CN109573519A - 智能型带式输送机滚筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型带式输送机滚筒，包括包括胀套、轴、筒体、底胶、面胶、密封圈、通讯电缆、电路板、封端轴承座、定子、挡圈、咪头、振动传感器、温度传感器、轴承、永磁体和驱动端轴承座。本发明创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元，能够实现滚筒状态自我感知、故障预警；能够预估其剩余使用寿命，作为合理制定配件计划的依据；提高带式输送机管理水平，是带式输送机整机智能化的一部分。

Description

智能型带式输送机滚筒

技术领域

本发明涉及一种带式输送机滚筒。尤其涉及一种智能型带式输送机滚筒。

背景技术

带式输送机广泛应用于煤矿、电厂、矿山、港口、码头等场合，其中滚筒作为输送带的传动和改向装置，其工作性能直接影响着整个输送机系统的运行性能。近些年来，国内外机械工业水平大幅度提高，滚筒的结构、加工工艺、装配工艺等方面变化巨大。随着焊接技术的快速发展，提高了焊接强度的可靠性，在进行滚筒设计时设计人员越来越倾向于采用焊接结构代替原来的铸造结构。细部结构的连接上也选择用胀套连接代替原来键槽连接。加工技术的发展，让制造商直接用钢板制成辐板，取代了原来加强助板。总的趋势是，输送机配件滚筒的方向正逐渐从刚性设计向柔性设计过渡和发展。尽管做了众多的尝试，但是输送机配件滚筒的设计只是对其中的部件行了改进设计，很难分析改进对滚筒整体的影响。

随着嵌入式技术和工业互联网技术的发展，将传统的产品升级为具有状态自我感知能力的智能化产品成为提高产品附加值，实现产品升级的重要举措，并能采集滚筒运行数据，为产品进一步改进提供数据支持。因此，研究智能型带式输送机滚筒具有一定的实用价值。

发明内容

本发明创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元，使滚筒具备实时转速、累计转数输出，状态监测、故障诊断功能。同时具备CAN数据通讯接口，通过现场总线技术能够实现整条输送机滚筒状态的全面感知和监测，是带式输送机整机智能化的一部分。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该智能型带式输送机滚筒包括胀套1、轴2、筒体3、底胶4、面胶5、密封圈6、通讯电缆7、电路板8、封端轴承座9、定子10、挡圈11、咪头12、振动传感器13、温度传感器14、轴承15、永磁体16和驱动端轴承座17。轴2通过胀套1安装在筒体3上，筒体3的外表面分别覆盖有底胶4和面胶5，轴2和封端轴承座9、驱动端轴承座17通过轴承15连接，封端轴承座9和驱动端轴承座17上都安装有密封圈6和挡圈11，定子10通过矩形槽安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17上，再浇注上环氧树脂固定并绝缘，永磁体16通过T型键槽安装固定在轴2上；咪头12通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于采集滚筒的音频信号；振动传感器13通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于测量轴承的振动；温度传感器14通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于监测轴承的温度；通讯电缆7连接电路板8、定子10、咪头12、振动传感器13和温度传感器14，在轴承座孔内走线；电路板8通过螺钉固定安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17上。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的智能型带式输送机滚筒，创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元，能够实现滚筒状态自我感知、故障预警；能够预估其剩余使用寿命，作为合理制定配件计划的依据；提高带式输送机管理水平，是带式输送机整机智能化的一部分。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1轴上的T型键槽图；

图4为图1中永磁体结构图。

具体实施方式

本发明的智能型带式输送机滚筒包括胀套1、轴2、筒体3、底胶4、面胶5、密封圈6、通讯电缆7、电路板8、封端轴承座9、定子10、挡圈11、咪头12、振动传感器13、温度传感器14、轴承15、永磁体16和驱动端轴承座17。轴2通过胀套1安装在筒体3上，筒体3的外表面分别覆盖有底胶4和面胶5，轴2和封端轴承座9、驱动端轴承座17通过轴承15连接，封端轴承座9和驱动端轴承座17上都安装有密封圈6和挡圈11，定子10通过矩形槽安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17上，再浇注上环氧树脂固定并绝缘，永磁体16通过T型键槽安装固定在轴2上；咪头12通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于采集滚筒的音频信号；振动传感器13通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于测量轴承的振动；温度传感器14通过螺纹安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17的端盖上，用于监测轴承的温度；通讯电缆7连接电路板8、定子10、咪头12、振动传感器13和温度传感器14，在轴承座孔内走线；电路板8通过螺钉固定安装在封端轴承座9和驱动端轴承座17上。

针对本发明的智能型带式输送机滚筒，给出一种系统工作方式说明。

图1所示为本发明的智能型带式输送机滚筒结构图，当轴2旋转时，定子10的线圈感应出电压给电路板8中的电池充电；电路板8能够实时检测滚筒的转速大小，将通讯数据中的转速字节进行实时更新；通过对输入转速信号对时间的积分，能够计算滚筒的实际运行转数，将通讯数据中的转数字节进行实时更新。

电路板8通过采集咪头12、温度传感器14和振动传感器13的信号，进行数据处理后能够对滚筒故障进行诊断。针对滚筒轴承15故障：设定超温阀值T，振动阀值Z，噪音阀值N，当任一信号超过阀值，说明出现轴承故障，则发出报警。针对滚筒低速故障：设定速度阀值V(100％)，当速度信号低于阀值，说明出现滚筒低速故障，则发出报警。

本发明的智能型带式输送机滚筒具有以下创新点：

1.当滚筒旋转时，定子切割磁力线产生感应电压，给所述电路板供电。

2.电路板能够实时检测滚筒的转速大小，将转速数据进行实时更新，能够计算滚筒的实际运行转数并进行实时更新。

3.电路板通过采集咪头、振动传感器和温度传感器的信号，进行数据处理后能够对滚筒故障进行诊断。

4.当滚筒轴承出现故障时，电路板将报警并提示发生故障的轴承位置。

5.当出现滚筒低速故障时，电路板将报警并提示发生故障的滚筒位置。本发明的有益效果是：

创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元；

能够实现滚筒状态自我感知、故障预警；

能够预估其剩余使用寿命，作为合理制定配件计划的依据；

提高带式输送机管理水平，是带式输送机整机智能化的一部分。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能型带式输送机滚筒，其特征在于，所述智能型带式输送机滚筒包括胀套、轴、筒体、底胶、面胶、密封圈、通讯电缆、电路板、封端轴承座、定子、挡圈、咪头、振动传感器、温度传感器、轴承、永磁体和驱动端轴承座；所述轴通过所述胀套安装在所述筒体上，所述筒体的外表面分别覆盖有所述底胶和所述面胶，所述轴和所述封端轴承座、所述驱动端轴承座通过所述轴承连接，所述轴承座上都安装有所述密封圈和所述挡圈，所述定子通过矩形槽安装在所述封端轴承座和所述驱动端轴承座上，再浇注上环氧树脂固定定子绕组并绝缘，所述永磁体通过T型键槽安装固定在所述轴上；所述咪头通过螺纹安装在所述封端轴承座和所述驱动端轴承座的端盖上，用于采集滚筒音频信号；所述振动传感器通过螺纹安装在所述封端轴承座和所述驱动端轴承座的端盖上，用于测量所述轴承的振动；所述温度传感器通过螺纹安装在所述封端轴承座和所述驱动端轴承座的端盖上，用于监测所述轴承的温度；所述通讯电缆连接电路板、定子、咪头、温度传感器和振动传感器，安装在轴承座孔内；所述电路板通过螺钉固定安装在封端轴承座和驱动端轴承座上。

2.根据权利要求1所述的智能型带式输送机滚筒，其特征在于，所述密封圈、通讯电缆、电路板、定子、咪头、振动传感器、温度传感器和永磁体都是对称地安装在所述封端轴承座和所述驱动端轴承座上，封端轴承座和驱动端轴承座上的通讯电缆安装孔在同一直线上。

3.根据权利要求1所述的智能型带式输送机滚筒，其特征在于，所述封端轴承座和所述驱动端轴承座在圆周方向上均匀地开有T型键槽，所述永磁体的内圆上有与之相配合的T型键凸起。

4.根据权利要求1所述的智能型带式输送机滚筒，其特征在于，当所述筒体和轴旋转时，所述定子的线圈切割磁力线产生感应电压给所述电路板供电。

5.根据权利要求1所述的智能型带式输送机滚筒，其特征在于，所述电路板安装在轴承座的最里侧，是固定在轴承座上不旋转的，抗干扰效果好。