CN102556625A - 用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，在所述皮带输送机中设置有皮带以及承载托辊单元，在所述承载托辊单元中包含有托辊以及托辊架；在所述皮带撕裂检测装置中包含有检测杆和限位开关，所述检测杆位于皮带下方，且两端分别安装在托辊架的左右两侧立柱上或者邻近所述立柱单独设置的左右支撑架上；在至少一根立柱或者支撑架上安装限位开关，所述检测杆在被穿透皮带的异物碰触时动作，触动限位开关输出用于表示皮带撕裂的检测信号至控制器。本发明的皮带撕裂检测装置结构简单，安装调试方便，造价低，无需破坏皮带输送机的原始结构，而且可以根据不同使用场所进行适应性调整，检测精度高，适应性强，安全可靠。

Description

用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置

技术领域

本发明属于皮带输送机技术领域，具体地说，是涉及一种用于对皮带输送机上的皮带承载面是否发生撕裂问题进行检测的装置。

背景技术

在目前港口码头、矿山的货物装卸作业中，物料输送装置发挥着至关重要的作用，主要包括取料机、皮带输送机和堆料机三部分。其中，皮带输送机主要是用来将取料机铲取的煤炭、矿石等分散性物料输送至堆料场，通过堆料机进行堆放。在皮带输送机运行过程中，经常会由于物料中混入的铁板、木料等尖锐异物穿破皮带的承载面而造成皮带撕裂的问题。皮带撕裂问题不仅影响着皮带输送线的安全，而且影响着整个物料堆场的生产效率。特别是随着堆场的大型化、高效化以及自动化程度的不断提高，其安全性要求越来越严格，因此，如何实现皮带撕裂问题的及时、准确检测，是确保皮带输送机安全运行的首要任务。

由于当异物插入皮带，导致皮带撕裂后，皮带并不会出现洒料现象，因此，仅通过外观巡视并不能发现皮带是否撕裂，这就给皮带输送机的安全运行埋下了隐患。皮带机撕裂检测装置是用来检测皮带运行期间是否出现撕裂状况，确保皮带运行安全的必要检测装置，现有常规使用的堆取料机皮带撕裂装置主要有两种形式：一种是钢丝绳防撕裂开关，动作极不稳定可靠，重复利用率低，很难达到准确检测皮带是否撕裂的作用；另一种是皮带纵裂检测器，采用电缆开关整体布置，测量精度比较高，但是造价昂贵，安装繁琐。

基于此，如何设计一种结构简单、安装调试方便、且检测精度高的皮带撕裂检测装置，是物料输送系统亟待解决的一项主要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，不仅可以对皮带的撕裂状况实现及时、准确地检测，而且检测装置可以重复使用，造价低、安装方便。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，在所述皮带输送机中设置有皮带以及支撑所述皮带的承载托辊单元，在所述承载托辊单元中包含有托辊以及支撑所述托辊的托辊架；在所述皮带撕裂检测装置中包含有检测杆和限位开关，所述检测杆位于皮带下方，且两端分别安装在托辊架的左右两侧立柱上或者邻近所述立柱单独设置的左右支撑架上；在至少一根立柱或者支撑架上安装限位开关，所述检测杆在被穿透皮带的异物碰触时动作，触动限位开关输出用于表示皮带撕裂的检测信号至控制器。

为了达到无论异物穿破皮带的任何位置都能实现准确检测的目的，所述检测杆位于托辊顶面的下方，检测杆的形状与安装在左右立柱之间的托辊布设形状相对应。

优选的，在所述左右立柱之间安装有三个托辊，形成倒梯形；所述检测杆的中间部位沿三个托辊的布设形状形成相同的倒梯形，检测杆的左右两侧部位水平，分别安装在托辊架的左右两侧立柱上或者左右支撑架上。

为了达到在检测杆动作时能够准确地触动限位开关的设计目的，在所述托辊架的左右两侧立柱上或者左右支撑架上分别设置有两个螺母，所述检测杆的两端分别与左右立柱上或者左右支撑架上的两个螺母螺纹连接，在至少一根立柱或者支撑架的两个螺母之间紧固安装有一个检测块，所述检测块随检测杆的转动而转动，进而对所述的限位开关实现触动。

优选的，所述限位开关为机械限位开关，包含有一摇臂，所述摇臂与检测块接触，所述检测块在转动时拨动所述摇臂转动，进而触发机械限位开关输出检测信号。

为了达到对穿刺异物的准确检测，所述检测杆的顶面与托辊顶面之间的垂直距离H优选在25毫米至35毫米之间取值，由此一来，即使异物穿透皮带的部分较小，也能触碰到检测杆，实现皮带撕裂问题的准确检测。

为了避免检测杆在穿刺异物的带动下沿皮带运行方向的位移过大，造成检测机构被破坏的问题，优选将所述检测杆设置在托辊的后方，且与托辊之间所形成的空隙距离小于所述的垂直距离H，通过托辊阻挡检测杆，避免检测杆过度移动。

为了对皮带撕裂问题实现及时检测，所述皮带撕裂检测装置优选安装在皮带输送机尾部位于落料点下方的承载托辊单元上或者位于落料点前方的承载托辊单元上，或者邻近所述承载托辊单元设置的支撑架上。

进一步的，所述托辊架的左右两侧立柱和所述的左右支撑架可以竖立在地面上，也可以吊挂在皮带输送机的机架上。

为了在皮带发生撕裂问题时确保皮带输送机运行的安全性，所述控制器在接收到限位开关输出的检测信号后，优选发出停机指令输出至用于驱动皮带运转的执行机构，控制皮带输出机停机，以避免皮带撕裂面的进一步扩大或者危险事故的发生。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的皮带撕裂检测装置结构简单，安装调试方便，造价低，无需破坏皮带输送机的原始结构，不仅减少了施工难度，方便了日后的维护工作，而且可以根据不同使用场所进行适应性调整，检测精度高，适应性强，安全可靠。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有皮带输出机的一种实施例的部分结构示意图；

图2是本发明所提出的皮带撕裂检测装置的一种实施例的结构示意图；

图3是将皮带撕裂检测装置安装在支撑架上的一种实施例的侧视图；

图4是本发明所提出的皮带撕裂检测装置的另外一种实施例的结构示意图；

图5是本发明所提出的皮带撕裂检测装置电控部分的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

实施例一，现有的皮带输送机主要由机架1、用于输送分散性物料的皮带2、用于驱动皮带2运行的电机以及在皮带2运行过程中对皮带2起到支撑作用的承载托辊单元3组成，结合图1、图2所示。其中，在所述承载托辊单元3中主要包括托辊4和托辊架两部分，参见图2所示，托辊架用于支撑所述的托辊4，包括立柱5、转轴6和底梁7等主要组成部分。其中，托辊4套装在转轴6上，转轴6两端固定在立柱5上，并通过底梁7进行支撑；立柱5可以竖立在地面上，也可以吊挂在输送机的机架1上，参见图4所示。

在进行物料的装卸作业时，通过取料机铲取的物料经由导料槽8转移卸落到输送机的皮带2上，皮带2在电机的驱动下，在托辊4上运行，并同时带动托辊4以转轴6为轴心旋转。在整个皮带输送机中，沿皮带2的运行路径同时设置有多组所述的承载托辊单元3，且考虑到物料在从导料槽8下落到皮带2上时，与导料槽8的出料口正对的落料点位置所受的冲击力最大，因此，在目前的皮带输送机中都是在输送机尾部（将皮带2运行方向定义为前方）的落料点位置及其附近同时设置多组承载托辊单元3，以增强对皮带2的支撑力。在每一组承载托辊单元2中大多设置有三个托辊，如图2、图4所示，其中，中间托辊水平设置，两侧托辊相对中间托辊上倾，所成槽角α大约为35°，以防止物料在输送的过程中从皮带2的左右两侧洒落。

由于在通过皮带输送机输送的物料中有时会混入铁板、木材等尖锐异物，因而容易穿破皮带2，在皮带2上形成一个撕裂点。为了在皮带2发生撕裂时能够准确地检测出该问题，本实施例提出了一种皮带撕裂检测装置，如图2、图4所示，包括检测杆9、限位开关10和控制器等主要组成部分。其中，将检测杆9布设在皮带2的下方，且两端分别安装在托辊架的左右两侧立柱5上。在至少一根立柱5上安装所述的限位开关10，当异物穿透皮带2后，在跟随皮带2运行的过程中，其伸出皮带2下方的部分会与所述的检测杆9相接触，并带动检测杆9朝着皮带2运行的方向移动，进而触动限位开关10动作，使限位开关10产生用于表示皮带撕裂的检测信号，输出至控制器，参见图5所示。所述控制器在接收到限位开关发出的检测信号后，判定皮带2出现撕裂问题，产生报警信号提醒工作人员注意。在皮带2出现撕裂问题后，为了避免撕裂点进一步扩大，并出于皮带输送机运行安全方面的考虑，优选通过控制器输出停机指令，输出至皮带输送机的执行机构，例如控制用于驱动皮带2运行的电机断电停机等，进而控制执行机构停止运行，整机停机，进入保护状态。所述控制器可以直接选用皮带输送机中现有的可编程逻辑控制器PLC配合限位开关10构建所述的皮带撕裂检测装置，以降低成本。

当然，也可以在邻近左右立柱5的位置单独设置两个支撑架15，即左右支撑架，参见图3所示，优选设置在邻近托辊单元3的后方位置处，将皮带撕裂检测装置安装在所述的支撑架15上，同样可以实现对皮带撕裂问题进行检测的目的。所述支撑架15可以固定在地面上，也可以吊挂在皮带输送机的机架1上，本实施例对此不进行具体限制。

本实施例还是以将皮带撕裂检测装置安装在承载托辊单元3的左右两侧立柱5上为例进行说明。对于在支撑架15上的具体安装方式可以仿照在立柱5上的安装方式设计实现，本实施例在此不再展开说明。

为了提高皮带撕裂检测的准确性，本实施例优选将所述的检测杆9布设在托辊4顶面的下方，且检测杆9的顶面与托辊4顶面之间的垂直距离H最好在25毫米至35毫米之间取值，优选H=30毫米，如图2、图4所示。在这里，托辊4顶面是指托辊4转动过程中朝向上方且最接近皮带2的表面，如图2、图4中标号为4-1的表面。这样设计不仅可以保证在皮带2承载物料运行的过程，托辊4对皮带2起到有效的支撑作用，而且对于穿透皮带2的异物，其透过皮带2的部分即使长度较小，也能碰触到检测杆9，以实现对皮带撕裂问题的准确检测。

此外，考虑到尖锐异物在皮带2上造成撕裂点的部位并不能事先预知，因而为了达到无论异物穿破皮带的任何部位都能实现准确检测的目的，本实施例优选将所述检测杆9的形状设计成与安装在左右立柱5之间的托辊4的布设形状相对应，即基本吻合，如图2、图4所示。对于目前最常使用的三段托辊式皮带输送机来说，由于三个托辊4形成倒梯形，因而将所述检测杆9的形状也设计成与之基本吻合的倒梯形，例如将检测杆9的中间部位沿三个托辊4的布设形状形成相同的倒梯形，检测杆9的左右两侧部位设计成水平直边，并将其左右两端分别安装在托辊架的左右两侧立柱5上。由此一来，无论异物在皮带2的哪个部位穿刺，与该穿刺部位垂直正对的下方都设置有检测杆9，因此在异物随皮带2运行的过程中都会准确地碰触到检测杆9，并带动检测杆9沿皮带2运行方向运动，进而触动限位开关10，实现皮带撕裂问题的有效检测。

作为本实施例的一种优选设计方案，所述检测杆9在托辊架的左右两侧立柱5上的固定方式采用通过螺母11、12进行螺纹连接的方式，参见图2、图4所示。其中，优选在左右两根立柱5上分别安装两个螺母11、12，每一根立柱5上分别安装一个限位开关10，将检测杆9的左右两端分别与安装在左右两侧立柱5上的两个螺母11、12螺纹连接，两个螺母11、12间隔一段距离，中间紧固一个检测块13，利用所述检测块13来触动所述的限位开关10动作。在本实施例中，所述限位开关10优选采用机械限位开关，如图3所示，将机械限位开关10的摇臂14与所述的检测块13相接触，当穿透皮带2的异物碰触到检测杆9，并带动检测杆9运动时，检测杆9带动螺母11、12转动，进而使紧固在两螺母11、12之间的检测块13转动，拨动机械限位开关10的摇臂14摆动，进而触发机械限位开关10输出检测信号至控制器，以实现对皮带撕裂问题的及时检测。

当然，也可以仅在一根立柱5上安装所述的检测块13和限位开关10；而且所述限位开关10也可以采用除机械限位以外的其他多种形式，只要能够利用检测杆9的运动触动其产生检测信号即可，本实施例并不仅限于以上举例。

将所述检测杆9设置在托辊4的后方，二者之间形成一段空隙，为了避免检测杆9运动过大，造成检测杆9或者托辊架被拉坏，本实施例优选将所述检测杆9与托辊4之间的空隙距离设计得小于所述的垂直距离H，例如小于30毫米。这样一来，当检测杆9在异物的带动下向前运动时，很快会碰触到托辊4，利用托辊4阻挡检测杆9继续运动，避免损坏检测装置，使检测装置可以重复使用。 

由于在皮带输送机中布设有很多组承载托辊单元3，具体在哪一组承载托辊单元3上安装所述的皮带撕裂检测装置，本实施例有特殊的考虑。总体来说，只要在位于皮带输送机尾部落料点的下方或者前方的承载托辊单元3上安装所述的皮带撕裂检测装置都可以实现对皮带撕裂问题的有效检测。但是，考虑到异物在从导料槽8的出料口下落到皮带2上时，由于冲击力度大，最容易造成皮带穿刺问题，因而，本实施例优选在位于皮带输送机尾部的落料点下方的承载托辊单元3A上设置所述的皮带撕裂检测装置，或者在距离落料点前方不远处的承载托辊单元3B上设置所述的皮带撕裂检测装置，参见图1所示。由此，不仅可以实现皮带撕裂问题的及时发现，使整机能够在皮带2出现撕裂点时迅速停机；而且可以避免异物在穿透皮带2后长时间随皮带2运行，而对前方的各组承载托辊单元3造成不同程度的损坏，有效确保了皮带输送机整机运行的安全性。

本发明的皮带撕裂检测装置结构简单，造价低，检测准确度高，安装调试方便且适应性强，显著增强了皮带输送机运行的安全性和可靠性。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，在所述皮带输送机中设置有皮带以及支撑所述皮带的承载托辊单元，在所述承载托辊单元中包含有托辊以及支撑所述托辊的托辊架；其特征在于：在所述皮带撕裂检测装置中包含有检测杆和限位开关，所述检测杆位于皮带下方，且两端分别安装在托辊架的左右两侧立柱上或者邻近所述立柱单独设置的左右支撑架上；在至少一根立柱或者支撑架上安装限位开关，所述检测杆在被穿透皮带的异物碰触时动作，触动限位开关输出用于表示皮带撕裂的检测信号至控制器。

2.根据权利要求1所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述检测杆位于托辊顶面的下方，检测杆的形状与安装在左右立柱之间的托辊布设形状相对应。

3.根据权利要求2所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：在所述左右立柱之间安装有三个托辊，形成倒梯形；所述检测杆的中间部位沿三个托辊的布设形状形成相同的倒梯形，检测杆的左右两侧部位水平，分别安装在托辊架的左右两侧立柱上或者左右支撑架上。

4.根据权利要求2所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：在所述托辊架的左右两侧立柱上或者左右支撑架上分别设置有两个螺母，所述检测杆的两端分别与左右立柱上或者左右支撑架上的两个螺母螺纹连接，在至少一根立柱或者支撑架的两个螺母之间紧固安装有一个检测块，所述检测块随检测杆的转动而转动，进而触动所述的限位开关。

5.根据权利要求4所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述限位开关为机械限位开关，包含有一摇臂，所述摇臂与检测块接触，所述检测块在转动时拨动所述摇臂转动，进而触发机械限位开关输出检测信号。

6.根据权利要求2所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测系统，其特征在于：所述检测杆的顶面与托辊顶面之间的垂直距离H在25毫米至35毫米之间取值。

7.根据权利要求6所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述检测杆位于托辊的后方，且与托辊之间所形成的空隙距离小于所述的垂直距离H。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述皮带撕裂检测装置安装在皮带输送机尾部位于落料点下方的承载托辊单元上或者位于落料点前方的承载托辊单元上，或者邻近所述承载托辊单元设置的支撑架上。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述托辊架的左右两侧立柱和所述的左右支撑架竖立在地面上或者吊挂在皮带输送机的机架上。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的用于皮带输送机的皮带撕裂检测装置，其特征在于：所述控制器在接收到限位开关输出的检测信号后，发出停机指令输出至用于驱动皮带运转的执行机构，控制皮带输出机停机。

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