CN105122036A - 传送带的托辊接触状态测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种托辊接触状态测定装置，该装置可以高精度地掌握传送带运行时托辊是如何与传送带相接触的。测量辊(2)与铺设在滑轮之间的传送带(15)的内周面(16)相接触并滚动，压力传感器(5)被设置于测量辊(2)的滚动面上，该压力传感器(5)对传送带(15)越过测量辊(2)时的阻力(f)进行检测，旋转位置传感器(6)检测压力传感器(5)的滚动面(2a)上的周向位置，通过设置于测量辊(2)上的发送部(8)，将这些检测出的数据依次无线发送到测量辊(2)的外部，再通过接收部(9)接收这些被发出的检测数据。

Description

传送带的托辊接触状态测定装置

技术领域

本发明涉及一种传送带的托辊接触状态测定装置，更详细地说，是涉及一种可以高精度地把握传送带运行时托辊是如何与传送带接触的传送带托辊接触状态测定装置。

背景技术

众所周知，驱动传送带所需的耗电量，受传送带种类、驱动辊等周边设备、以及装载于传送带上的运输物重量的变动等影响而发生变动。若带式输送机设备长度较长，则支撑传送带的托辊的数量就随之增加，因此耗电量主要是由传送带与托辊之间的接触引起的动力损失来支配。所以，减少越过托辊时产生的动力损失，即减少托辊的通过阻力成为一个重要的课题。

作为把握该托辊越过阻力的一环，参照专利文献1，提案有一种测定传送带运行时托辊表面产生的歪斜的装置。专利文献1中所记载的测定装置，使用切断成规定长度的传送带，对托辊的表面产生的歪斜进行测定。具体来说其构成为：在托辊的滚动面设置悬臂状切口，在该切口上安装应变仪。然后，将切断的传送带保持为固定在规定位置上的状态，将托辊抵接在该传送带的下表面，同时使其沿着传送带长边方向移动，以此来转动托辊。由应变仪检测的数据，通过数据线输入到测定器中。

通过分析该应变仪获得的检测数据，可以掌握托辊与传送带之间的接触状态，但根据该测定装置，很难获得与传送带实际被使用时的条件相同的条件下的数据。所以，不利于高精度地把握与实际使用时相一致的托辊与传送带之间的接触状态。另外，其构成是通过数据线将应变仪获得的检测数据输入到测定器中，因此即使将该测定装置设置在被装配在实机上的传送带上来进行测量，也会产生问题，即因从应变仪延伸出来的数据线阻碍而无法进行测量。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利特开2006-292736号公报

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种可以高精度地把握传送带运行时托辊是如何与传送带接触的传送带的托辊接触状态测定装置。

技术方案

为了达到上述目的，本发明的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，具备：与铺设在滑轮之间的传送带的内周面相抵接而滚动的测量辊；设置于该测量辊的滚动面上的压力传感器；检测该压力传感器的所述滚动面上的周向位置的旋转位置传感器；设置于所述测量辊并将该旋转位置传感器以及所述压力传感器的检测数据依次向测量辊的外部进行无线发送的发送部；对该发送部发出的所述检测数据进行接收的接收部。

有益效果

根据本发明，通过设置在测量辊的滚动面的压力传感器，检测与传送带内周面相抵接而滚动时，作用于测量辊的压力，即传送带越过测量辊时的阻力。另外，通过旋转位置传感器检测在压力传感器的滚动面上的周向位置。通过对这些检测数据进行分析，可以把握传送带运行时托辊是如何与传送带接触的。而且，设置在测量辊上的发送部，将这些检测数据逐个以无线发送的方式发送到测量辊的外部，再由接收部对其进行接收，因此，可以在实际使用装配在实机上的带式输送机的条件下，获得检测数据。所以，可以高精度地把握托辊与传送带的接触状态，也可以把握随着时间的推移接触状态所发生的变化。

能够高精度地把握传送带与托辊之间的接触状态的话，就可以详细地把握传送带越过托辊时的阻力。这样一来，可以大大帮助开发一种降低了驱动传送带时所需的耗电量的传送带，因此非常有益于节能环保。

在这里，例如也可以设置发电部，其通过所述测量辊的滚动进行发电，用由该发电部产生的电力，使所述发送部以无线形式发送所述旋转位置传感器以及所述压力传感器的检测数据。根据这一构成，不再需要用于无线发送检测数据的特别电源，同时测量辊滚动时必然会产生电力，因此也可以避免由于电力不足所导致的无线发送错误。

也可以将多个所述压力传感器沿着辊宽度方向相间隔而设置。通过这样配置压力传感器，可以把握托辊与传送带在接触状态下的传送带宽度方向上的差异。此外，也可以将多个所述压力传感器沿着辊周向相间隔而设置。通过这样配置压力传感器，可以错开压力传感器检测作用于测量辊的压力的时间，因此很容易错开无线发送各个压力传感器的检测数据的时间。这样一来，通过接收部对各个压力传感器的检测数据进行识别和接收变得更加容易。

也可以设置温度传感器，其可检测与所述测量辊相抵接而滚动时的传送带内周面的温度。根据这一构成，可以把握传送带越过托辊时的传送带内周面的温度。据此，就可以把握托辊与传送带在接触状态下的传送带温度所产生的差异。

也可以设置运算部，其基于所述压力传感器以及所述旋转位置传感器的检测数据，分别计算出作用于所述测量辊的压力的水平方向上的分力和铅直方向上的分力。根据这一构成，可以更加详细的把握托辊与传送带的接触状态。

附图说明

图1是以侧面试图例示本发明的传送带的托辊接触状态测定装置的说明图。

图2是例示图1的测定装置以及其周边的传送带宽度方向截面图。

图3是例示图1的测量辊的内部构造的说明图。

图4是例示图1的测量辊的透视图。

图5是示意性地示出作用于测量辊即托辊的阻力的说明图。

具体实施方式

以下，基于图示的本发明的托辊接触状态测定装置的实施方式进行说明。

图1～图4例示的本发明的传送带的托辊接触状态测定装置1，以下简称为测定装置1，设置于带式输送机装置12即实机上，该带式输送机装置12的传送带15伸展铺设在滑轮14a、14b之间。在该带式输送机装置12的载体侧被配置成，在传送带长边方向上隔着一定间隔多个托辊13与传送带15的内周面16相抵接。该托辊13被设定成，配置多个在传送带宽度方向，且传送带15的外周面17呈凹形形状。在带式输送机装置12的返回侧，为了顺畅地引导传送带15，托辊13被配置成与传送带15的外周面17相抵接。

测定装置1具备：测量辊2；设置在测量辊2的滚动面2a上的压力传感器5；检测压力传感器5的滚动面2a上的周向位置的旋转位置传感器6；将旋转位置传感器6以及压力传感器5的检测数据依次向测量辊2的外部无线发送的发送部8；接收发送部8发送过来的检测数据的接收部9。该接收部9上连接有个人电脑等运算部11。

该实施方式，将设置在带式输送机装置12的载体侧上的托辊13换成测量辊2。也可以不换掉原来的托辊13，而是将测量辊2追加设置在带式输送机装置12上。测量辊2使用与原本的托辊13的外径等相同或者同等规格的。测量辊2的设置位置不仅限于传送带宽度方向的中央位置，也可以设置在传送带宽度方向的端部，在需要检测数据的位置上设置测量辊2。

测量辊2以中心轴3为轴心被支撑，中心轴3被支撑在框架4上。并且，该测量辊2使其滚动面2a与通过滑轮14a被转动驱动而运行的传送带15的内周面16相抵接，并以中心轴3为中心进行滚动。

压力传感器5的设置数量可以是单个也可以是多个。在该实施方式中，多个即3个压力传感器5a、5b、5c相互间隔开而被设置在辊宽度方向W上。而且，这些压力传感器5a、5b、5c相互间隔开而被设置在辊周向C上。每个压力传感器5分别检测压力传感器5所在位置上的与滚动面2a正交方向，即辊半径方向上的压力。压力传感器5的检测数据被送到设置于测量辊2的中空内部的发送部8。另外，图4中，用箭头W表示辊宽度方向，用箭头C表示辊周向。

旋转位置传感器6只要能检测出压力传感器5的滚动面2a上的周向位置即可，不特别限定其种类。在该实施方式中，使用有一对旋转位置传感器6、6。一方的旋转位置传感器6被安装在测量辊2的一个侧面，另一方的旋转位置传感器6被安装在与该一个侧面相对向的框架4上。此外，在一方的旋转位置传感器6与另一方的旋转位置传感器6最接近的时候，一方的旋转位置传感器6所获得的检测数据即检测信号被发送到发送部8。因为一方的旋转位置传感器6与压力传感器5在辊周向上的位置关系是已知的，所以通过旋转位置传感器6的检测数据，可以把握压力传感器5的滚动面2a上的周向位置。另外，通过旋转位置传感器6的检测周期即1个周期的时间，可以把握测量辊2的转动速度，进而可以把握传送带15的运行速度。

该实施方式进一步设有发电部10，该发电部10被安装在测量辊2的侧面，且在中心轴3的周围转动。该发电部10拥有与发电机相同的构造，通过让测量辊2以中心轴3为中心转动而进行发电。由发电部10发电所获得的电力，被用于发送部8将旋转位置传感器6以及压力传感器5的检测数据无线发送至接收部9时。

另外，该实施方式设有非接触型的温度传感器7a、7b，其检测测量辊2相抵接而滚动时的传送带15的内周面16的温度。温度传感器7a、7b所获得的检测数据，被依次输入到运算部11中。温度传感器7a、7b的设置数量，可以是1个，但优选为2个。传送带15的内周面16上与测量辊2相抵接的部分附近，可设置成一方的温度传感器7a检测相对于测量辊2的抵接部分更靠近传送带运行方向上游一侧的表面温度，另一方的温度传感器7b则检测相对于测量辊2的抵接部分更靠近传送带运行方向下游一侧的表面温度。

下面对怎样使用该测定装置1，把握并测定测量辊2即托辊13运行时如何与传送带15相接触的方法进行说明。

首先，如图1所示，将测量辊2设置成其滚动面2a与传送带15的内周面16相抵接。即，设置为与周围的托辊13一样被施加有上下方向的初期荷重。接下来，在保持该设定的状态下使传送带15运行。这样一来，测量辊2和托辊13同样，与运行中的传送带15的内周面16相接触并滚动。

如图5例示，测量辊2即托辊13与传送带15的内周面16相抵接而滚动时，在测量辊2即托辊13上作用有朝传送带行进方向斜下方的阻力f。因此，设置有压力传感器5的滚动面2a的部分，在越过传送带15时，每个压力传感器5分别对其周向位置上的辊半径方向的压力f进行检测。该压力f是作用在测量辊2即托辊13上的阻力，可以分解为水平分力fh和铅直分力fv。压力传感器5，检测从与传送带15的内周面16开始接触的位置Ps直至滚动到远离内周面16的位置Pe的压力f。压力传感器5检测压力f的抽样频率例如可以设为2kHz～100kHz左右。

在这里，由于可以基于旋转位置传感器6的检测数据，把握每个压力传感器5的周向位置，所以可以详细的把握传送带15的内周面16的某个位置与测量辊2的接触期间，即从开始翻越到越过结束之间的压力f的变化。该压力f的变化表示了在传送带15运行时测量辊2即托辊13是如何与传送带15相接触的，所以能够把握托辊13与传送带15之间的接触状态。

此外，设置于测量辊2的发送部8将旋转位置传感器6以及压力传感器5的检测数据依次无线发送至位于测量辊2的外部的接收部9，因此用装配在实机上的传送带15可以在实际使用的条件下获取检测数据。据此，可以更精确的把握测量辊2即托辊13和传送带15之间的接触状态。另外，也可以对接触状态随着时间变化而产生的变化进行把握。

通过分析该测定装置所测得的压力f，即分析托辊越过阻力，能够开发一种托辊越过阻力小的传送带，其可减小驱动传送带15时的耗电量。例如，基于测定结果，可以对橡胶组合物、受拉构件、加固材料等的材质和传送带结构进行改良，从而制造出省电型的传送带。或者，更加精确的把握现有的传送带在驱动时的耗电量，可以帮助人们把耗电量大的传送带换成更加省电的传送带。这样一来，本发明对于削减传送带驱动时的耗电量大有帮助。

例如，基于压力传感器5以及旋转位置传感器6依次检测所获得的检测数据，通过运算部11，分别计算出作用于测量辊2的压力f的水平方向分力fh和铅直方向分力fv。另外，以测量辊2在一次滚动期间内压力传感器5与传送带15接触的时间分别求出瞬间压力即水平方向分力fh、铅直方向分力fv的积分。这样一来，测量辊2即托辊13在进行一次滚动的期间内，当传送带15的内周面16的某个位置与测量辊2即托辊13接触的时间段内，就可以把握在测量辊2即托辊13上，总共作用了何种程度的水平方向阻力、铅直方向阻力。这样一来，就可以更加详细的把握托辊13和传送带15之间的接触状态及压力分布。

如实施方式所示，若设置可以通过测量辊2的滚动进行发电的发电部10的话，从发送部8向接收部9无线发送检测数据时就不需要特别的电源。因为测量辊2在滚动时肯定会发电，这样可以带来的好处是能够避免因电力不足而导致的无线发送错误。

若在辊宽度方向W上相互分离而设置多个压力传感器5的话，可以把握托辊13与传送带15的接触状态下传送带宽度方向W的差异。在带式输送机装置12的载体一侧，传送带15的外周面17被设定为凹形，所以接触状态在传送带宽度方向W上有差异。因此，对于把握实际的带式输送机装置12的接触状态很有益处。

若在辊周向C上相互分离而设置多个压力传感器5的话，每个压力传感器5a、5b、5c分别检测作用于测量辊2上的压力f的时间前后错开，所以很容易将每个压力传感器5a、5b、5c的检测数据从发送部8向接收部9进行无线发送的时间错开。这样一来，更容易通过接收部9对各个压力传感器5a、5b、5c的检测数据进行识别和接收。

设置温度传感器7a、7b，对测量辊2抵接而滚动时传送带15的内周面16的温度进行检测的话，可以把握传送带15越过测量辊2即托辊13时的内周面16的温度。据此，可以把握测量辊2即托辊13与传送带15的接触状态下的传送带温度所产生的差异。考虑该温度变化的影响，有利于高精度地把握托辊越过阻力。

如该实施方式所示，设置多个温度传感器7a、7b，对测量辊2的传送带运行方向上游一侧和下游一侧的传送带15的内周面16的表面温度进行检测的话，可以更加详细的把握传送带15越过测量辊2即托辊13时所产生的传送带15的温度変化即磁滞损耗(hysteresisloss)。因此，更加有助于高精度地把握托辊越过阻力。

符号说明

1测定装置

2测量辊

2a滚动面

3中心轴

4机架

5、5a、5b、5c压力传感器

6旋转位置传感器

7a、7b温度传感器

8发送部

9接收部

10发电部

11运算部

12带式输送机装置

13托辊

14a、14b滑轮

15传送带

16内周面

17外周面

Claims (6)

1.一种传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，具备：与铺设在滑轮之间的传送带的内周面相抵接而滚动的测量辊；设置于所述测量辊的滚动面上的压力传感器；检测所述压力传感器的所述滚动面上的周向位置的旋转位置传感器；设置于所述测量辊并将所述旋转位置传感器以及所述压力传感器的检测数据依次向测量辊的外部进行无线发送的发送部；对所述发送部发出的所述检测数据进行接收的接收部。

2.根据权利要求1所述的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，构成为：设有通过所述测量辊的滚动进行发电的发电部，所述发送部使用所述发电部所产生的电力对所述旋转位置传感器以及所述压力传感器的检测数据进行无线发送。

3.根据权利要求1或2所述的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，在辊宽度方向上相互分离而设有多个所述压力传感器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，在辊周向上相互分离而设有多个所述压力传感器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，设置温度传感器，其可检测与所述测量辊相抵接而滚动时的传送带内周面的温度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传送带的托辊接触状态测定装置，其特征在于，设有运算部，其基于所述压力传感器以及所述旋转位置传感器的检测数据，分别计算出作用于所述测量辊的压力的水平方向分力和铅直方向分力。