CN106679974A - 传动设备尾轮失速报警系统 - Google Patents

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岳科斌
秦立良
焦春刚
安科峰
张利晨
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    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds

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Abstract

本发明提供了传动设备尾轮失速报警系统。该传动设备尾轮失速报警系统能够检测传动设备的尾轮转速，其包括圆形板、接近开关、PLC和报警器；圆形板的板面外周上设有两个缺口，两个缺口沿板面的同一条直径相对设置，圆形板通过轴连接方式与传动设备尾轮相连；接近开关设于圆形板的外周，并通过PLC采集接近开关的开关量信号和计数，若当前开关量信号与上一个开关量信号之间的时间间隔大于或等于预设间隔，则对当前开关量信号重新计数；将上一个开关量信号对应的计数结果作为检测结果数据，并在检测结果数据大于预设值的情况下向报警器输出报警信号。该系统能够检测传动设备尾轮是否失速，以此检测尾轮失速情况，检测的结果较准确，效率高，且成本低。

Description

传动设备尾轮失速报警系统
技术领域
本发明涉及检测技术，尤其涉及一种传动设备尾轮失速报警系统。
背景技术
图1示出了传动设备的一种示例结构。如图1所示，传动设备包括主动轮1、从动轮2和传送带3。其中，从动轮2也可称尾轮。在使用中，主动轮1连接电机，电机带动主动轮1转动。传送带设置在主动轮1和从动轮2上，主动轮1的转动带动传送带的运动，从而带动从动轮2转动。
在各种生产、服务等应用场景下，都需要使用图1所示的传动设备。主动轮(或电机)发生故障容易被检测到，但尾轮却常常因为与主动轮距离过远而不易被检测到故障。对于车间等场所，这样的故障若不被发现，很容易发生事故等。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，本发明提供了一种传动设备尾轮失速报警系统，以至少解决现有技术不易检测传动设备尾轮故障的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种传动设备尾轮失速报警系统，该系统用于检测传动设备的尾轮转速，所述传动设备包括主动轮、从动轮和传送带，所述传送带设于所述主动轮和所述从动轮上，所述主动轮通过联轴器连接电机；所述传动设备尾轮失速报警系统包括圆形板、接近开关、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)和报警器；所述圆形板的板面外周上设有两个缺口，所述两个缺口沿所述板面的同一条直径相对设置，所述圆形板通过轴连接方式与所述从动轮相连；所述接近开关设于所述圆形板的外周，且在所述圆形板旋转期间：当所述圆形板的外周上的非缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关以预定响应频率产生开关量信号；当所述圆形板的缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关不产生开关量信号；所述PLC采集所述接近开关的开关量信号，并对采集到的开关量信号进行计数，在计数期间检测每个开关量信号与上一个开关量信号之间的时间间隔，若该时间间隔大于或等于预设间隔，将上一个开关量信号对应的计数结果作为检测结果数据，并以当前开关量信号为起点重新开始计数；判断所述检测结果数据是否大于预设值，并在所述检测结果数据大于所述预设值的情况下向所述报警器输出报警信号。
进一步地，所述传动设备尾轮失速报警系统还包括计算机，所述计算机用于从所述PLC接收所述检测结果数据。
进一步地，所述报警器包括指示灯。
进一步地，所述报警器包括蜂鸣器。
进一步地，所述圆形板为铁板。
进一步地，所述PLC以预定采样频率对所述接近开关的开关量信号进行采样。
本发明的传动设备尾轮失速报警系统，其利用外周上设有缺口的圆形板，并利用接近开关的相应频率来检测传动设备尾轮是否失速，以此检测尾轮故障。该系统能够准确、即使地检测出尾轮失速情况，并且所使用的接近开关和PLC成本较低，处理效果好。
通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
图1是示出传动设备侧面的示意图；
图2是示出本发明的传动设备尾轮失速报警系统的一个示例的结构示意图；
图3是示出图2中圆形板的结构的示意图；
图4是示出本发明的传动设备尾轮失速报警系统的另一个示例的结构示意图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明的实施例提供了一种传动设备尾轮失速报警系统。该系统用于检测传动设备的尾轮转速，所述传动设备包括主动轮、从动轮和传送带，所述传送带设于所述主动轮和所述从动轮上，所述主动轮通过联轴器连接电机；所述传动设备尾轮失速报警系统包括圆形板、接近开关、PLC和报警器；所述圆形板的板面外周上设有两个缺口，所述两个缺口沿所述板面的同一条直径相对设置，所述圆形板通过轴连接方式与所述从动轮相连；所述接近开关设于所述圆形板的外周，且在所述圆形板旋转期间：当所述圆形板的外周上的非缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关以预定响应频率产生开关量信号；当所述圆形板的缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关不产生开关量信号；所述PLC采集所述接近开关的开关量信号，并对采集到的开关量信号进行计数，在计数期间检测每个开关量信号与上一个开关量信号之间的时间间隔，若该时间间隔大于或等于预设间隔，将上一个开关量信号对应的计数结果作为检测结果数据，并以当前开关量信号为起点重新开始计数；判断所述检测结果数据是否大于预设值，并在所述检测结果数据大于所述预设值的情况下向所述报警器输出报警信号。
图1示出了传动设备的一种示例结构。如图1所示，传动设备包括主动轮1、从动轮2和传送带3。
本发明的传动设备尾轮失速报警系统如图2所示，用于对图1所示的传动设备的尾轮进行检测。
从图1中的A-A’向看去，该传动设备如图2中所示，包括主动轮1、从动轮2、传送带3、联轴器4和电机5，电机5通过联轴器4与主动轮1连接。
如图2所示的传动设备尾轮失速报警系统包括圆形板6、接近开关7、PLC 8和报警器(例如可以包括图2中的指示灯9和蜂鸣器10中的任一个或全部)。
圆形板6的板面外周上设有两个缺口，如图3所示，两个缺口沿板面的同一条直径相对设置。圆形板6通过轴连接方式与从动轮2相连，如图2所示，接近开关7设于圆形板6的外周。
需要说明的是，接近开关7不需接触到圆形板6，二者接近即可，设置的位置能够检测到圆形板6，二者之间的位置关系、距离可以根据经验值设定，或通过试验的方法确定，这里不再赘述。
这样，电机5启动后带动主动轮1转动，从而通过传送带3带动从动轮2转动，从动轮2又可以带动圆形板6旋转。在圆形板6旋转期间，使得圆形板6的外周依次连续经过接近开关7的位置。
当圆形板6的外周上的非缺口位置经过接近开关7时，接近开关7以预定响应频率产生开关量信号；当圆形板6的缺口位置经过接近开关7时，接近开关7不产生开关量信号。
PLC 8采集接近开关7的开关量信号，并对采集到的开关量信号进行计数。在计数期间，PLC 8还检测每个开关量信号(即当前刚接收到的开关量信号)与上一个开关量信号之间的时间间隔，若该时间间隔大于或等于预设间隔，将上一个开关量信号对应的计数结果作为检测结果数据，并以当前开关量信号为起点重新开始计数。其中，预设间隔可以根据经验值设定，或通过试验的方法确定，这里不再赘述。
或者，实际应用中，PLC 8也可以这样来计数：在检测到每个开关量信号后，判断在接收到下一个开关量信号之前所经过的时间是否已经超过预设间隔，若已经超过该预设间隔，则确定当前经过接近开关7位置的是圆形板6上的一个缺口，将当前这个开关量信号对应的技术结果作为检测结果数据，对下一个开关量信号重新计数。
同时，对于检测结果，PLC 8还实时判断检测结果数据是否大于预设值，并在检测结果数据大于预设值的情况下向报警器输出报警信号。其中，预设值可以根据经验值设定，或通过试验的方法确定，这里不再赘述。
需要说明的是，圆形板6外周上的每个缺口尺寸相同，缺口的深度和宽度可以依据经验值来设定，或者也可以通过试验的方式来确定。
根据一个实现方式，PLC 8可以按照预定采样频率对接近开关7的开关量信号进行采样。其中，预定采样频率可以为每0.1秒采集一次。
例如，圆形板6采用铁板制成，在其外周依次经过接近开关7的过程中，在其中一个缺口位置(如简称缺口一)抵达接近开关7位置时，接近开关7暂时由于检测不到圆形板6上的铁而不产生开关量信号，直到该缺口位置(即缺口一)移开检测到圆形板6上的铁为止，此时开始产生开关量信号，PLC 8开始重新计数；此后，在另一个缺口(简称缺口二)来到接近开关7位置之前，接近开关7始终检测到圆形板6上的铁，因此持续产生开关量信号，PLC 8也连续计数，直到另一个缺口(缺口二)抵达接近开关7位置时，接近开关7再次检测不到圆形板6上的铁而不产生开关量信号，PLC 8停止连续计数(即将要重新计数)：假设此时的连续计数的结果(即检测结果数据)为30，而预设值也为30，表明此时尾轮转速V正常，PLC 8不发出报警信号；而假设若此时的连续计数的结果为40，预设值仍为30，表明此时尾轮转速低于V，发生失速，则PLC 8发出报警信号。
根据另一种实现方式，如图4所示，本发明的传动设备尾轮失速报警系统除了包括如图1所示的圆形板6、接近开关7、PLC 8和报警器之外，还可以包括计算机11，计算机11可用于从PLC 8接收检测结果数据。此外，计算机11也可以编写组态画面程序，显示出来供操作人员进行操作。
通过以上描述可知，本发明的传动设备尾轮失速报警系统利用接近开关传感器产生开关量信号，可编程控制器编写程序，利用开关量信号的反映频率(即响应频率)反映出设备的运行状态，并在电脑中编写组态画面程序，显示出来供操作人员进行操作。可编程控制器及上位机实现设备监控，灵活方便，可在电脑画面中集中显示所有设备运行状态，直观、方便易操作。接过开关传感器价格便宜且故障率低，节约维修费用，降低生产成本。利用可编程控制器，灵活方便，可电脑显示故障状态，也可利用状态灯显示报警状态，直观易操作。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.传动设备尾轮失速报警系统，该系统用于检测传动设备的尾轮转速，所述传动设备包括主动轮、从动轮和传送带，所述传送带设于所述主动轮和所述从动轮上，所述主动轮通过联轴器连接电机；其特征在于，所述传动设备尾轮失速报警系统包括圆形板、接近开关、PLC和报警器；
所述圆形板的板面外周上设有两个缺口，所述两个缺口沿所述板面的同一条直径相对设置，所述圆形板通过轴连接方式与所述从动轮相连；
所述接近开关设于所述圆形板的外周，且在所述圆形板旋转期间：当所述圆形板的外周上的非缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关以预定响应频率产生开关量信号；当所述圆形板的缺口位置经过所述接近开关时，所述接近开关不产生开关量信号；
所述PLC采集所述接近开关的开关量信号，并对采集到的开关量信号进行计数，在计数期间检测每个开关量信号与上一个开关量信号之间的时间间隔，若该时间间隔大于或等于预设间隔，将上一个开关量信号对应的计数结果作为检测结果数据，并以当前开关量信号为起点重新开始计数；判断所述检测结果数据是否大于预设值，并在所述检测结果数据大于所述预设值的情况下向所述报警器输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的传动设备尾轮失速报警系统，其特征在于，所述传动设备尾轮失速报警系统还包括计算机，所述计算机用于从所述PLC接收所述检测结果数据。
3.根据权利要求1或2所述的传动设备尾轮失速报警系统，其特征在于，所述报警器包括指示灯。
4.根据权利要求1或2所述的传动设备尾轮失速报警系统，其特征在于，所述报警器包括蜂鸣器。
5.根据权利要求1或2所述的传动设备尾轮失速报警系统，其特征在于，所述圆形板为铁板。
6.根据权利要求1或2所述的传动设备尾轮失速报警系统，其特征在于，所述PLC以预定采样频率对所述接近开关的开关量信号进行采样。
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