CN104792620B - 矿用输送带综合性能参数实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用输送带综合性能参数实验平台，从根本上解决了实验台测试参数单一、精度不好控制、能量耗损大等问题。其包括夹紧拉伸装置、冲击实验装置、撕裂实验装置以及实验台控制系统，其技术要点是：所述夹紧拉伸装置包括机架、竖直安装在机架上的冲击夹紧油缸I、II以及撕裂夹紧油缸I、张紧固定架、张紧油缸、张紧支架、撕裂夹紧油缸II，张紧支架底部设有滑轮结构并限位在导轨上；冲击实验装置包括重锤导轨、重锤、配重块、链轮导轨、调高链轮、升降变向链轮、电动机、重锤提升杆和固定链轮，变向链轮、调高链轮的转轴连线与竖直存在一定倾斜；撕裂实验装置包括张紧支架、撕裂动力油缸I、II、撕裂小车、撕裂刀组件、夹紧板、缓冲装置。

Description

矿用输送带综合性能参数实验平台

技术领域

本发明涉及一种实验设备，尤其涉及一种矿用输送带性能测试设备，具体说是一种矿用输送带综合性能参数实验平台，主要适用于检测输送带端部的张紧疲劳性测试、皮带的抗冲击力测试以及皮带的抗撕裂性测试。

背景技术

矿用橡胶输送带是输送矿石、煤、水泥等散料的承载载体，它具有连续、高效的特点，广泛用于矿山、港口码头、冶金、能源、化工等部门，其长度可达几十公里。但是，当物料中夹有带尖峰的大矿石或钢筋时，输送带往往被划破。由于运动速度快(每秒7~8米)，即使马上停机，破口长度也要达十几米。如果发现不及时，有可能达几十米。因停产而造成的经济损失是巨大的。

国内很多输送带生产厂家都需要一种测试自己生产的输送带是否达到矿用输送带各种性能指标的问题，而且目前市面上现有的输送带性能测试实验台存在下列缺陷：1）测试指标单一，只能实现单一参数的测试；2）样带填充和回收需要人工完成，不能实现填充和回收的自动化；3）现有的输送带抗冲击性能测试实验台工作时，重锤的升起和降落需要人工进行操作，费时费力；4）重锤升起的高度需要人工来进行调整，不能实现自动化，精度不高；5）现有的输送带抗撕裂性能测试实验台撕裂刀具用滑动导轨进行移动，摩擦阻力大，能量损失也大；6）以上一系列问题导致冲击撕裂实验台的工作效率不高，并且需要的大量的人力，以上均为本领域亟需解决的实际问题。

发明内容

为了克服输送带实验台测试参数单一、需要人力大、精度不好控制、能量耗损大等问题，本发明提供一种结构紧凑简单，测试参数多样，自动化程度高，精度高，能量利用率高的矿用输送带综合性能参数实验平台。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：该矿用输送带综合性能参数实验平台包括夹紧拉伸装置、冲击实验装置、撕裂实验装置以及实验台控制系统，其技术要点是：所述夹紧拉伸装置包括机架、竖直安装在机架上的冲击夹紧油缸I、冲击夹紧油缸II以及撕裂夹紧油缸I、固定在水平面上的张紧固定架、铰接在张紧固定架上的张紧油缸、铰接在张紧油缸输出端的张紧支架、竖直固定在张紧支架上的撕裂夹紧油缸II，张紧支架底部设有滑轮结构并限位在导轨上；

冲击实验装置包括重锤导轨、限位在重锤导轨上的重锤、装配在重锤上的配重块、链轮导轨、调高链轮、升降变向链轮、电动机、重锤提升杆和固定链轮，变向链轮、调高链轮的转轴连线与竖直存在一定倾斜；

撕裂实验装置包括张紧支架、水平安装在张紧支架上的撕裂动力油缸I、撕裂动力油缸II、安装在撕裂动力油缸I输出端的撕裂小车、安装在撕裂小车上的撕裂刀组件、位于撕裂夹紧油缸I和撕裂夹紧油缸II输出端的夹紧板、位于机架与撕裂小车之间的缓冲装置。

所述链轮导轨上装配有刻度尺。

所述配重块为砝码。

本发明的有益效果是：通过两套夹紧装置对样带进行夹紧，分别用于冲击实验和撕裂实验的前期准备，通过改进的链条凸轮机构来实现对重锤的自动升降功能，自动调高标尺装置来实现对重锤高度的调整，用滚轮小车来替代以前的滑轨来减小摩擦力降低能量的消耗，最后通过自动填充装置来提高实验台的工作效率来大量减少人力资源。并可实现自动填充和回收输送带，降低实验台能耗，自动化程度更高、更绿色环保。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明自动填充装置的主视结构示意图；

图4是本发明自动填充装置的侧视结构示意图；

图5是本发明自动填充装置的俯视结构示意图；

图6是本发明的控制系统工作原理框图。

附图标记说明：1（输送带）样带、2冲击夹紧油缸I、3配重块、4重锤、5机架、6固定链轮、7重锤导轨、8调高链轮、9链轮导轨、10变向链轮、11电动机、12重锤提升杆、13冲击夹紧油缸II、14撕裂夹紧油缸I、15夹紧板、16撕裂小车、17撕裂刀组件、18撕裂动力油缸I、19撕裂夹紧油缸II、

20撕裂动力油缸II、21张紧支架、22张紧油缸、23张紧固定架、24回收装置25缓冲装置、26自动填充装置、27样带集装箱、28弹簧、29样带填充导轨、30弹簧压紧锁、31充填支架、32充填液压缸、33充填导轨。

具体实施方式

为了使本领域的相关技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

该实验台分别通过夹紧拉伸装置、冲击实验装置以及撕裂装置实现张紧夹紧实验、冲击实验以及撕裂实验。实验台通过控制系统进行相应的操作。为便于批量进行，还设有自动填充装置。

1. 张紧疲劳实验：夹紧拉伸装置的结构如图1、2所示，其包括用于夹紧的竖直安装在机架5上的冲击夹紧油缸I 2、冲击夹紧油缸II 13以及撕裂夹紧油缸I 14、固定在水平面上的位于机架5另一端的张紧固定架23、铰接在张紧固定架23上的张紧油缸22、铰接在张紧油缸22输出端的张紧支架21、竖直固定在张紧支架21上的撕裂夹紧油缸II 19，张紧支架21底部设有滑轮结构并限位在导轨上，保证张紧支架21可沿水平方向稳定地运动。

实验过程：自动填充装置26将输送带样带1（以下简称“样带”）送入实验台，冲击夹紧油缸I 2将样带一端夹紧，撕裂夹紧油缸II 19将输送带另一端夹紧，通过张紧油缸22的拉伸来测试样带接头的抗疲劳强度。

夹紧拉伸装置的部分结构同时为冲击实验装置和撕裂装置公用，简化了实验台结构，实现一机多用。张紧油缸22驱动张紧支架21向外运动将样带张紧，待张紧力达到实验要求后，冲击夹紧油缸II 13将样带固定夹紧，以满足重锤冲击实验条件；冲击夹紧油缸II 13夹紧后，撕裂夹紧油缸I 14夹紧，然后张紧油缸22驱动张紧支架21向内侧运动减小对样带的张紧力，夹紧张紧油缸22向外驱动张紧支架21将样带右半部再次张紧，当达到实验要求时张紧结束，以满足撕裂实验的夹紧和张紧条件。

自动填充装置26的结构如图3~5所示，其包括样带集装箱27、安装在样带集装箱27上的充填支架31、安装于样带集装箱27内的弹簧28、用于控制弹簧28压缩程度的弹簧压紧锁30、水平设置在充填支架31上的充填导轨33、水平固定在充填支架31上的充填液压缸32、限位在导轨上的装配在充填液压缸32输出端的样带填充机构29等部分，样带集装箱27侧壁上设有贯通槽。将弹簧压紧锁30压到最低处锁紧后，将样带装入样带集装箱27内。在充填液压缸32驱动下将样带沿充填导轨33透过贯通槽推入实验台。

2. 冲击实验：冲击实验装置的结构如图1所示，其包括重锤导轨7、限位在重锤导轨7上的重锤4、装配在重锤4上的配重块3（如砝码）、链轮导轨9、调高链轮8、升降变向链轮10、电动机11、重锤提升杆12和固定链轮6等部件，链轮导轨9上装配有刻度尺，可精确调节调高链轮8高度，变向链轮10、调高链轮8的转轴连线与竖直存在一定倾斜，因此通过调节调高链轮8高度即可间接调整重锤的下落高度，从而以满足实验要求。重锤导轨7可有效防止重锤4在冲击实验过程中崩飞，配重块3可增加重锤质量，以增大冲击能量，重锤4可更换为不同形状，以检测样带对不同形状锤头冲击的承受能力，重锤提升杆12提供重锤上升的动力。

冲击实验过程：启动电动机11，依次驱动变向链轮10、调高链轮8以及固定链轮6沿顺时针（图1中）运转，固定在链条上的重锤提升杆12在电动机11的驱动下将带有配重块3的重锤4沿重锤导轨7向上提起，随着重锤提升杆12的运动，重锤4在一定范围内逐渐上升，当重锤提升杆12越过调高链轮8所在水平线时，逐渐与重锤4分离，直至完全分离时重锤4沿重锤导轨7自由下落，即完成一次冲击实验过程。重锤提升杆12可设置多个，即可在单位时间内进行多次冲击实验。

3. 撕裂实验：撕裂实验装置的结构如图1、图2所示，其包括张紧支架21、水平安装在张紧支架21上的撕裂动力油缸I 18、撕裂动力油缸II 20、安装在撕裂动力油缸I 18输出端的撕裂小车16、安装在撕裂小车16上的撕裂刀组件17、位于撕裂夹紧油缸I 14和撕裂夹紧油缸II 19 输出端的夹紧板15、位于机架与撕裂小车16之间的缓冲装置25等部件，由于撕裂小车16运动速度较快，因此在撕裂小车运动终点设置了缓冲装置25，防止撞坏实验台。夹紧板15保证撕裂实验的夹紧力均匀，同时为撕裂小车16提供滑轮导轨，一物多用，简化了实验台的整体结构。撕裂实验后，由回收装置24将样带收集后统一处理。

工作原理：在样带的一端预制切口，将撕裂刀组件17插入切口中，通过撕裂动力油缸I 18和撕裂动力油缸II 20的同步伸出的动作驱动撕裂小车16，使刀片切割样带。撕裂刀组件17包括传感器，可对撕裂过程中的刀片负荷、位移及时间等要素进行测量和记录，绘制出负荷一位移一时间曲线。该曲线对研究生产抗撕裂输送带来说具有十分重要的作用。

4. 实验台控制系统：实验台控制系统工作原理如图6所示，其包括数据采集系统、液压控制系统等部分。数据采集系统包括分别设置在各油缸上的油压传感器、分别安装在机架上且位于样带底部的压力传感器、安装在重锤上的冲击力传感器、安装在张紧油缸上的拉力传感器，各传感器的信号通过数据采集系统以OPC协议与PC机相连，还可以通过以太网把采集数据呈现在智能手机或平板电脑便携终端达到实时监测的目的。液压控制系统为整个试验台的运作提供工作动力，在液压系统回路中分别安装有油温油压传感器和压强流量传感器来实时的监测液压系统的工作状况，为液压控制系统的正常运行提供了安全保障。本系统还有触摸屏和现场按钮来进行试验台的现场控制，最后在系统控制系统面板上安装有工况指示灯，来实时提示系统工作情况。

Claims (3)

1.一种矿用输送带综合性能参数实验平台，包括夹紧拉伸装置、冲击实验装置、撕裂实验装置、样带填充装置以及实验台控制系统，夹紧拉伸装置包括机架、竖直安装在机架上的冲击夹紧油缸I、冲击夹紧油缸II以及撕裂夹紧油缸I、固定在水平面上的张紧固定架、铰接在张紧固定架上的张紧油缸、铰接在张紧油缸输出端的张紧支架、竖直固定在张紧支架上的撕裂夹紧油缸II；撕裂实验装置包括水平安装在张紧支架上的撕裂动力油缸I、撕裂动力油缸II，其特征在于：

所述张紧支架底部设有滑轮结构并限位在导轨上；

冲击实验装置包括重锤导轨、限位在重锤导轨上的重锤、装配在重锤上的配重块、固定在机架上的链轮导轨和电动机、固定在链轮导轨底部的固定链轮、滑动设置在链轮导轨上的调高链轮以及设置在电动机输出端的升降变向链轮，升降变向链轮、调高链轮的转轴连线与竖直存在一定倾斜，升降变向链轮、调高链轮以及固定链轮之间通过链条衔接，链条上设有重锤提升杆；

撕裂实验装置还包括安装在撕裂动力油缸I输出端的撕裂小车、安装在撕裂小车上的撕裂刀组件、位于撕裂夹紧油缸I和撕裂夹紧油缸II输出端的夹紧板、位于机架与撕裂小车之间的缓冲装置；

样带填充装置为自动填充装置，包括样带集装箱、安装在样带集装箱上的充填支架、安装于样带集装箱内的弹簧、用于控制弹簧压缩程度的弹簧压紧锁、水平设置在充填支架上的充填导轨、水平固定在充填支架上的充填液压缸、限位在导轨上的装配在充填液压缸输出端的样带填充机构。

2.根据权利要求1所述的矿用输送带综合性能参数实验平台，其特征在于：所述链轮导轨上装配有刻度尺。

3.根据权利要求1或2所述的矿用输送带综合性能参数实验平台，其特征在于：所述配重块为砝码。