CN111336826A - 一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法，对环冷机台车车轮状态进行在线检测，通过PLC控制器根据台车给定速度、相邻两台车的轮间距、相邻2个检测信号的间隔时间等参数判断环冷机台车是否出现掉轮或打滑情况。若判定环冷机台车出现掉轮或打滑，系统自动发出报警信息，提醒操作人员进行确认和处理，避免故障扩大。

Description

一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法

技术领域

本发明属于冶金行业烧结生产技术领域，涉及一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法。

背景技术

环冷机是现代烧结生产的重要装备之一，主要由回转框架、台车和圆形轨道组成。驱动电机的动力经驱动装置的主、被动摩擦轮通过夹紧回转框架上的摩擦板产生的摩擦力驱动环冷机运转。当出现台车掉轮或其它机械故障等方面的原因，所有台车就处于卡住或运行阻力急剧增大，当摩擦力小于运行阻力时，摩擦轮与摩擦板间就会出现“打滑”的现象。此时环冷机的驱动电机处于运转状态，处于生产流程上游的烧结机系统仍正常生产，时间过长就会造成热振筛、单辊等设备淤料、损坏的重大事故。另外由于较大的雨雪、轨道变形等因素也能造成环冷机打滑现象。所以在线检测环冷机打滑故障就成为避免事故扩大的重要手段。由于环冷机轨道是圆形的，内外轨道又不在同一水平面，台车和轨道在运行中相互摩擦、挤压，易使轨道变形和台车轮脱落，变形的轨道又加剧了台车轮脱落。台车轮脱落后极易将台车卡住或造成台车连接的铰链损坏，使事故扩大。所以及时发现台车掉轮也是十分必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法，对环冷机台车的车轮状态进行在线检测、自动报警，以提醒操作人员进行确认和处理，避免故障扩大。

本发明提供一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，包括PLC控制器、四个在线检测装置和报警装置，四个在线检测装置分别布置在曲轨前的内外轨道处和曲轨后的内外轨道处；

所述在线检测装置包括：底板、拐臂支架、转轴、拐臂、接近开关、接近开关支架、扇形压板和感应体组成；所述拐臂支架和接近开关支架都安装在底板上，所述拐臂通过转轴与拐臂支架转动连接；所述拐臂包括转轮、压脚臂和感应臂，所述压脚臂和感应臂焊接在转轮上，所述转轴穿过转轮中心与转轮固定连接；所述扇形压板固定在压脚臂末端，且位于轨道处；所述感应体固定在感应臂末端；所述接近开关固定在接近开关支架上，且位于感应体下方；

所述报警装置和接近开关与所述PLC控制器相连接；当感应体与接近开关接触时，接近开关向PLC控制器输出第一脉冲信号，当环冷机台车轮压到扇形压板使感应体脱离接近开关时，接近开关向PLC控制器输出第二脉冲信号，所述PLC控制器根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的间隔时间、相邻两台车的轮间距和台车给定速度判断是否出现掉轮或打滑故障，并通过报警装置进行报警。

在本发明的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统中，所述接近开关支架包括支架本体、缓冲胶皮和安装板，所述安装板固定在所述底板上，支架本体固定在安装板上，支架本体和安装板之间设置缓冲胶皮。

在本发明的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统中，所述感应臂上设有配重。

在本发明的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统中，所述压脚臂和感应臂之间的夹角大于90度且小于180度。

本发明提供一种环冷机掉轮和打滑的在线检测方法，包括如下步骤：

步骤1：实时接收第一脉冲信号和第二脉冲信号；

步骤2：计算每台检测装置的第一脉冲信号和第二脉冲信号的实测间隔时间t₁；

步骤3：判断所有检测装置的实测间隔时间t₁是否都小于或等于正常间隔时间t，如果是返回步骤1，否则执行步骤4；

步骤4：判断检测装置的实测间隔时间t1是否远远大于正常间隔时间t，如果是则执行步骤5；否则返回步骤1，

步骤5：判断是否所有检测装置的实测间隔时间t1都远远大于正常间隔时间t，如果是则环冷机出现打滑故障，否则执行步骤6；

步骤6：判断测间隔时间t1是否等于正常间隔时间的2倍，如果是则环冷机出现掉轮故障，如果否则返回步骤1。

在本发明的环冷机掉轮和打滑的在线检测方法中，根据下式计算正常间隔时间t：

其中，L为相邻两台车的轮间距，v为台车给定速度，t₀为偏差调节时间。

本发明的一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统及方法，对环冷机台车车轮状态进行在线检测，通过PLC控制器根据台车给定速度、相邻两台车的轮间距、相邻2个检测信号的间隔时间等参数判断环冷机台车是否出现掉轮或打滑情况。若判定环冷机台车出现掉轮或打滑，系统自动发出报警信息，提醒操作人员进行确认和处理，避免故障扩大。

附图说明

图1是本发明一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统的结构图；

图2是本发明的在线检测装置的布置图；

图3是本发明一种环冷机掉轮和打滑的在线检测方法的流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，包括PLC控制器、四个在线检测装置100和报警装置，四个在线检测装置100分别布置在曲轨200前的内外轨道处和曲轨后的内外轨道处。环冷机的曲轨部位是台车掉轮的高发地点，因此在曲轨前和曲轨后台车内外轨道处各设置一个线检测装置100，基本可以满足在线检测要求。注意曲轨前的线检测装置与曲轨的距离应能满足岗位检查确认和手动停机的时间要求，避免故障点进入曲轨造成事故扩大。

报警信息由PLC控制器发出，分为三部分：一是在操作员站报警记录的文字报警信息，用于故障的记录和查询；二是中控室语音报警信息，提醒操作员注意和及时处理；三是利用现场语音播报系统，同步播出环冷机打滑(或掉轮)信息，提示岗位人员及时检查确认，避免事故扩大化。报警装置具体包括：中控室的语音报警器和工作现场的语音报警器。

如图1所示，所述在线检测装置100包括：底板1、拐臂支架2、转轴3、拐臂、接近开关5、接近开关支架、扇形压板7和感应体8组成。所述拐臂支架2和接近开关支架都安装在底板1上，所述拐臂4通过转轴3与拐臂支架2转动连接。所述拐臂包括转轮41、压脚臂42和感应臂43，所述压脚臂42和感应臂43焊接在转轮41上，所述转轴3穿过转轮41中心与转轮41固定连接；所述扇形压板7固定在压脚臂42末端，且位于轨道处；所述感应体8固定在感应臂43末端；所述接近开关5固定在接近开关支架6上，且位于感应体8下方。扇形压板7要有一定宽度，以适应台车轮的轴向串动；扇形压板7要略低于轨道平面，轮缘能够将其压下一定距离即可。

所述报警装置和接近开关5与所述PLC控制器相连接；当感应体8与接近开关5接触时，接近开关5向PLC控制器输出第一脉冲信号，当环冷机台车轮压到扇形压板7使感应体8脱离接近开关5时，接近开关5向PLC控制器输出第二脉冲信号，所述PLC控制器根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的间隔时间、相邻两台车的轮间距和台车给定速度判断是否出现掉轮或打滑故障，并通过报警装置进行报警。

具体实施时，所述接近开关支架包括支架本体61、缓冲胶皮62和安装板63，所述安装板63固定在所述底板1上，支架本体61固定在安装板63上，支架本体61和安装板63之间设置缓冲胶皮62。

具体实施时，所述感应臂43上设有配重44。

具体实施时，压脚臂42和感应臂43之间的夹角大于90度且小于180度。

如图3所示，本发明的一种环冷机掉轮和打滑的在线检测方法包括如下步骤：

步骤1：实时接收第一脉冲信号和第二脉冲信号；

步骤2：计算每台检测装置的第一脉冲信号和第二脉冲信号的实测间隔时间t₁；

步骤3：判断所有检测装置的实测间隔时间t₁是否都小于或等于正常间隔时间t，如果是返回步骤1，否则执行步骤4；

步骤4：判断检测装置的实测间隔时间t1是否远远大于正常间隔时间t，如果是则执行步骤5；否则返回步骤1，

步骤5：判断是否所有检测装置的实测间隔时间t1都远远大于正常间隔时间t，如果是则环冷机出现打滑故障，否则执行步骤6；

步骤6：判断测间隔时间t1是否等于正常间隔时间的2倍，如果是则环冷机出现掉轮故障，如果否则返回步骤1。

具体实施时，根据下式计算正常间隔时间t：

其中，L为相邻两台车的轮间距，v为台车给定速度，t₀为偏差调节时间，t₀根据实际测试的偏差时间确定并留些余量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的思想，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，其特征在于，包括PLC控制器、四个在线检测装置和报警装置，四个在线检测装置分别布置在曲轨前的内外轨道处和曲轨后的内外轨道处；

所述在线检测装置包括：底板、拐臂支架、转轴、拐臂、接近开关、接近开关支架、扇形压板和感应体组成；所述拐臂支架和接近开关支架都安装在底板上，所述拐臂通过转轴与拐臂支架转动连接；所述拐臂包括转轮、压脚臂和感应臂，所述压脚臂和感应臂焊接在转轮上，所述转轴穿过转轮中心与转轮固定连接；所述扇形压板固定在压脚臂末端，且位于轨道处；所述感应体固定在感应臂末端；所述接近开关固定在接近开关支架上，且位于感应体下方；

所述报警装置和接近开关与所述PLC控制器相连接；当感应体与接近开关接触时，接近开关向PLC控制器输出第一脉冲信号，当环冷机台车轮压到扇形压板使感应体脱离接近开关时，接近开关向PLC控制器输出第二脉冲信号，所述PLC控制器根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的间隔时间、相邻两台车的轮间距和台车给定速度判断是否出现掉轮或打滑故障，并通过报警装置进行报警。

2.如权利要求1所述的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，其特征在于，所述接近开关支架包括支架本体、缓冲胶皮和安装板，所述安装板固定在所述底板上，支架本体固定在安装板上，支架本体和安装板之间设置缓冲胶皮。

3.如权利要求1所述的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，其特征在于，所述感应臂上设有配重。

4.如权利要求1所述的环冷机掉轮和打滑的在线检测系统，其特征在于，所述压脚臂和感应臂之间的夹角大于90度且小于180度。

5.一种环冷机掉轮和打滑的在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：实时接收第一脉冲信号和第二脉冲信号；

步骤2：计算每台检测装置的第一脉冲信号和第二脉冲信号的实测间隔时间t₁；

步骤3：判断所有检测装置的实测间隔时间t₁是否都小于或等于正常间隔时间t，如果是返回步骤1，否则执行步骤4；

步骤4：判断检测装置的实测间隔时间t1是否远远大于正常间隔时间t，如果是则执行步骤5；否则返回步骤1，

步骤5：判断是否所有检测装置的实测间隔时间t1都远远大于正常间隔时间t，如果是则环冷机出现打滑故障，否则执行步骤6；

步骤6：判断测间隔时间t1是否等于正常间隔时间的2倍，如果是则环冷机出现掉轮故障，如果否则返回步骤1。

6.如权利要求5所述的环冷机掉轮和打滑的在线检测方法，其特征在于，根据下式计算正常间隔时间t：

其中，L为相邻两台车的轮间距，v为台车给定速度，t₀为偏差调节时间。

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