樣是監(jiān)測運輸皮帶是否被劃穿。它是利用長距離數(shù)字激光傳感器發(fā)出的激光光束照射在運輸皮帶表面，在運輸皮帶下面放一個反光鏡。當(dāng)運輸皮帶因損傷而透光時，反光鏡反射激光光束，使長距離數(shù)字激光傳感器動作。這在理想狀態(tài)下是可行的。但它同樣由于皮帶運輸系統(tǒng)在工作時，運輸皮帶工作面呈U型，當(dāng)運輸皮帶被劃穿時可能造成裂口邊重疊或裂口緊貼而不透光，從而無法檢測到運輸皮帶受到劃傷。但當(dāng)運輸皮帶存在對其強度和系統(tǒng)運行無大影響的個別小孔、運輸皮帶表面有水分、運輸皮帶有一定的跑偏等情況時，都有可能因透光、反光或漏光造成傳感器誤動作。因此這種方法很不可靠且費用高。
3、在物料進出口分別稱重它是分別在皮帶靠近進料(前端)和靠近出料(后端)各裝一個壓力傳感器。首先進料壓力傳感器測到皮帶上物料的重量，當(dāng)通過時間T后物料被運到出料壓力傳感器處再次稱重，比較兩次稱重就可以判斷皮帶是否漏料。但它同樣由于皮帶運輸系統(tǒng)在工作時，運輸皮帶工作面被托輪承托起而成U型。當(dāng)運輸皮帶被劃穿時可能造成裂口邊重疊，漏不出料從而無法檢測到運輸皮帶受到劃傷。因此這種方法很不可靠且費用高。
從這三種監(jiān)測裝置看。這三種方法都只能在運輸皮帶受到非常嚴重的穿透性劃傷而造成漏料和透光時才能監(jiān)測到運輸皮帶的損傷。由于皮帶運輸系統(tǒng)的運輸皮帶比較厚、層數(shù)多，一般都不會被硬物一次性貫穿。經(jīng)常是從運輸皮帶出現(xiàn)被劃傷現(xiàn)象進而發(fā)展到漏料或透光的整個過程中，運輸皮帶已經(jīng)運行了多個循環(huán)，整條運輸皮帶也已沒有使用價值。即使監(jiān)測到運輸皮帶已被硬物劃穿，其意義也不大。
三
發(fā)明內(nèi)容
本專利的目地是設(shè)計一種簡單、經(jīng)濟、可靠、實用的檢測機構(gòu)，這種檢測機構(gòu)作為在線監(jiān)測裝置安裝于皮帶運輸系統(tǒng)中。當(dāng)運輸皮帶在運行中被卡住的硬物劃傷而開始出現(xiàn)較輕微的劃痕時，本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置能及時的發(fā)現(xiàn)并報警和發(fā)出停機信號，使皮帶運輸系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)，防止事故的進一步擴大，以便企業(yè)能及時排除故障以減少故障的損失和停機時間。從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置監(jiān)測運輸皮帶劃痕損傷的工作原理是一個帶狹窄外圓周邊的檢測輪的軸線保持與運輸皮帶的運行方向垂直和平行于運輸皮帶的工作表面，并在一定的預(yù)定壓力下隨著運輸皮帶的運行而在其表面滾動。同時檢測輪受機構(gòu)的驅(qū)動不斷的順其軸線方向做往復(fù)的運動，即在運輸皮帶工作面的橫向進行連續(xù)的掃描。當(dāng)運輸皮帶表面未受損傷時，檢測輪可以很順利的隨運輸皮帶的運動而滾動和受機構(gòu)的驅(qū)動而順其軸線的方向做往復(fù)運動。當(dāng)運輸皮帶在運行中由于被卡住的硬物劃傷而出現(xiàn)與其運行方向相同的劃痕時，檢測輪在順其軸線做往復(fù)運動過程中將橫向劃過劃痕，如劃痕達到一定的深度，劃痕將對檢測輪順其軸線的往復(fù)運動產(chǎn)生阻滯，進而引起檢測機構(gòu)的結(jié)構(gòu)變形和觸動微動開關(guān)或其它傳感器元件。傳感器受觸發(fā)而產(chǎn)生的電信號分別控制報警裝置報警和控制皮帶運輸系統(tǒng)停機。
本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置在運輸皮帶被硬物劃傷而產(chǎn)生一定深度的劃痕時，可以及時的做出監(jiān)測。因此本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置可以對運輸皮帶出現(xiàn)的劃痕故障做早期監(jiān)測，它簡單、經(jīng)濟、可靠。
四

圖1是運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2時檢測輪在受到阻滯時的狀態(tài)示意圖。
五具體實施方式
本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。1——檢測輪，它的軸線保持與運輸皮帶的運行方向垂直和平行于運輸皮帶的工作表面并在一定的預(yù)壓力下隨著運輸皮帶的運行在其工作面上滾動，同時它隨滑桿--8、框架--4和調(diào)節(jié)螺桿--12等元件順檢測輪的軸線方向在運輸皮帶的工作表面做往復(fù)運動，當(dāng)受到運輸皮帶表面劃痕的阻滯時，檢測輪--1將被卡在運輸皮帶的劃痕溝槽中并與框架--4產(chǎn)生相對的運動，使對中彈簧--2-1和對中彈簧--2-2產(chǎn)生彈性變形，檢測輪的轉(zhuǎn)軸--11的一端觸及微動開關(guān)--3-1或微動開關(guān)--3-2，受觸及的微動開關(guān)向報警系統(tǒng)發(fā)出報警信號和向皮帶運輸系統(tǒng)發(fā)出停機信號，參見圖2。11——檢測輪轉(zhuǎn)軸，它與檢測輪--1是通過滾動軸承連接，檢測輪--1可以圍繞檢測輪轉(zhuǎn)軸--11轉(zhuǎn)動，當(dāng)檢測輪--1在皮帶工作表面做橫向移動中受到皮帶表面劃痕的阻滯時，檢測輪--1帶動檢測輪軸--11沿框架--4上的支承孔滑動，觸動微動開關(guān)--3-1或微動開關(guān)--3-2參見圖2。3-1及3-2——微動開關(guān)，當(dāng)檢測輪--1受到運輸皮帶工作表面的劃痕的阻滯產(chǎn)生與框架--4的相對移動時，檢測輪轉(zhuǎn)軸的一端觸動其中一個微動開關(guān)，受到觸動的微動開關(guān)向報警系統(tǒng)發(fā)出報警信號和向皮帶運輸系統(tǒng)發(fā)出停機信號。2-1及2-2——對中彈簧，在正常狀態(tài)，使檢測輪--1處于框架--4的中間平衡位置，在檢測輪--1受到運輸皮帶表面劃痕的阻滯時，檢測輪--1與框架--4產(chǎn)生相對位移，使對中彈簧--2-1和對中彈簧--2-2產(chǎn)生彈性變形。4——框架，支承檢測輪--1和檢測輪轉(zhuǎn)軸--11及固定微動開關(guān)--3-1和微動開關(guān)--3-2。5——銷，它與調(diào)節(jié)螺桿--12鉸接并與框架--4通過長形孔連接。調(diào)節(jié)螺桿--12通過銷--5帶動框架--4和檢測輪--1順檢測輪--1軸線方向做往復(fù)運動，同時銷--5與框架--4通過長形孔連接，使框架--4沿調(diào)節(jié)螺桿--12軸線方向可做一定量的滑動，框架--4和檢測輪--1可在預(yù)壓力彈簧--6的作用下給檢測輪--1和運輸皮帶表面施加一定的壓力。6——預(yù)壓力彈簧，彈簧的端面分別壓在框架--4和調(diào)節(jié)螺母--7的端面，對檢測輪--1和運輸皮帶表面產(chǎn)生一個預(yù)壓力，在檢測輪--1受到運輸皮帶表面劃痕的阻滯而產(chǎn)生與框架--4較大的相對位移時，它可以產(chǎn)生橫向的偏擺以避免對整個運輸皮帶表面損傷檢測裝置和運輸皮帶造成破壞，并可以使檢測輪--1擺脫運輸皮帶表面劃痕形成的溝槽，見圖2。7——調(diào)節(jié)螺母，與調(diào)節(jié)螺桿--12旋接，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母--7，調(diào)整預(yù)壓彈簧--6的預(yù)壓力。8——滑桿，它經(jīng)滑套--13、調(diào)節(jié)螺桿--12、銷--5、框架--4、檢測輪軸--11與檢測輪--1連接，帶動檢測輪--1在皮帶工作表面做往復(fù)運動。10——滑桿座，支承滑桿--8，使滑桿--8可以在連桿--15的驅(qū)動下做往復(fù)的運動。9——緊螺釘，它將滑套--13固定在滑桿--8的一個確定的位置。13——滑套，它套在滑桿--8上并經(jīng)鎖緊螺釘--9固定在滑桿--8上的預(yù)定位置，帶動檢測輪--1隨滑桿--8做往復(fù)的運動。12——調(diào)節(jié)螺桿，它通過銷--5與框架--4連接，帶動框架--4和檢測輪--1在運輸皮帶工作表面順檢測輪軸向做往復(fù)的運動，同時它與調(diào)節(jié)螺母--7旋接，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母--7可以調(diào)節(jié)檢測輪--1與運輸皮帶表面的預(yù)壓力。14——銷，它將滑桿--8和連桿--15鉸接起來。15——連桿，它通過銷--14和銷--16將曲柄盤--17的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑮U--8的往復(fù)直線運動。16——銷，它將曲柄盤--17與連桿鉸接起來。17--曲柄盤，它通過連桿--15將曲柄圓盤--17的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑桿--8的直線往復(fù)運動。18——減速機構(gòu)，它將電動機的轉(zhuǎn)動變換成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速并傳遞到曲柄盤。19——電動機，它是本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置往復(fù)掃描運動的動力源。20——皮帶橫截面。
由于在皮帶運輸系統(tǒng)中運輸皮帶的工作面被托輪托起成U型，加上皮帶運輸系統(tǒng)進料斗與出料斗之間的運輸皮帶工作面在皮帶運輸系統(tǒng)工作中有物料，本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置不適合安裝在這段區(qū)間。運輸皮帶在導(dǎo)向滾筒處由于緊貼滾筒表面，因此運輸皮帶在這個部位顫動很小并且其工作表面的橫向也呈平直狀，這個部位是安裝本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置的最佳位置。
為了減少本運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置的尺寸可適當(dāng)選取較小的曲柄輪尺寸。對于不同的運輸皮帶寬度可相應(yīng)的選用數(shù)個檢測輪機構(gòu)，并通過滑套固定在滑桿上的各選定的位置上見圖1，以保證在滑桿的每一個往復(fù)循環(huán)運動過程中，運輸皮帶工作表面橫向的每個點都有一個以上的檢測輪掃過。
權(quán)利要求1.運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置，其特征在于它有支撐在框架上的檢測輪，檢測輪的軸線平行于皮帶表面并垂直于皮帶的運動方向，它有驅(qū)動機構(gòu)，檢測輪受驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動隨框架沿檢測輪軸線方向往復(fù)運動，檢測輪在皮帶表面隨皮帶運動而滾動。
專利摘要本專利是一個運輸皮帶表面損傷監(jiān)測裝置。它屬于機電技術(shù)領(lǐng)域。它作為在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝在皮帶運輸系統(tǒng)中，針對運輸皮帶表面經(jīng)常在皮帶運輸系統(tǒng)運行中被硬物劃傷而損壞的故障模式進行監(jiān)測。它可以及時的發(fā)現(xiàn)在運輸皮帶表面產(chǎn)生的較輕微劃痕，防止損傷的進一步擴大。它應(yīng)用一個帶狹窄周邊的監(jiān)測輪在皮帶表面隨皮帶的運行而滾動，同時監(jiān)測輪又受監(jiān)測機構(gòu)的驅(qū)動在皮帶橫向往復(fù)掃描，當(dāng)檢測論邊掃過皮帶上的縱向劃痕是就會受到阻滯而及時探測到皮帶的劃痕故障。
文檔編號G01N19/00GK2833573SQ200520058930
公開日2006年11月1日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者黃晉雄 申請人:黃晉雄