CN104816933A - 用于刮板输送机的v锁式接链环张力在线检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法，所述V锁式接链环上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，所述装置包括：固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆、柱状力敏电阻、数据采集转换电路板和存储器，所述张力连杆贯穿于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻的一端与张力连杆螺纹连接，所述柱状力敏电阻的另一端通过插头与数据采集转换电路板的输入端相连，所述数据采集转换电路板的输出端通过数据接口与存储器相连，所述数据转换电路板、所述存储器位于V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽内，由此提高了链环张力在线检测装置的环内侧传感器的可靠性，并能够实现在线实时检测。

Description

用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法

技术领域：

本发明涉及张力在线检测领域，尤其涉及一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法。

背景技术：

作为煤矿机械“三机一架”之一，刮板输送机是煤矿井下煤炭运输的重要设备，在井下工作过程中，若刮板链张力过大，容易出现链环断裂、卡链或断齿的故障，若刮板链张力过小，容易出现无聊堆积、刮板滑出中部槽等故障。所以，对刮板输送机链环张力在线检测非常重要。

现有技术的链环张力在线检测装置的环内侧传感器固定可靠性较差，无法实现刮板输送机链条张力的长时间工作状态检测，同时只能对链条的张力进行静态检测，无法实现在线实时检测。

发明内容：

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法，提高了接链环张力在线检测装置的环内侧传感器的可靠性，并能够实现对接链环的张力进行在线实时检测。

一方面，本发明提供一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，所述V锁式接链环上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，所述装置包括：固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆、柱状力敏电阻、数据采集转换电路板和存储器；

所述张力连杆贯穿于所述圆形通孔中，其两端通过紧固螺母固定于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻的一端与所述张力连杆螺纹连接，所述柱状力敏电阻的另一端通过插头与所述数据采集转换电路板的输入端相连，所述数据采集转换电路板的输出端通过数据接口与所述存储器相连，所述数据转换电路板、所述存储器位于于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽内。

可选地，所述盖板包括矩形盖板和圆形盖板；

所述矩形盖板和所述圆形盖板分别固定于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽和所述V锁式接链环圆形通孔另一侧的圆形凹槽，用于保护所述数据采集转换电路板、所述存储器、所述柱状力敏电阻。

可选地，采用紧固螺母将所述张力连杆与所述柱状力敏电阻固定于所述V锁式接链环的圆形通孔中。

可选地，所述柱状力敏电阻用于检测所述V锁式接链环的张力。

可选地，所述柱状力敏电阻采用硒碲合金材料，且两端为螺纹结构；

所述柱状力敏电阻一端面的中部有与所述数据转换电路板连接的插头，另一端面的中部通过接线插头与张力检测元件连接。

可选地，所述数据采集转换电路板将所述柱状力敏电阻采集到的电压信号转换成数字信号，并存储到所述存储器中。

可选地，所述数据采集转换电路板包括：第一电源、第二电源、功率放大器、A/D转换器、中央处理器、数据转换接口；

其中，所述第一电源的正极分别与所述柱状力敏电阻、所述功率放大器的正极相连，所述柱状力敏电阻与所述功率放大器相连，所述第一电源的负极与所述第二电源的正极相连，同时分别与所述A/D转换器的正极、所述中央处理器的正极、所述数据转换接口的正极相连，所述第二电源的负极分别与所述功率放大器的负极、所述A/D转换器的负极、所述中央处理器的负极、所述数据转换接口的负极相连，所述功率放大器与所述A/D转换器相连，所述A/D转换器与所述中央处理器相连，所述中央处理器与所述数据转换接口相连，所述数据转换接口与所述存储器相连。

可选地，所述第一电源为所述数据采集转换电路板提供电源。

另一方面，本发明提供一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测方法，包括：

开启刮板输送机，对所述V锁式接链环产生拉力，柱状力敏电阻的阻值发生变化；

数据采集转换板根据所述柱状力敏电阻的阻值变化按照一定的转换关系，转换成所述V锁式接链环张力变化值，存储至存储器中；

关闭刮板输送机，读取所述存储器中的数据，得到刮板输送机的V锁式接链环张力检测结果；

所述转换关系，通过下式计算，

$V_0=\frac{U_s\·\mathrm{\ΔR}}{4R+2\·\mathrm{\ΔR}}$

其中，U_s为供电电源，V₀为输出电压，ΔR为柱状力敏电阻的阻值变化值，所述输出电压与所述V锁式接链环张力变化值成线性关系。

由上述技术方案可知，本发明的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法，所述V锁式接链环上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，所述装置包括固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆、柱状力敏电阻、数据采集转换电路板和存储器，所述张力连杆贯穿于所述圆形通孔中，其两端通过紧固螺母固定于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻的一端与所述张力连杆螺纹连接，所述柱状力敏电阻的另一端通过插头与所述数据采集转换电路板的输入端相连，所述数据采集转换电路板的输出端通过数据接口与所述存储器相连，所述数据转换电路板、所述存储器位于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽内，由此提高了链环张力在线检测装置的环内侧传感器的可靠性，并能够实现在线实时检测。

附图说明：

图1为本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的图1的A-A向剖视图；

图3为本发明一实施例提供的图2的俯视图；

图4为本发明一实施例提供的数据采集转换电路板中线路连接原理图；

图5为本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测方法流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置工作示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置结构示意图，如图1所示，所述V锁式接链环1上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，本实施例的装置包括：固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆6、柱状力敏电阻5、数据采集转换电路板4和存储器2；

所述张力连杆6贯穿于所述圆形通孔中，其两端通过第一紧固螺母7和第二紧固螺母11固定于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻5的一端与所述张力连杆6螺纹连接，所述柱状力敏电阻6的另一端通过插头与所述数据采集转换电路板4的输入端相连，所述数据采集转换电路板4的输出端通过数据接口与所述存储器3相连，所述数据转换电路板4、所述存储器3位于位于所述V锁式接链环1圆形通孔一侧的矩形凹槽内。

可选地，上述盖板包括矩形盖板2和圆形盖板8，所述矩形盖板2和所述圆形盖板8分别固定于所述V锁式接链环1圆形通孔一侧的矩形凹槽和所述V锁式接链环1圆形通孔另一侧的圆形凹槽，用于保护所述数据采集转换电路板4、所述存储器3、所述柱状力敏电阻5；

可理解的是，采用第二紧固螺母11将所述张力连杆6与所述柱状力敏电阻5固定于所述V锁式接链环1的圆形通孔中，所述张力连杆6的一端安装第一紧固螺母7，所述张力连杆6的另一端通过螺纹连接与所述张力连杆6直径相同的柱状力敏电阻5，并穿过所述V锁式接链环1的圆形通孔中。

进一步地，所述柱状力敏电阻5用于检测所述V锁式接链环1的张力，所述柱状力敏电阻5通过自带的插座与所述数据采集转换电路板4的插头相连，实现所述V锁式接链环1张力的在线检测和数据转换功能。

应说明的是，所述柱状力敏电阻5采用硒碲合金材料，且两端为螺纹结构；

进一步地，所述柱状力敏电阻5为压力传感器，所述柱状力敏电阻5一端面的中部有与所述数据转换电路板4连接的插头，另一端面的中部通过接线插头与张力检测元件连接，用于检测所述V锁式接链环1的张力。

进一步地，所述数据采集转换电路板4将所述柱状力敏电阻5采集到的电压信号转换成数字信号，并存储到所述存储器3中。

进一步地，所述存储器3通过数据接口与所述数据采集转换电路板4相连，用于实现数据的存储。

应说明的是，本实施例中所述张力连杆6与所述V锁式接链环1采用相同的材料，因此两者的强度接近，保证了V锁式接链环工作的稳定性。

进一步地，采用张紧销钉9将所述V锁式接链环1固定于刮板输送机圆环链10上，所述张紧销钉9属于所述V锁式接链环1的自带装置。

本发明的检测装置能够对工作与井下的刮板输送机接链环的张力进行在线实时检测，由于圆环链直接与V锁式接链环连接，即可间接测量刮板V锁式接链环的张力变化，由于检测装置设计在V锁式接链环上，并且张力连杆和柱状力敏电阻的强度与V锁式接链环的强度接近，保证了V锁式接链环工作的稳定性和可靠性，采用直接测量V锁式接链环张力，间接得到与所述V锁式接链环相连的圆环链张力变化，降低了生产成本，提高了使用效率，便于设备的维修，同时实现了刮板输送机运行状态检测实时检测功能。

图2示出了本发明一实施例提供的图1的A-A向剖视图，图3示出了本发明一实施例提供的图2的俯视图，结合图2和图3所示，进一步说明本实施例的V锁式接链环张力在线检测装置的连接关系，将所述张力连杆6的一端与第一紧固螺母7相连，所述张力连杆6的另一端与所述柱状力敏电阻5的一端相连，并将连接好的张力连杆6穿过已开好圆形通孔的V锁式接链环1的圆形通孔中。将事先做好的数据采集转换电路板4通过插头安装到柱状力敏电阻5有插座的一端，将存储器3插入数据采集转换电路板4的另一端。最后将所述矩形盖板2和所述圆形盖板8分别固定在V锁式接链环1的两端。

图4示出了本发明一实施例提供的数据采集转换电路板中线路连接原理图，如图4所示，所述数据采集转换电路板4包括：第一电源45、第二电源46、功率放大器41、A/D转换器42、中央处理器43、数据转换接口44；

其中，所述第一电源45的正极分别与所述柱状力敏电阻5、所述功率放大器41的正极相连，所述柱状力敏电阻5与所述功率放大器41相连，所述第一电源45的负极与所述第二电源46的正极相连，同时分别与所述A/D转换器42的正极、所述中央处理器43的正极、所述数据转换接口44的正极相连，所述第二电源46的负极分别与所述功率放大器41的负极、所述A/D转换器42的负极、所述中央处理器43的负极、所述数据转换接口44的负极相连，所述功率放大器41与所述A/D转换器42相连，所述A/D转换器42与所述中央处理器43相连，所述中央处理器43与所述数据转换接口44相连，所述数据转换接口44与所述存储器3相连。

举例来说，上述功率放大器41的型号可选LTC1992，上述A/D转换器42的型号可选MSP430F425，上述中央处理器43的型号可选LPC2132，上述数据转换接口44的型号可选CH375；

可理解的是，所述第一电源45为所述数据采集转换电路板提供电源。

图5示出了本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测方法流程示意图，如图5所示，所述方法如下所述。

501、开启刮板输送机，对所述V锁式接链环产生拉力，柱状力敏电阻的阻值发生变化。

502、数据采集转换板根据所述柱状力敏电阻的阻值变化按照一定的转换关系，转换成所述V锁式接链环张力变化值，存储至存储器中。

本步骤中，上述的转换关系的表达式如下：

$V_0=\frac{U_s\·\mathrm{\ΔR}}{4R+2\·\mathrm{\ΔR}}$

其中，U_s为供电电源，V₀为输出电压，ΔR为柱状力敏电阻的阻值变化值；

应说明的是，本实施例中的输出电压与所述所述V锁式接链环张力变化值成线性关系，根据所述输出电压可以得到V锁式接链环张力变化值。

503、关闭刮板输送机，读取所述存储器中的数据，得到刮板输送机的V锁式接链环张力检测结果。

具体地，图6示出了本发明一实施例提供的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置工作示意图，实际应用中，本发明的检测装置替换掉刮板机输送机上的某个接链环，开启刮板输送机之后，随着圆环链10开始运动，圆环链10受力后，对V锁式接链环1产生一个拉力，在该拉力的作用下，V锁式接链环1中的柱状力敏电阻5的电阻值随之发生变化，经数据采集转换电路板4将柱状力敏电阻5电阻的变化值按照一定的转换关系，转换成V锁式接链环1张力变化的数字值，并存储到存储器3中。刮板输送机停机后，读取存储器3中的数据，即可得到刮板输送机工作时V锁式接链环1的张力检测结果。

综上，本实施例的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置及方法，所述V锁式接链环上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，所述装置包括：固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆、柱状力敏电阻、数据采集转换电路板和存储器，所述张力连杆贯穿于所述圆形通孔中，其两端通过紧固螺母固定于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻的一端与所述张力连杆螺纹连接，所述柱状力敏电阻的另一端通过插头与所述数据采集转换电路板的输入端相连，所述数据采集转换电路板的输出端通过数据接口与所述存储器相连，所述数据转换电路板、所述存储器位于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽内，由此提高了链环张力在线检测装置的环内侧传感器的可靠性，并能够实现在线实时检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述V锁式接链环上开有圆形通孔，所述圆形通孔的两侧分别为矩形凹槽和圆形凹槽，所述装置包括：固定于所述V锁式接链环上圆形通孔两侧的盖板、张力连杆、柱状力敏电阻、数据采集转换电路板和存储器；

所述张力连杆贯穿于所述圆形通孔中，其两端通过紧固螺母固定于所述圆形通孔中，所述柱状力敏电阻的一端与所述张力连杆螺纹连接，所述柱状力敏电阻的另一端通过插头与所述数据采集转换电路板的输入端相连，所述数据采集转换电路板的输出端通过数据接口与所述存储器相连，所述数据转换电路板、所述存储器位于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽内。

2.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述盖板包括矩形盖板和圆形盖板；

所述矩形盖板和所述圆形盖板分别固定于所述V锁式接链环圆形通孔一侧的矩形凹槽和所述V锁式接链环圆形通孔另一侧的圆形凹槽，用于保护所述数据采集转换电路板、所述存储器、所述柱状力敏电阻。

3.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，采用紧固螺母将所述张力连杆与所述柱状力敏电阻固定于所述V锁式接链环的圆形通孔中。

4.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述柱状力敏电阻用于检测所述V锁式接链环的张力。

5.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述柱状力敏电阻采用硒碲合金材料，且两端为螺纹结构；

所述柱状力敏电阻一端面的中部有与所述数据转换电路板连接的插头，另一端面的中部通过螺纹与所述张力连杆连接。

6.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述数据采集转换电路板将所述柱状力敏电阻采集到的电压信号转换成数字信号，并存储到所述存储器中。

7.根据权利要求1所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述数据采集转换电路板包括：第一电源、第二电源、功率放大器、A/D转换器、中央处理器、数据转换接口；

其中，所述第一电源的正极分别与所述柱状力敏电阻、所述功率放大器的正极相连，所述柱状力敏电阻与所述功率放大器相连，所述第一电源的负极与所述第二电源的正极相连，同时分别与所述A/D转换器的正极、所述中央处理器的正极、所述数据转换接口的正极相连，所述第二电源的负极分别与所述功率放大器的负极、所述A/D转换器的负极、所述中央处理器的负极、所述数据转换接口的负极相连，所述功率放大器与所述A/D转换器相连，所述A/D转换器与所述中央处理器相连，所述中央处理器与所述数据转换接口相连，所述数据转换接口与所述存储器相连。

8.根据权利要求7所述的用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测装置，其特征在于，所述第一电源为所述数据采集转换电路板提供电源。

9.一种用于刮板输送机的V锁式接链环张力在线检测方法，其特征在于，包括：

开启刮板输送机，对所述V锁式接链环产生拉力，柱状力敏电阻的阻值发生变化；

数据采集转换板根据所述柱状力敏电阻的阻值变化按照一定的转换关系，转换成所述V锁式接链环张力变化值，存储至存储器中；

关闭刮板输送机，读取所述存储器中的数据，得到刮板输送机的V锁式接链环张力检测结果。

所述转换关系，通过下式计算，

$V_0=\frac{U_s\·\mathrm{\ΔR}}{4R+2\·\mathrm{\ΔR}}$

其中，U_s为供电电源，V₀为输出电压，ΔR为柱状力敏电阻的阻值变化值，所述输出电压与所述V锁式接链环张力变化值成线性关系。