CN106185242A - 一种螺旋输送器过载检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺旋输送器过载检测装置及其检测方法，属于农业输送机械技术领域。该装置在环绕主动带轮和从动带轮的皮带中部装有张紧带轮，所述从动带轮与螺旋输送器传动连接，所述张紧带轮位于中部铰支于张紧轴的张紧臂一端，所述张紧臂的另一端通过拉簧与拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端通过连接件与机架连接，所述拉力传感器的拉力传感信号输出端通过模数转换器件与智能控制器件连接，所述智能控制器件的信号输出端接报警或受控器件。本发明能够可靠实现所需的监测，并且结构简单，成本经济，空间结构紧凑，安装十分方便。

Description

一种螺旋输送器过载检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及一种过载检测装置，尤其是一种螺旋输送器过载检测装置及检测方法，属于农业输送机械技术领域。
背景技术
螺旋输送器适于水平或倾斜输送粉状、粒状和小块状物料，其结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送，因此广泛应用于农业、建材、化工、冶金等行业。在农业中主要用于粮食、秸秆等物料的输送，常见于联合收获机、秸秆回收机、平地收料机等农业机械。其在作业过程中如进料过多会造成过载，尤其是田间作业机械由于物料特性复杂，更容易造成过载卡死。解决这一问题的技术措施是过载检测，然而据申请人了解，现有过载检测通常测量动力输入的扭矩或者螺旋推送器的外壳扩张压力，安装结构复杂、价格昂贵，难以在农业机械中推广应用。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述技术存在的缺点，提出一种安装结构简单、成本经济的螺旋输送器过载检测装置，同时给出相应的检测方法，从而易于在农业机械中得到切实推广应用，为实现自动报警或相应控制提供检测依据。
为了达到以上目的，本发明的螺旋输送器过载检测装置在环绕主动带轮和从动带轮的皮带中部装有张紧带轮，所述从动带轮与螺旋输送器传动连接，所述张紧带轮位于中部铰支于张紧轴的张紧臂一端，所述张紧臂的另一端通过拉簧与拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端通过连接件与机架连接，所述拉力传感器的拉力传感信号输出端通过模数转换器件与智能控制器件连接，所述智能控制器件的信号输出端接报警或受控器件；
所述智能控制器件含有
存储装置，用以存储预定拉力初始值、上次拉力传感信号转换值以及第一阈值常数和第二阈值常数；
第一比较装置，用以比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于预定拉力初始值和第一阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则启动下一装置；
第二比较装置，用以比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于上次拉力传感信号转换值和第二阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则继续启动更新装置；
更新装置，用以以本次输入的拉力传感信号转换值更新存储装置中的上次拉力传感信号转换值，继续启动存储装置。
由于带传动在运动过程中的张紧力随转递的扭矩增加而相应增加，因此本发明通过测量张紧力的变化即可知悉传递扭矩的变化,并且先通过判断是否超过最大张紧力值，确保安全，再比较前后两次是否发生突变，从而检测出螺旋输送器是否卡死或过载，实现自动报警或相应的分析控制。与现有技术相比，本发明能够可靠实现所需的监测，并且结构简单，成本经济，空间结构紧凑，安装十分方便。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1实施例的实际应用结构示意图。
图3是图1实施例的控制电路框图。
图4是图1实施例的控制逻辑框图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为一种秸秆回收机螺旋输送器过载检测装置，如图1所示，在环绕主动带轮14和从动带轮16的V形皮带15中部装有张紧带轮17。从动带轮16与螺旋输送器轴联轴传动，张紧带轮17位于中部铰支于张紧轴13的张紧臂12一端，张紧臂12的另一端通过拉簧11与拉力传感器10的一端连接，拉力传感器10的另一端通过作为连接件的调节螺杆9与固连于机架的L形固定座8连接，其具体结构为调节螺杆9穿过固定座8的安装孔后，用两螺母夹持并紧，容易理解，借助螺母可以方便地通过调整调节螺杆9的安装长度达到调节拉力传感器10预紧力的目的。
拉力传感器10的拉力传感信号输出端通过作为模数转换器件的A/D模块与作为智能控制器件的MCU连接，MCU的信号输出端接报警或受控器件(参见图3)。MCU的检测步骤包括（参见图4）：
存储步骤——存储预定拉力初始值、上次拉力传感信号转换值以及第一阈值常数1.4和第二阈值常数1.8；其中的预定拉力初始值可以设定为螺旋输送器正常工作达到额定转速时的张紧力值；
第一比较步骤，比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于预定拉力初始值和第一阈值常数1.4之积，如是则输出报警或控制信号，如否则启动下一步骤；
第二比较步骤，比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于上次拉力传感信号转换值和第二阈值常数1.8之积，如是则输出报警或控制信号，如否则继续启动更新步骤；
更新步骤，以本次输入的拉力传感信号转换值更新存储步骤中的上次拉力传感信号转换值，继续存储步骤。
由于带传动装置在运动过程中的张紧力会随着转递扭矩的增加而线性增加，测量张紧力的变化即可知道传递扭矩的变化情况，进而依据合理的判断推定检测螺旋输送器是否处于过载或卡死状态，为实现相应的自动控制提供检测数据。本实施例检测判断中，当超过初始值的1.4倍或超过前一次测量值的1.8倍（1.4、1.8系数与张紧装置有关，不同的张紧装置和不同工况系数会有所不同），说明螺旋输送器处于过载或卡死状态，于是报警或输出其它相应控制信号，再继续检测，如果未超标，则说明工作正常，循环以上步骤继续检测。
实际应用如图2所示，图中1是秸秆回收机主机架，2是传动系统，3是过载检测装置，4是碎草刀轴，5是秸秆螺旋输送提升装置，6是地轮，7是秸秆导向装置。工作时，主机架1上的秸秆螺旋输送提升装置5的动力由传动系统2传递，地轮6可以限制秸秆回收高度，碎草刀轴4上安装碎草刀切碎秸秆并抛送到秸秆螺旋输送提升装置5，最后经秸秆导向装置7送至后边运输车，在传动系统2的张紧装置安装过载检测装置3。

Claims (5)

1.一种螺旋输送器过载检测装置，在环绕主动带轮和从动带轮的皮带中部装有张紧带轮，所述从动带轮与螺旋输送器传动连接，所述张紧带轮位于中部铰支于张紧轴的张紧臂一端，其特征在于：所述张紧臂的另一端通过拉簧与拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端通过连接件与机架连接，所述拉力传感器的拉力传感信号输出端通过模数转换器件与智能控制器件连接，所述智能控制器件的信号输出端接报警或受控器件；
所述智能控制器件含有
存储装置，用以存储预定拉力初始值、上次拉力传感信号转换值以及第一阈值常数和第二阈值常数；
第一比较装置，用以比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于预定拉力初始值和第一阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则启动下一装置；
第二比较装置，用以比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于上次拉力传感信号转换值和第二阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则继续启动更新装置；
更新装置，用以以本次输入的拉力传感信号转换值更新存储装置中的上次拉力传感信号转换值，继续启动存储装置。
2.根据权利要求1所述的螺旋输送器过载检测装置，其特征在于：所述拉力传感器的另一端通过作为连接件的调节螺杆与固连于机架的L形固定座连接，所述调节螺杆穿过所述固定座的安装孔后，用两螺母夹持并紧。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋输送器过载检测装置，其特征在于：所述从动带轮与螺旋输送器轴联轴。
4.一种螺旋输送器过载检测方法，在环绕主动带轮和从动带轮的皮带中部装有张紧带轮，所述从动带轮与螺旋输送器传动连接，所述张紧带轮位于中部铰支于张紧轴的张紧臂一端，其特征在于：所述张紧臂的另一端通过拉簧与拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端通过连接件与机架连接，所述拉力传感器的拉力传感信号输出端通过模数转换器件与智能控制器件连接，所述智能控制器件的信号输出端接报警或受控器件；所述智能控制器件检测步骤包括：
存储步骤——存储预定拉力初始值、上次拉力传感信号转换值以及第一阈值常数和第二阈值常数；
第一比较步骤，比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于预定拉力初始值和第一阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则启动下一步骤；
第二比较步骤，比较本次输入的拉力传感信号转换值是否大于上次拉力传感信号转换值和第二阈值常数之积，如是则输出报警或控制信号，如否则继续启动更新步骤；
更新步骤，以本次输入的拉力传感信号转换值更新存储步骤中的上次拉力传感信号转换值，继续存储步骤。
5.根据权利要求4所述的螺旋输送器过载检测方法，其特征在于：存储步骤中的预定拉力初始值以螺旋输送器正常工作达到额定转速时的张紧力值设定。
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