CN103499321A - 一种位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种位置检测装置。所述装置用于检测可移动设备的位置，包括接近开关、接近体以及用于安装所述接近开关和接近体的辅助机构，所述辅助机构包括支座、限位滑槽和连接组件，其中，限位滑槽安装在所述支座上，一个或多个接近开关沿所述限位滑槽的长度方向安装在支座上，并且所述限位滑槽与支座及接近开关的感应面之间的距离可调；连接组件用于将接近体连接到可移动设备上；接近体位于所述限位滑槽中并能够随着可移动设备的移动沿限位滑槽的长度方向移动，从而靠近或远离所述接近开关的感应面。本发明的位置检测装置能够避免因外界因素造成接近开关检测信号不良或设备故障，具有运行稳定、不受环境影响、故障率低等优点。

Description

一种位置检测装置

技术领域

本发明涉及自动化检测领域，更具体地讲，涉及一种利用接近开关检测可移动设备位置的检测装置。

背景技术

接近开关是自动化系统常用的检测元件，其价格低廉，应用方式简单，适应性强。在冶金生产线自动化、连续化的要求下，经常需要利用接近开关检测可移动设备的位置，例如，用于检测闸门或闸阀的开关度（或者说开关位置）。

图1A是现有技术中位置检测装置的正视图。图1B是图1A所示位置检测装置的左视图。

在现有技术中，利用接近开关检测闸门开关度时，接近开关的安装方式如图1A、图1B所示，在闸门100的门板上焊接一根立杆1，并将接近体（挡杆）2直接焊接在该立杆1上，以使挡杆能够跟随闸门运动，同时在闸门运行的线路上布置多个接近开关3，多个接近开关固定在支座4上，闸门在开关过程中，带动挡杆2运动，当挡杆运动到某个接近开关时，挡杆触发这个接近开关，发出信号，达到由接近开关检测挡杆2的位置进而判断闸门100开关度的目的，例如，在图1A和图1B中，闸门为立式闸门，闸门向上运动为开，向下运动为关，其中，第一接近开关3-1为闸门完全关闭的信号点，第二接近开关3-2为闸门完全打开的信号点，并且第一接近开关3-1与第二接近开关3-2的距离与闸门的行程相等，在实际检测过程中，闸门带动挡杆上下运动，当挡杆运动到接近开关3-1时，通过第一接近开关3-1的感应信号判断得到闸门位于完全关闭位置，当挡杆运动到第二接近开关3-2时，通过第二接近开关3-2的感应信号判断得到闸门位于完全打开的位置。

但是以上检测方式存在以下缺陷：

第一，采用接近开关进行检测时，接近开关与接近体之间的感应距离有限，太远检测信号不好或检测不到，太近接近体容易损坏接近开关。而现有的检测装置中，由于接近体直接焊接在与闸门固定连接的立杆上，在生产过程中，由于闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因会引起的闸门门板偏移或立杆变形，从而造成接近体偏离而无法被接近开关感应或接近体撞坏接近开关的故障。图2A示出了位置检测装置处于第一种非正常使用状态的左视图，其中，第一种非正常使用状态是指由于闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因会引起的闸门门板偏移或立杆变形造成挡杆外偏而无法接近接近开关。图2B示出了位置检测装置处于第二种非正常使用状态的左视图，其中，第二种非正常使用状态是指由于闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因会引起的闸门门板偏移或立杆变形造成立杆外偏而无法接近接近开关。图2C示出了位置检测装置处于第三种非正常使用状态的左视图，其中，第三种非正常使用状态是指由于闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因会引起的闸门门板偏移或立杆变形造成挡杆内偏（内倾）而撞击接近开关。图2D示出了位置检测装置处于第四种非正常使用状态的左视图，其中，第四种非正常使用状态是指由于闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因会引起的闸门门板偏移或立杆变形造成立杆内偏而撞击接近开关。

第二，接近开关受环境影响较大，在热风炉、烟气炉等高温、高空、潮湿、有毒有害气体区域等恶劣的现场环境条件下，高温容易烤坏电缆，闸门或管道冷却水、雨天淋湿信号检测线路造成线路短路或接地故障，有毒有害区域维护不到位等造成检测设备故障率高，从而造成上料中断或热风中断的生产事故。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的目的之一在于提供一种能够稳定运行的位置检测装置，该装置能够避免因可移动设备的不稳定因素造成接近开关检测信号不良或设备故障。

为了实现上述目的，本发明提供了一种位置检测装置。所述装置用于检测可移动设备的位置，包括接近开关、接近体以及用于安装所述接近开关和接近体的辅助机构，所述辅助机构包括支座、限位滑槽和连接组件，其中，限位滑槽安装在所述支座上，一个或多个接近开关沿所述限位滑槽的长度方向安装在支座上，并且所述限位滑槽与支座及接近开关的感应面之间的距离可调；连接组件用于将接近体连接到可移动设备上；接近体位于所述限位滑槽中并能够随着可移动设备的移动沿限位滑槽的长度方向移动，从而靠近或远离所述接近开关的感应面。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述限位滑槽的靠近支座的壁面与接近开关的感应面之间的距离为0.5～2mm。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述接近体为挡杆，所述限位滑槽的容纳腔的宽度比所述挡杆的直径大1～2mm。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述连接组件包括滑轮组和拉绳，其中，拉绳的一端通过滑轮组与所述可移动设备连接，拉绳的另一端与所述接近体连接。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述连接组件包括支架和拉绳，其中，支架固定在所述可移动设备上，拉绳的一端悬挂在支架上且另一端与所述接近体连接。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述限位滑槽通过限位滑槽紧固件安装在所述支座上，所述限位滑槽紧固件包括螺栓和螺母，所述支座上设置有通孔，螺母拧在穿过所述通孔的螺栓的螺杆上以将螺栓紧固在所述支座上，所述限位滑槽上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述接近开关通过接近开关紧固件安装在所述支座上，所述接近开关紧固件包括螺栓和与其配合的螺母，所述接近开关的底座上设置有供螺栓穿过的通孔，所述支座上设置有供螺栓穿过的长条形安装孔并且安装孔的长度方向与所述限位滑槽的长度方向一致。

根据本发明的位置检测装置的一个实施例，所述可移动设备为立式闸门或闸阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、将接近体限制在滑槽内移动，避免了因闸门或闸阀的不稳定造成接近开关与接近体之间的距离不确定导致的检测信号误差或设备的损坏，提高了信号检测的稳定性和可靠性。

2、可以将检测装置安装在远离高温、高粉尘、潮湿、有毒有害气体区域，大幅度降低了信号检测故障率，并避免岗位和维护人员受到有毒有害气体的伤害，提高了设备的可靠性和安全性。

3、通过限位滑槽紧固件可调节限位滑槽靠近支座的侧壁与接近开关感应面的距离，保证接近体被接近开关有效感应，提高了设备的可靠性和灵敏度。

4、接近体通过拉绳与闸门或闸阀连接，拉绳套圈后用绳卡固定，检修时拆除拉绳或更换拉绳非常方便，不需要多个工种配合，同时调节拉绳长度就能非常快捷的让闸门或闸阀多开少关或多关少开。

5、支座上有长条形接近开关安装孔，使得维护人员能够方便快捷地调节多个接近开关之间的距离，进而调整闸门或闸阀开关行程，提高了维护人员的工作效率。并且可以在支座设置多个安装孔，能适用于多种规格接近开关，提高了设备的通用性。

6、接近体通过拉绳与闸门门板或闸阀阀柄拉杆柔性连接，避免维护人员调整闸门或闸阀开关行程时受到接近体自上而下惯性作用的打击伤害，提高了设备的安全性。

7、使用该检测装置，只需系统性设备停机检修时检查拉绳及接近体的磨损情况确定是否需要更换，接近开关因远离高温、高粉尘、潮湿环境并避免了被撞击寿命大幅度延长，闸门或闸阀开关信号检测系统实现了免维护，大幅度降低了备件费用和维护人力成本。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1A示出了现有技术中位置检测装置的正视图。

图1B是图1A所示位置检测装置的左视图。

图2A示出了现有技术中位置检测装置处于第一种非正常使用状态的左视图。

图2B示出了现有技术中位置检测装置处于第二种非正常使用状态的左视图。

图2C示出了现有技术中位置检测装置处于第三种非正常使用状态的左视图。

图2D示出了现有技术中位置检测装置处于第四种非正常使用状态的左视图。

图3A示出了本发明位置检测装置第一种实施方式的正视图。

图3B是图3A所示位置检测装置的左视图。

图4示出了本发明位置检测装置第二种实施方式的正视图。

附图标记说明：

100、可移动设备，1、立杆，2、接近体，3、接近开关，3-1、第一接近开关，3-2、第二接近开关，3-3、第三接近开关，4、支座，4-1、安装孔，5、限位滑槽，6、连接组件，6-1、支架，6-2、拉绳，6-3、滑轮组，7、限位滑槽紧固件，8、接近开关紧固件，7-1和8-1、螺栓，7-2和8-2、螺母。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的位置检测装置。为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。

图3A是本发明位置检测装置第一种实施方式的正视图。图3B是图3A所示位置检测装置的左视图。

如图3A和3B所示，位置检测装置用于检测可移动设备（例如，立式闸门或闸阀）100的开关位置，包括接近体2、接近开关3以及用于安装接近开关3和接近体2的辅助机构。其中，辅助机构包括支座4、限位滑槽5（或称为滑槽、限位槽）、连接组件6、限位滑槽紧固件（或称为滑槽紧固件、限位槽紧固件）7、接近开关紧固件8。

滑槽5的两端通过滑槽紧固件7安装在支座4上，用于限制接近体在随可移动设备运动的过程中发生偏移。在本实施例中，限位滑槽紧固件7包括螺栓7-1和与其配合的螺母7-2，支座4上设置有通孔，螺母7-2拧在穿过所述通孔的螺栓7-1的螺杆上以将螺栓7-1紧固在支座4上，限位滑槽5上设置有与所述螺杆螺纹配合的螺纹孔，通过旋转螺栓7-1实现螺杆和所述螺纹孔之间的相对运动从而实现调节滑槽与支座的距离。所述螺纹孔可以由焊接在限位滑槽上的螺母形成，也可以直接在限位滑槽上开孔。此外，还可以将所述螺纹孔改为通孔，此时需要在螺杆穿过限位滑槽的通孔两端各增设一颗螺母。但本发明不限于此，上述结构只要能够实现将限位滑槽安装在支座上并且限位滑槽与支座之间的距离可调即可。

连接组件6用于将接近体2连接到可移动设备上。在本发明的第一种实施方式中，连接组件6包括支架6-1和拉绳6-2（例如钢丝绳）。支架6-1固定（例如，焊接）在可移动设备上，在本实施例中，当可移动设备为闸门时，支架6-1包括垂直固定在闸门门板上部的立杆和垂直于所述立杆高度方向设置的横杆，进一步地，为了增加横杆的强度，在立杆和横杆之间设置斜杆；当可移动设备为闸阀时，支架只保留横杆，横杆固定在阀柄的拉杆上。拉绳6-2的一端悬挂在支架6-1的横杆上，另一端与接近体2连接。为了便于拉绳的安装，可以在横杆和接近体上设置拉环，拉绳穿过所述拉环后，利用绳卡固定，可以根据闸门或闸阀的行程调节钢绳的长度。

接近体2沿垂直于滑槽长度方向放置在滑槽5中，接近体2的直径略小于滑槽的容纳腔的宽度以使接近体能够随着可移动设备的移动沿滑槽的长度方向移动，在本实施例中，接近体2为挡杆，挡杆为一根实心圆钢筋棒，限位滑槽的容纳腔的宽度比所述挡杆的直径大1～2mm，通过所述移动，接近体靠近或远离所述接近开关的感应面。在本实施例中，如图3A所示，由于接近体2为杆状结构，因此将拉绳的数量设置为两根，这两根拉绳分别连接接近体2的两端，以使接近体能够在拉绳的牵引下平稳地上下移动；但本发明不限于此，本领域技术人员可以根据接近体的形状和现场需要选择拉绳的数量。另外，为确保接近体2在移动过程中与接近开关3之间的距离不受外界影响，设置了两根平行的滑槽，接近体2的两端分别穿过这两个滑槽，可以看出，设置滑槽的作用是将接近体限制在滑槽中移动，进而避免发生因接近体远离而无法被接近开关感应或靠近撞坏接近开关的故障，以上详细描述了接近体为杆状结构时滑槽的优选设置方式，但本发明不限于此，滑槽只要能够起到所述限制作用即可。

接近开关3采用现有技术中常用的接近开关，其具有安装底座。接近开关3通过多个（例如，四个）接近开关紧固件8安装在支座4上。在本实施例中，接近开关的数量为三个，并且这三个接近开关沿滑槽5的长度方向设置并且彼此之间隔开预定间隔，其中，第三接近开关3-3位于第一接近开关3-1和第二接近开关3-2之间，并且第一接近开关3-1和第二接近开关3-2之间的距离等于或略大于闸门的开关行程。所述滑槽靠近支座的侧壁（或称为壁面）与支座之间的距离略大于接近开关的感应面与支座之间的距离，以使接近开关感应面与滑槽靠近支座的侧壁之间的距离（间隙）适宜，避免间隙过大检测不到信号，例如可以通过调整滑槽紧固件7调节滑槽靠近支座的侧壁与接近开关感应面之间的距离为0.5～2.0mm，以使得接近体运动至接近开关处时，接近开关能够检测到接近体并且信号良好。

进一步地，为了便于调节各个接近开关的位置，接近开关紧固件8包括螺栓8-1和与其配合的螺母8-2，接近开关的底座上设置有供螺栓穿过的通孔，在支座4上设置有长条形安装孔4-1并且安装孔的长度方向与滑槽5的长度方向一致，将螺栓8-1同时穿过接近开关底座上的通孔和支座上的安装孔，在安装孔4-1的任意位置，通过将螺母8-2拧紧在螺栓8-1上，可使接近开关固定在支座4上；相反，通过松开螺母8-2，可使螺栓8-1的螺杆沿安装孔长度方向来回运动，从而调节接近开关3的位置。在本实施例中，如图3A、3B所示，在每个接近开关用四个接近开关紧固件进行安装固定，这四个接近开关紧固件分别安装在接近开关底座上的四个顶角处。

通过上面的构造，在闸门或闸阀100上下运动的过程中，闸门或闸阀100带动支架6-1运动并牵引拉绳6-2，拉绳拉动接近体2在滑槽内上下移动，如图3B所示，由于接近体2的直径略小于滑槽的容纳腔的宽度，使得接近体2被限制在滑槽中只能上下移动而不能左右移动，即不会发生偏移。当接近体2运动到第一接近开关3-1的位置时，通过第一接近开关发出的信号判断得到闸门或闸阀100位于完全关闭位置；当接近体2运动到第三接近开关3-3的位置时，通过第三接近开关3-3的感应信号判断得到闸门或闸阀位于完全打开和完全关闭之间的中间位置；当接近体运动到第二接近开关3-2的位置时，通过第二接近开关3-2的感应信号判断得到闸门或闸阀位于完全打开的位置。

但本发明不限于此，可根据开关度检测需要、接近开关的安装要求、接近开关底座的尺寸等来确定接近开关3、支座上的安装孔4-1、接近开关底座上的通孔的数量。例如，可以在支座4上设置多个（例如，三个）安装孔4-1，以适应于不同规格的接近开关，提高设备的通用性。

图4是本发明位置检测装置第二种实施方式的正视图。如图4所示，在本发明位置检测装置的第二种实施方式中，除了连接组件6，其它与本发明第一种位置检测装置的结构基本相同。

在本发明的第二种实施方式中，连接组件包括滑轮组6-3和拉绳6-2，其中，拉绳的一端通过滑轮组与闸门或闸阀100连接，拉绳的另一端与接近体2连接。在本实施例中，由于接近体为杆状结构，为了保证接近体2能够在拉绳的牵引下更加平稳的上下移动，在接近体2的两端各连接一根拉绳，并且，这两根拉绳的另一端连接在与接近体平行设置的支架6-1上，再通过一根穿过滑轮组的拉绳连接支架6-1和闸门门板或闸阀阀柄。在图4中，只设置了一个定滑轮但本发明不限于此，拉绳中途若要改变方向可增加定滑轮。另外，还可以在闸门门板或闸阀阀柄、支架以及接近体上设置拉环，便于拉绳的安装。

采用第二种实施方式后，若闸门或闸阀现场环境恶劣或安装支座位置受限，可将支座安装在环境较好较方便的区域，保证接近开关稳定运行。

可以看出，本发明的位置检测装置用于闸门检测时，避免了闸门磨损、闸门滑槽卡料、震动及其它原因引起的闸门门板偏移造成接近体远离接近开关检测不到闸门开关位置的故障，也避免了相同原因造成接近体靠近并撞坏接近开关的故障，降低了闸门开关信号检测故障率，提高了信号检测的稳定性和可靠性。另外，通过该装置将闸门或闸阀开关位置检测设备安装在远离高温、高粉尘、潮湿、有毒有害气体区域，大幅度降低了信号检测故障率，并避免岗位和维护人员受到有毒有害气体的伤害，提高了设备的可靠性和安全性。但本发明不限于此，本发明的装置不仅可以用于闸门或闸阀的位置检测，还可以用于其它可移动设备的位置检测。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (8)

1.一种位置检测装置，所述装置用于检测可移动设备的位置，包括接近开关和接近体，其特征在于，所述装置还包括用于安装所述接近开关和接近体的辅助机构，所述辅助机构包括支座、限位滑槽和连接组件，其中，

限位滑槽安装在所述支座上，一个或多个接近开关沿所述限位滑槽的长度方向安装在支座上，并且所述限位滑槽与支座及接近开关的感应面之间的距离可调；

连接组件用于将接近体连接到可移动设备上；

接近体位于所述限位滑槽中并能够随着可移动设备的移动沿限位滑槽的长度方向移动，从而靠近或远离所述接近开关的感应面。

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述限位滑槽的靠近支座的壁面与接近开关的感应面之间的距离为0.5～2mm。

3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述接近体为挡杆，所述限位滑槽的容纳腔的宽度比所述挡杆的直径大1～2mm。

4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述连接组件包括滑轮组和拉绳，其中，拉绳的一端通过滑轮组与所述可移动设备连接，拉绳的另一端与所述接近体连接。

5.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述连接组件包括支架和拉绳，其中，支架固定在所述可移动设备上，拉绳的一端悬挂在支架上且另一端与所述接近体连接。

6.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述限位滑槽通过限位滑槽紧固件安装在所述支座上，所述限位滑槽紧固件包括螺栓和螺母，所述支座上设置有通孔，螺母拧在穿过所述通孔的螺栓的螺杆上以将螺栓紧固在所述支座上，所述限位滑槽上设置有与所述螺杆配合的螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述接近开关通过接近开关紧固件安装在所述支座上，所述接近开关紧固件包括螺栓和与其配合的螺母，所述接近开关的底座上设置有供螺栓穿过的通孔，所述支座上设置有供螺栓穿过的长条形安装孔并且安装孔的长度方向与所述限位滑槽的长度方向一致。

8.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，所述可移动设备为立式闸门或闸阀。

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