CN102887348B - 一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，涉及矿山设备。该速度传感器属于数字代码型速度传感器，防爆形式为隔爆型，防爆壳体内腔设置隔板，将防爆壳体内腔分成隔爆腔和接线腔，隔爆腔和接线腔内分别设置一组接地标牌连接接地线；在隔板的中心孔内安装隔爆型接线端子，隔爆型接线端子外圆与隔板中心孔之间的接合面为隔爆接合面；编码器位于隔爆腔，隔爆型接线端子通过电缆引入装置和矿用多芯通信电缆将编码器输出的脉冲数值输送到机外的PLC高速计数器中。在检测皮带带速时，不会被断后的皮带巨大惯性冲击所损坏，能够实时检测皮带运行速度，真实反映皮带运行情况，为断带保护装置判断皮带断带提供唯一信号源。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山设备，具体涉及带式输送机断带保护装置上使用的速度信号检测传感器；尤其涉及大倾角、大运量、长距离煤矿斜井输送的上山（上行）或下山（下行）带式输送机用断带保护装置的隔爆型速度信号检测传感器。
背景技术
目前国内市场上用于检测煤矿斜井运输的上山（上行）或下山（下行）带式输送机信号的传感器种类较多，概括起来主要有如下几种：隔爆兼本安型皮带跑偏传感器、隔爆兼本安型皮带撕裂传感器、隔爆兼本安型皮带张力传感器，隔爆兼本安型皮带烟雾传感器和隔爆兼本安型皮带速度传感器；其中隔爆兼本安型皮带速度传感器是检测皮带运行速度的，内置单片机芯片，测出的速度信号为模拟量信号，安装在带式输送机驱动滚筒上，此种皮带速度传感器检测皮带正常运行速度信号较为可靠，使用较广泛，但是隔爆兼本安型皮带速度传感器却不能用于带式输送机断带保护装置的速度信号检测，原因之一，隔爆兼本安型皮带速度传感器只能安装在带式输送机驱动滚筒上，内置单片机芯片，它所检测的皮带速度信号实际上输送机驱动滚筒的转速，输出皮带运行速度为模拟量信号，输送机皮带是正常运行，还是突然断带输送机驱动滚筒都在运转，因此，使用此种传感器检测到速度信号不具唯一性，不能作为断带保护装置判断皮带是否断带的依据；原因之二，隔爆兼本安型皮带速度传感器测出的速度信号为模拟量信号，模拟量信号在转为数字量信号即A/D时，易受到干扰而失真，有可能造成断带保护装置误动作。
基于以上原因，隔爆兼本安型皮带速度传感器不能用作带式输送机断带保护装置断带信号检测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，该速度传感器属于数字代码型速度传感器，防爆型式为隔爆型，在检测皮带带速时，不会被断后的皮带巨大惯性冲击所损坏，能够实时检测皮带运行速度，真实反映皮带运行情况，为断带保护装置判断皮带断带提供唯一信号源。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，它包括：底座、轴承座Ⅱ、测速轮、传动轴、轴承透盖、轴承座Ⅰ、防爆壳体、编码器、隔爆型接线端子和接线腔盖板。所述的轴承座Ⅱ与支架相连，所述的防爆壳体和支架均固定在底座上；所述的底座通过传感器支架安装在皮带输送机机架上，底座与传感器支架之间设置预紧弹簧。所述的测速轮与输送机上皮带接触，输送机上皮带驱动测速轮旋转，测速轮的旋转速度数值通过传动轴传递到编码器上。所述的编码器输出的脉冲数值通过电缆和隔爆型接线端子输送到PLC高速计数器中。其特征在于：所述的防爆壳体为圆管形，圆管的两端分别有法兰Ⅰ；轴承座Ⅰ和接线腔盖板分别通过螺栓安装在所述圆管两端的法兰Ⅰ上；轴承座Ⅰ与法兰Ⅰ之间的接合面为隔爆接合面，接线腔盖板与法兰Ⅰ之间的接合面为隔爆接合面。
所述的防爆壳体内腔设置隔板，置隔板将防爆壳体内腔分成隔爆腔和接线腔。所述的测速轮通过键安装在传动轴上。所述的传动轴外端通过轴承Ⅰ与轴承座Ⅱ连接，所述的轴承座Ⅱ外端设置轴承盖，轴承座Ⅱ下部通过支架固定在底座上。传动轴内端通过轴承Ⅱ与轴承座Ⅰ连接。所述的隔爆腔和接线腔内分别设置一组接地标牌，所述的接地标牌通过导线连接接地线。
所述的传动轴的内端制作沉孔，锁块通过螺栓安装在所述的沉孔中，锁块外圆及端面与传动轴之间有止口配合，锁块内孔制作半圆孔，编码器的输入轴通过所述的半圆孔与传动轴连接。所述的编码器位于所述的隔爆腔内，编码器通过法兰Ⅱ安装在轴承座Ⅰ上。在隔板的中心孔内安装隔爆型接线端子，隔爆型接线端子一端位于隔爆腔内，另一端位于接线腔内，隔爆型接线端子外圆与隔板中心孔之间的接合面为隔爆接合面；隔爆腔内的隔爆型接线端子通过电缆与编码器连接，接线腔的管壁上设置电缆引入装置，接线腔内的隔爆型接线端子通过电缆引入装置和矿用多芯通信电缆将编码器输出的脉冲数值输送到机外的PLC高速计数器中。
所述的测速轮与轴承Ⅰ之间设置限位套，所述的限位套一端紧靠轴承Ⅰ内圈，限位套另一端紧靠测速轮；限位套内孔套装在传动轴上，限位套外圆装入轴承座Ⅱ孔中，限位套与轴承座Ⅱ之间的配合面装有密封圈Ⅰ。
所述的轴承座Ⅰ与测速轮之间装有轴承透盖，所述的轴承透盖为圆管形，圆管端部有法兰，所述的法兰通过螺栓安装在轴承座Ⅰ上，轴承透盖与传动轴之间装有密封圈Ⅱ。轴承透盖与轴承座Ⅰ之间的接合面为隔爆接合面；轴承透盖靠近测速轮的一端制作台阶孔，铜套过盈配合装入所述的台阶孔中，铜套外端紧靠测速轮。所述的铜套内孔与传动轴之间的接合面为隔爆接合面。
所述的电缆引入装置包括：出线喇叭口、金属垫片、堵板、密封圈Ⅲ和螺套。所述的接线腔的管壁上制作进线孔，所述的螺套固定在接线腔的管壁上，螺套通过进线孔与接线腔贯通；密封圈Ⅲ、堵板和金属垫片依次放入螺套内孔中，出线喇叭口通过螺纹安装在螺套上。矿用多芯通信电缆从出线喇叭口引入，矿用多芯通信电缆穿过密封圈Ⅲ与隔爆型接线端子相连。
本发明的积极效果是：
1、隔爆型速度传感器检测皮带运行速度信号为数字量而非模拟量，不需要模拟量/数字量（A/D）转换，不仅省去模拟/数字转换模块，成本降低，处理时间缩短，而且信号不受干扰，可靠真实。
2、隔爆型速度传感器属于数字代码型，内置编码器元件，数字代码信号采用光电输出，直接输送微机进行处理，安全方便。
3、安装在输送机上皮带下面，测速轮直接与皮带接触紧密，实时准确检测皮带运行速度。
4、成本低廉，性价比高。
5、安装、检修维护简单易行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1是本发明结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是本发明安装示意图。
图中：1、防爆壳体，1-1、隔板，1-2、法兰Ⅰ，1-3、螺栓，1-4、隔爆腔，1-5、接线腔，1-6、进线孔，2、隔爆型接线端子，3、编码器，3-1、电缆，4、轴承座Ⅰ；5、测速轮，6、轴承座Ⅱ，6-1、支架，7、限位套，8、传动轴，8-1、键，9、轴承Ⅰ，10、轴承盖，11、密封圈Ⅰ；12、轴承透盖，12-1、铜套，13、密封圈Ⅱ，14、轴承Ⅱ，15、锁块，16、法兰Ⅱ，17、接地标牌，18、接线腔盖板，19、电缆引入装置，19-1、出线喇叭口，19-2、金属垫片，19-3、堵板，19-4、密封圈Ⅲ，19-5、螺套，20、底座，21、传感器支架，22、预紧弹簧，23、输送机上皮带，24、矿用多芯通信电缆，25、皮带输送机机架。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示：一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，它包括：底座20、轴承座Ⅱ6、测速轮5、传动轴8、轴承透盖12、轴承座Ⅰ4、防爆壳体1、编码器3、隔爆型接线端子2和接线腔盖板18。所述的轴承座Ⅱ6支架6-1相连；所述的防爆壳体1和支架6-1均固定在底座20上，所述的底座20通过传感器支架21安装在皮带输送机机架25上；底座20与传感器支架21之间设置预紧弹簧22；所述的测速轮5与输送机上皮带23接触，输送机上皮带23驱动测速轮5旋转，测速轮5的旋转速度数值通过传动轴8传递到编码器3上。所述的编码器3输出的脉冲数值通过电缆3-1和隔爆型接线端子2输送到PLC高速计数器中。其特征在于：所述的防爆壳体1为圆管形，圆管的两端分别有法兰Ⅰ1-2；轴承座Ⅰ4和接线腔盖板18分别通过螺栓1-3安装在所述圆管两端的法兰Ⅰ1-2上；轴承座Ⅰ4与法兰Ⅰ1-2之间的接合面为隔爆接合面，接线腔盖板18与法兰Ⅰ1-2之间的接合面为隔爆接合面。
所述的防爆壳体1内腔设置隔板1-1，隔板1-1将防爆壳体1内腔分成隔爆腔1-4和接线腔1-5。隔爆腔1-4与接线腔1-5之间用隔爆型接线端子2封堵，达到隔爆的效果。所述的测速轮5通过键8-1安装在传动轴8上，所述的传动轴8外端通过轴承Ⅰ9与轴承座Ⅱ6连接，所述的轴承座Ⅱ6外端设置轴承盖10，轴承座Ⅱ6下部通过支架6-1固定在底座20上；传动轴8内端通过轴承Ⅱ14与轴承座Ⅰ4连接；所述的隔爆腔1-4和接线腔1-5内分别设置一组接地标牌17，所述的接地标牌17通过导线连接接地线。
所述的传动轴8的内端制作沉孔，锁块15通过螺栓安装在所述的沉孔中，锁块15外圆及端面与传动轴8之间有止口配合，锁块15内孔制作半圆孔，编码器3的输入轴通过所述的半圆孔与传动轴8连接。所述的编码器3位于所述的隔爆腔1-4内，编码器3通过法兰Ⅱ16安装在轴承座Ⅰ（4）上；在隔板1-1的中心孔内安装隔爆型接线端子2，隔爆型接线端子2一端位于隔爆腔1-4内，另一端位于接线腔1-5内，隔爆型接线端子2外圆与隔板1-1中心孔之间的接合面为隔爆接合面。隔爆腔1-4内的隔爆型接线端子2通过电缆3-1与编码器3连接，接线腔1-5的管壁上设置电缆引入装置19，接线腔1-5内的隔爆型接线端子2通过电缆引入装置19和矿用多芯通信电缆24将编码器3输出的脉冲数置输送到机外的PLC高速计数器中。
所述的测速轮5与轴承Ⅰ9之间设置限位套7，所述的限位套7一端紧靠轴承Ⅰ9内圈，限位套7另一端紧靠测速轮5；限位套7内孔套装在传动轴8上，限位套7外圆装入轴承座Ⅱ6孔中，限位套7与轴承座Ⅱ6之间的配合面装有密封圈Ⅰ11。
所述的轴承座Ⅰ4与测速轮5之间装有轴承透盖12，所述的轴承透盖12为圆管形，圆管端部有法兰，所述的法兰通过螺栓安装在轴承座Ⅰ4上，轴承透盖12与传动轴（8）之间装有密封圈Ⅱ13；轴承透盖12与轴承座Ⅰ4之间的接合面为隔爆接合面。轴承透盖12靠近测速轮5的一端制作台阶孔，铜套12-1过盈配合装入所述的台阶孔中，铜套12-1外端紧靠测速轮5，铜套12-1内孔与传动轴8之间的接合面为隔爆接合面。
所述的电缆引入装置19包括：出线喇叭口19-1、金属垫片19-2、堵板19-3、密封圈Ⅲ19-4和螺套19-5。所述的接线腔1-5的管壁上制作进线孔1-6，所述的螺套19-5固定在接线腔1-5的管壁上，螺套19-5通过进线孔1-6与接线腔1-5贯通。密封圈Ⅲ19-4、堵板19-3和金属垫片19-2依次放入螺套19-5内孔中，出线喇叭口19-1通过螺纹安装在螺套19-5上；矿用通信电缆24从出线喇叭口19-1引入，穿过密封圈Ⅲ19-4，与隔爆型接线端子2相连。
如图2所示：矿用多芯通信电缆24引入前应先拆下出线喇叭口19-1、金属垫片19-2，去除堵板19-3；矿用多芯通信电缆24从出线喇叭口19-1引入，穿过金属垫片19-2和密封圈Ⅲ19-4，与隔爆型接线端子2相连，出线喇叭口19-1与防爆壳体1螺纹联接，旋转出线喇叭口19-1，金属垫片19-2下移，将密封圈Ⅲ19-4与通信电缆24压紧压实。
如图4所示：带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器使用时，通过预紧弹簧22预紧压力，保证测速轮5与输送机上皮带23接触紧密，测速轮5随输送机上皮带23运行而旋转，测速轮5通过传动轴8驱动编码器3同步旋转，测速轮5切向线速度与输送机上皮带23运行速度完全相同；编码器3每转一圈，输出的脉冲个数是一定的，编码器3输出脉冲数置输送到PLC高速计数器中，PLC高速计数器对脉冲数进行计数，通过PLC计算处理，实时检测出皮带运行速度。
如图1所示：隔爆接合面包含两隔爆面接合的最小长度或最小宽度、最大间隙或配合间隙和隔爆面粗糙度。本装置有五个隔爆接合面，涵盖所有的隔爆面；隔爆接合面最小宽度和最大间隙符合GB3836.2-2010表1的规定，隔爆接合面配合间隙、最小长度符合GB3836.2-2010的规定；粗糙度符合GB3836.2-2000中第5.2.2条的规定，隔爆效果好。
Claims (4)
1.一种带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，它包括：底座（20）、轴承座Ⅱ（6）、测速轮（5）、传动轴（8）、轴承透盖（12）、轴承座Ⅰ（4）、防爆壳体（1）、编码器（3）、隔爆型接线端子（2）和接线腔盖板（18）；所述的轴承座Ⅱ（6）与支架（6-1）相连，所述的防爆壳体（1）和支架（6-1）均固定在底座（20）上；所述的底座（20）通过传感器支架（21）安装在皮带输送机机架（25）上，底座（20）与传感器支架（21）之间设置预紧弹簧（22）；所述的测速轮（5）与输送机上皮带（23）接触，输送机上皮带（23）驱动测速轮（5）旋转，测速轮（5）的旋转速度数值通过传动轴（8）传递到编码器（3）上；所述的编码器（3）输出的脉冲数值通过电缆（3-1）和隔爆型接线端子（2）输送到PLC高速计数器中；其特征在于：所述的防爆壳体（1）为圆管形，圆管的两端分别有法兰Ⅰ（1-2）；轴承座Ⅰ（4）和接线腔盖板（18）分别通过螺栓（1-3）安装在所述圆管两端的法兰Ⅰ（1-2）上；轴承座Ⅰ（4）与法兰Ⅰ（1-2）之间的接合面为隔爆接合面，接线腔盖板（18）与法兰Ⅰ（1-2）之间的接合面为隔爆接合面；
所述的防爆壳体（1）内腔设置隔板（1-1），隔板（1-1）将防爆壳体（1）内腔分成隔爆腔（1-4）和接线腔（1-5）；所述的测速轮（5）通过键（8-1）安装在传动轴（8）上；所述的传动轴（8）外端通过轴承Ⅰ（9）与轴承座Ⅱ（6）连接，所述的轴承座Ⅱ（6）外端设置轴承盖（10），轴承座Ⅱ（6）下部通过支架（6-1）固定在底座（20）上；传动轴（8）内端通过轴承Ⅱ（14）与轴承座Ⅰ（4）连接；所述的隔爆腔（1-4）和接线腔（1-5）内分别设置一组接地标牌（17）；所述的接地标牌（17）通过导线连接接地线；
所述的传动轴（8）的内端制作沉孔，锁块（15）通过螺栓安装在所述的沉孔中，锁块（15）外圆及端面与传动轴（8）之间有止口配合，锁块（15）内孔制作半圆孔，编码器（3）的输入轴通过所述的半圆孔与传动轴（8）连接；所述的编码器（3）位于所述的隔爆腔（1-4）内，编码器（3）通过法兰Ⅱ（16）安装在轴承座Ⅰ（4）上；在隔板（1-1）的中心孔内安装隔爆型接线端子（2），隔爆型接线端子（2）一端位于隔爆腔（1-4）内，隔爆型接线端子（2）另一端位于接线腔（1-5）内，隔爆型接线端子（2）外圆与隔板（1-1）中心孔之间的接合面为隔爆接合面；隔爆腔（1-4）内的隔爆型接线端子（2）通过电缆（3-1）与编码器（3）连接，接线腔（1-5）的管壁上设置电缆引入装置（19），接线腔（1-5）内的隔爆型接线端子（2）通过电缆引入装置（19）和矿用多芯通信电缆（24）将编码器（3）输出的脉冲数值输送到机外的PLC高速计数器中。
2.根据权利要求1所述的带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，其特征在于：所述的测速轮（5）与轴承Ⅰ（9）之间设置限位套（7），所述的限位套（7）一端紧靠轴承Ⅰ（9）内圈，限位套（7）另一端紧靠测速轮（5）；限位套（7）内孔套装在传动轴（8）上，限位套（7）外圆装入轴承座Ⅱ（6）孔中，限位套（7）与轴承座Ⅱ（6）之间的配合面装有密封圈Ⅰ（11）。
3.根据权利要求1所述的带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，其特征在于：所述的轴承座Ⅰ（4）与测速轮（5）之间装有轴承透盖（12），所述的轴承透盖（12）为圆管形，圆管端部有法兰，所述的法兰通过螺栓安装在轴承座Ⅰ（4）上，轴承透盖（12）与传动轴（8）之间装有密封圈Ⅱ（13）；轴承透盖（12）与轴承座Ⅰ（4）之间的接合面为隔爆接合面；轴承透盖（12）靠近测速轮（5）的一端制作台阶孔，铜套（12-1）过盈配合装入所述的台阶孔中，铜套（12-1）外端紧靠测速轮（5）；所述的铜套（12-1）内孔与传动轴（8）之间的接合面为隔爆接合面。
4.根据权利要求1所述的带式输送机断带保护装置用隔爆型速度传感器，其特征在于：所述的电缆引入装置（19）包括：出线喇叭口（19-1）、金属垫片（19-2）、堵板（19-3）、密封圈Ⅲ（19-4）和螺套（19-5）；所述的接线腔（1-5）的管壁上制作进线孔（1-6），所述的螺套（19-5）固定在接线腔（1-5）的管壁上，螺套（19-5）通过进线孔（1-6）与接线腔（1-5）贯通；密封圈Ⅲ（19-4）、堵板（19-3）和金属垫片（19-2）依次放入螺套（19-5）内孔中，出线喇叭口（19-1）通过螺纹安装在螺套（19-5）上；矿用多芯通信电缆（24）从出线喇叭口（19-1）引入，矿用多芯通信电缆（24）穿过密封圈Ⅲ（19-4）与隔爆型接线端子（2）相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140924 Termination date: 20161017 |