CN112298930B - 传送带拉紧力检测及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业传送带安装及检测技术领域，尤其是涉及一种传送带拉紧力检测及控制装置，其特征在于包括传送带机构，与此传送带机构相连接的推紧机构，与此推紧机构相连接的控制机构，推紧机构包括气筒，设置在气筒内的受力板，一端与此受力板固定连接、且另一端与所述的移动车固定连接的推拉柱，与气筒相连通的气源接管，进气电磁阀和止回阀，与气筒相连通的排气管，排气电磁阀，控制机构包括与气筒相连通的取样管，压力变送器和排污管，与压力变送器相连接的控制单元。本发明通过气源、进气电磁阀、压力变送器、排气电磁阀及控制单元实现在线对传送带的拉紧力进行检测及控制，增加传送带的使用寿命，避免出现传送带丢转或打滑现象。
Description
技术领域
本发明属于工业传送带安装及检测技术领域，尤其是涉及一种传送带拉紧力检测及控制装置。
背景技术
随着冶炼技术和产能的不断提高，传送带的使用也越来越多，同时随自动化水平的不断提高，对传送带运行检测要求也越来越高，尤其是在传送带拉紧方面要求也提高，因为拉紧力过大会使传送带张力过大，会缩短传送带的使用寿命，严重会使传送带断裂；拉紧力过小会使传送带张力过小，传动滚筒和传送带间摩擦力减小，导致丢转，甚至严重打滑。也就是不管传送带拉紧力过大还是过小都不好，轻则资源浪费，重则停产检修，影响产能效率，带来经济损失。
由此可以看出传送带的拉紧力(张力)在传送带运行中是非常重要的数据，但是目前市面还没有关于传送带的拉紧力(张力)在线检测及报警装置，巡检人员也很难及时发现，其结果会出现传送带丢转、打滑，甚至断裂、停产检修，从而将影响生产线的连续运行及产量，所以保证生产线稳定、连续运行，在线实时检测传送带的拉紧力(张力)在生产过程中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种传送带拉紧力检测及控制装置，以解决在线检测传送带的拉紧力(张力)的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，包括传送带机构，此传送带机构包括中间架体，设置在此中间架体两端的传动滚筒和改向滚筒，缠绕在所述传动滚筒和改向滚筒之间的传送带，支撑所述改向滚筒的轴承座，其特征在于与所述的传送带机构连接有推紧机构，与此推紧机构连接有控制机构，与所述的轴承座固定连接有移动车，
所述的推紧机构包括固定在所述中间架体下部的气筒，设置在此气筒内的导向筒，设置在所述气筒内的受力板，一端与此受力板固定连接、且另一端穿过所述的导向筒与所述的移动车固定连接的推拉柱，设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的气源接管，按进气方向依次设置在所述气源接管上的进气电磁阀和止回阀，设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的排气管，设置在此排气管上的排气电磁阀，
所述的控制机构包括设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的取样管，设置在此取样管上的截止阀，分别与所述的取样管的尾端相连接的压力变送器和排污管，与所述压力变送器相连接的控制单元，所述的控制单元通过控制线与所述的推紧机构相连接。
所述的控制单元包括可编程智能数显仪、继电器、电源和自动开关。
所述的受力板为圆形，所述的受力板外圈设有密封环。
所述的气筒端头处设有安全阀。
本发明的优点：
(1)本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，通过气源、进气电磁阀、压力变送器、排气电磁阀及控制单元实现在线对传送带的拉紧力进行检测及控制，增加传送带的使用寿命，避免出现传送带丢转或打滑现象；
(2)本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，由于拉紧动力源为压缩空气，具有可压缩性，可以有效避免或减缓因物料对传送带冲击或料流波动引起对传送带冲击，延长传送带的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明图1的I部放大视图。
图3为本发明图2的A-A视图。
图4为本发明传送带拉紧力检测及控制装置逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1-4所示，本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，包括传送带机构，此传送带机构包括中间架体3，设置在此中间架体3两端的传动滚筒1和改向滚筒4，缠绕在所述传动滚筒1和改向滚筒4之间的传送带2，支撑所述改向滚筒4的轴承座5，其特征在于与所述的传送带机构连接有推紧机构7，与此推紧机构连接有控制机构8，与所述的轴承座5固定连接有移动车6，
所述的推紧机构7包括固定在所述中间架体3下部的气筒7-1，设置在此气筒7-1内的导向筒7-6，设置在所述气筒7-1内的受力板7-2，一端与此受力板7-2固定连接、且另一端穿过所述的导向筒7-6与所述的移动车6固定连接的推拉柱7-10，设置在所述气筒7-1端头处且与所述气筒7-1相连通的气源接管7-4，按进气方向依次设置在所述气源接管7-4上的进气电磁阀7-7和止回阀7-3，设置在所述气筒7-1端头处且与所述气筒7-1相连通的排气管，设置在此排气管上的排气电磁阀7-8，
所述的控制机构8包括设置在所述气筒7-1端头处且与所述气筒7-1相连通的取样管8-2，设置在此取样管8-2上的截止阀8-1，分别与所述的取样管8-2的尾端相连接的压力变送器8-4和排污管8-7，与所述压力变送器8-4相连接的控制单元8-5，所述的控制单元8-5通过控制线8-3与所述的推紧机构7相连接。
所述的控制单元8-5包括可编程智能数显仪、继电器、电源和自动开关。
所述的受力板7-2为圆形，所述的受力板7-2外圈设有密封环7-5。
所述的气筒7-1端头处设有安全阀7-9。
所述的压力变送器8-4设置在所述的仪表保护箱8-6内。
本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，外部气源接至气源接管7-4，气源接管7-4上有进气电磁阀7-7，在进气电磁阀7-7后设有止回阀7-3，止回阀7-3后的气源接管7-4与气筒7-1相连通，使气源进入气筒7-1内，与受力板7-2接触，受力板7-2外圈设有密封环7-5，受力板7-2带着密封环7-5与气筒7-1内壁为密封滑动接触，受力板7-2经螺栓与推拉柱7-10的一端固定，推拉柱7-10的另一端穿过导向套7-6与移动车6连接，气筒7-1远离移动车侧的上部设有排气管，且排气管上设有排气电磁阀7-8，在排气管与气筒7-1接触的旁边设有安全阀7-9，当气筒7-1内压力过高时，安全阀7-9会自动泄压。
控制机构8包括截止阀8-1、取样管8-2、控制线8-3、压力变送器8-4、控制单元8-5、仪表保护箱8-6；取样管8-2与气筒7-1相连通，在取样管8-2上设有截止阀8-1，取样管8-2的另一端分为两路，一路与排污管8-7连接，另一路与压力变送器8-4连接，压力变送器8-4安装于仪表保温箱8-6内。控制单元8-5包括可编程智能数显仪、继电器、电源、自动开关；控制单元8-5分别与推紧机构7和压力变送器8-4相连接。
工作过程及原理：
气源经气源接管7-4、进气电磁阀7-7、止回阀7-3进入气筒7-1和受力板7-2之间围起的气压腔，气压腔内气体作用在受力板7-2上，依据压强的定义，使受力板7-2受到压力，推动推拉柱7-10带着移动车6移动，移动车6通过带动轴承座5及改向滚筒4的移动将传送带2拉紧；排气管与气筒7-1内气压腔连通，排气管上设有排气电磁阀7-8；当传送带拉紧力小时，则打开进气电磁阀7-7，使拉紧力增加，拉紧力达到额定值时，关闭进气电磁阀7-7；当传送带拉紧力大时，则打开排气电磁阀7-8，使拉紧力减小，拉紧力达到额定值时，关闭排气电子阀7-8；通过开闭进气电磁阀7-7、排气电磁阀7-8，来实现对传送带2的拉紧力的调整。
对于核心问题是拉紧力的检测与判断：
传送带2拉紧力的动力源是气压腔内的气体压力，依据压强的定义公式：
P为气压腔内气体压力，单位为Pa；
F为气压腔内气体对受力板7-2产生的力，单位为N；
S为受力板7-2与气压腔内气体接触的面积，单位为m2；
由于受力板7-2的面积是固定的，所以受力板7-2受的推力与气压腔内的压力成正比，又因推拉柱7-10推动移动车6将推力全部作用在传送带2上(移动车的摩擦力忽略)，因此有传送带2的拉紧力与气压腔压力成正比，即：F1＝P*S
F1为传送带的拉紧力，单位为N；
依据上述，可知只要检测到气压腔内的压力就获得传送带2的拉紧力，再依据拉紧力额定值来判断当前气压腔内的压力是否合适，如不合适则开闭进气电磁阀7-7或排气电磁阀7-8，直到传送带2的拉紧力满足拉紧力额定值为止(拉紧力额定值在设计中是一个具体数值，而在本发明中指的是一个区间，具体应用时是设计值的±1％)。
本发明采用压力变送器8-4对气压腔内的压力进行在线检测，将压力信号送至控制单元8-5内的可编程智能数显仪SXY-1，在可编程智能数显仪SXY-1内实现F1＝P*S计算，且将计算出传送带2的拉紧力进行显示，并可以远传至PLC，在可编程智能数显仪SXY-1内完成计算出传送带2的拉紧力F1和传送带2设计时具体拉紧力的额定值F0的区间上限1.01*F0与区间下限0.99*F0进行比较：
当F1π0.99F0，打开进气电磁阀7-7，对气压腔内充气，气压腔内压力增大，P增大，F1增大，当F1≥0.99F0时关闭进气电磁阀7-7，完成补气加压加力；
当F1φ1.01F0，打开排气电磁阀7-8，对气压腔内排气，气压腔内压力减小，P减小，F1减小，当F1≤1.01F0时关闭排气电磁阀7-8，完成排气减压减力；
从而实现在线对传送带的拉紧力进行检测及控制。
实施例：
一个800mm宽的传送带2，带速为1.25m/s，长度为28m，传动滚筒1直径630mm，运输物料为铁精矿，输送量为400t/h等相关信息，经计算输送带张力为17.28KN，拉紧力为6.31KN；承压板为高100mm、宽250mm；
依据F＝P*S及额定拉紧力F0为6.31KN时，可以获得气压腔内额定压力为0.2524MPa，由此压力变送器8-4的量程选择0.6MPa的；在可编程智能数显仪SXY-1内依据压力变送器8-4在线检测数据实时计算出传送带2的拉紧力F1和传送带2设计时具体拉紧力的额定值F0为6.31KN，区间上限6.3731KN与区间下限6.2469KN进行比较：
当F1p 6.2469KN，打开进气电磁阀7-7，对气压腔内充气，气压腔内压力增大，F1增大，当F1≥6.2469KN时关闭进气电磁阀7-7，完成补气加压加拉紧力过程；
当F1f6.3731KN，打开排气电磁阀7-8，对气压腔内排气，气压腔内压力减小，F1减小，当F1≤6.3731KN时关闭排气电磁阀7-8，完成排气减压减力；
从而实现在线对传送带2的拉紧力进行检测及控制。
本发明的传送带拉紧力检测及控制装置，通过气源、进气电磁阀7-7、压力变送器8-4、排气电磁阀7-8及控制单元8-5实现在线对传送带2的拉紧力进行检测及控制，增加传送带2的使用寿命，避免出现传送带2丢转或打滑现象；由于拉紧动力源为压缩空气，具有可压缩性，可以有效避免因物料对传送带2冲击或料流波动引起对传送带2冲击，延长传送带2的使用寿命。
Claims (1)
1.一种传送带拉紧力检测及控制装置，包括传送带机构，此传送带机构包括中间架体，设置在此中间架体两端的传动滚筒和改向滚筒，缠绕在所述传动滚筒和改向滚筒之间的传送带，支撑所述改向滚筒的轴承座，其特征在于与所述的传送带机构连接有推紧机构，与此推紧机构连接有控制机构，与所述的轴承座固定连接有移动车，
所述的推紧机构包括固定在所述中间架体下部的气筒，设置在此气筒内的导向筒，设置在所述气筒内的受力板，一端与此受力板固定连接、且另一端穿过所述的导向筒与所述的移动车固定连接的推拉柱，设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的气源接管，按进气方向依次设置在所述气源接管上的进气电磁阀和止回阀，设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的排气管，设置在此排气管上的排气电磁阀，
所述的控制机构包括设置在所述气筒端头处且与所述气筒相连通的取样管，设置在此取样管上的截止阀，分别与所述的取样管的尾端相连接的压力变送器和排污管，与所述压力变送器相连接的控制单元，所述的控制单元通过控制线与所述的推紧机构相连接，
所述的控制单元包括可编程智能数显仪、继电器、电源和自动开关，
所述的受力板为圆形，所述的受力板外圈设有密封环，
所述的气筒端头处设有安全阀。
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