CN114261700B - 一种熟石膏防堵塞输送装置及自诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熟石膏防堵塞输送装置，包括电流互感器、输料壳体、变频器和控制装置，控制装置根据电流反馈信号控制输料壳体的运行状态以及配合变频器控制驱动电机的主轴转速；还公开了一种自诊断方法，包括：实时监测铰刀驱动电机的运行电流，且将电流反馈至控制装置以监控铰刀的负载状态；控制装置在电流增大时，调控输料壳体下降以减小进料量，同时调控驱动电机转速增大以增加出料量；在达到设定的延时时间时，控制装置调控输料壳体上升以恢复铰刀正常运行状态。本发明通过监测设备电流值判断设备是超载状态还是故障状态，能够自诊断设备超载堵塞、故障问题，并能及时调整，减少停机次数，保持铰刀输送状态的稳定性，提高生产效率。

Description

一种熟石膏防堵塞输送装置及自诊断方法

技术领域

本发明涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种熟石膏防堵塞输送装置及自诊断方法。

背景技术

石膏板生产过程中一般通过铰刀输送熟石膏，由于运输设备精度较高，铰刀输送量变化时，铰刀输送设备会出现运转状态的波动，当铰刀运输量接近满负载或超载时，由于自我保护机制，设备会因负载流量较大导致停机，石膏板粉料铰刀输送工位堵塞停机也会导致生产线同工段其他设备连锁急停，影响生产的正常进行。

并且，设备停机时，铰刀输送设备内会积存熟石膏粉料，由于设备连锁联动运行，若直接重启，积存的石膏粉料混合新一批输送的熟石膏粉料很容易造成重启后的设备再次因堵塞而停机，因此需要在生产线重启前先清理铰刀输送设备内积存的石膏粉，且通常是由人工实现积料清理，费时费力。

若是能实时监测铰刀输送设备的运行状态，及时发现可能堵塞的情况，及时调整设备，可以大大减少停机次数，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熟石膏防堵塞输送装置及自诊断方法，以解决现有技术中铰刀堵塞故障就停机影响生产效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种熟石膏防堵塞输送装置，包括：

电流互感器，安装在铰刀的驱动电机上，用于实时监测所述驱动电机的运行电流，并输送电流反馈信号至所述控制装置；

输料壳体，罩设在所述铰刀外部，连接在升降驱动机构上并在所述升降驱动机构带动下上下移动以调整进料空间；

变频器，与所述驱动电机连接，用于调节所述驱动电机的转轴速度；

控制装置，所述电流互感器、所述升降驱动机构及所述变频器均与所述控制装置电性连接，在所述控制装置内设置有所述铰刀正常工作电流的预设值，所述控制装置根据所述电流反馈信号与所述预设值之间的对比结果，输送控制指令至所述升降驱动机构以调节所述输料壳体的运行状态，以及输送调控指令至所述变频器以改变所述驱动电机的主轴转速；

且所述控制装置判定所述铰刀在所述电流反馈信号大于所述预设值时为超载状态，所述控制装置判定所述电流反馈信号小于所述预设值时为故障状态。

作为本发明的一种优选方案，所述铰刀与石膏板流水线同工段的工位设备之间存在联动关系，所述联动关系具体为所述铰刀与所述石膏板流水线的同工段设备同步运行，且同工段设备故障停机重启时，在所述铰刀所在输送工位积存的粉料清理后，所述控制装置调控同工段设备同步正常运行。

作为本发明的一种优选方案，所述控制装置包括定时模块，所述定时模块用于统计所述输料壳体在调节所述铰刀进料空间时的状态转换延时时间；

所述控制装置判断所述电流反馈信号大于所述预设值时，所述控制装置输送控制指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体下降，在所述输料壳体下降，所述控制装置接收所述升降驱动机构输出的下降动作完成信号，并通过调控所述变频器增大所述驱动电机的转轴转速，且同时调控所述定时模块计时，且在所述定时时间与设定的延时时间相同时，所述控制装置发送指令至所述升降驱动机构以驱动所述输料壳体上升使铰刀恢复正常运行状态，并同时调控所述定时模块复位。

作为本发明的一种优选方案，所述控制装置判断所述电流反馈信号小于所述预设值时，所述控制装置输送停机指令至所述驱动电机及所述铰刀同工段的其他设备以便检修故障；

在铰刀同工段设备投入运行前，所述控制装置输送指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体下降到最低点，同时所述控制装置调控所述铰刀所在工位的下游设备运行以处理积料，且同时调控所述定时模块计时，在所述定时模块的定时时间与计时时间相同时，所述控制装置发送指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体上升到最高点时，所述控制装置调控同工段中所述铰刀所在工位的上游设备投入运行。

作为本发明的一种优选方案，在所述输料壳体两侧设置有支座，所述铰刀主轴的两端架设在所述支座上，在所述输料壳体两侧侧壁上设置有移动槽口，所述移动槽口用于提供所述铰刀主轴的相对移动空间，在所述移动槽口外侧设置有遮料板，所述遮料板安装在所述驱动电机上，所述遮料板用于在所述输料壳体移动时遮挡所述移动槽口，防止漏料，所述遮料板；

所述遮料板包括第一单板和第二单板，所述第一单板设置在所述主轴顶部，所述第二单板设置在所述主轴底部，所述第一单板和所述第二单板的能够完全遮住所述移动槽口。

作为本发明的一种优选方案，所述控制装置内的电流预设值设置有多个，且不同的预设值为不同的电流节点，相邻所述电流节点形成电流节段，所述控制装置根据所述电流反馈信号所属的电流节段，调控所述输料壳体上升或下降的距离，且所述电流值越大所述输料壳体移动距离越大。

本发明提供了一种熟石膏防堵塞输送装置的自诊断方法，包括以下步骤：

步骤、实时监测铰刀驱动电机的运行电流，且将所述电流信号发送至控制装置以监控铰刀的负载状态；

步骤、所述控制装置在电流增大时，调控输料壳体下降以减小进料量，同时调控驱动电机转速增大以增加出料量；

步骤、所述控制装置在达到设定的延时时间时调控输料壳体上升以恢复铰刀正常运行状态。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤中，若所述电流信号值小于所述铰刀正常运行值时，所述控制装置判定所述铰刀处于设备故障状态，并调控所述铰刀与同工段其它工位设备停止运行，以便检修。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤中，在达到设定的延时时间，所述控制装置接收的所述电流反馈信号大于所述铰刀正常运行值时，所述控制装置判定所述铰刀为设备故障状态，并调控所述铰刀与同工段的其它工位设备运行停止，实施检修。

作为本发明的一种优选方案，在故障后重启时，所述控制装置调控同工段所有设备开启待机，且所述控制装置优先调控所述输料壳体下降到最低点以排出所述输料壳体内积存的粉料，再调控上游其他设备投入运行。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过设置电流互感器监测铰刀输送设备的运行电流，并设置升降驱动机构驱动设置在铰刀外的输料壳体升降移动，控制装置根据电流互感器的电流反馈信号判断铰刀输送设备处于超载堵塞状态或故障状态，并在超载时调控输料壳体上下移动，以调节铰刀输送的进料量和出料量，避免堵塞，在故障状态时及时停机，以便检修。相比于现有技术，本发明实施例能够自诊断设备超载堵塞、故障状态，并能及时调整，减少停机次数，保持铰刀输送状态的稳定性，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的输送装置整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的装置信号采集和传输流程示意图；

图3为本发明实施例提供的自诊断方法流程框图；

图中的标号分别表示如下：

1-电流互感器；2-输料壳体；3-变频器；4-控制装置；5-支座；6-移动槽口；7-遮料板；8-铰刀；9-升降驱动机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，采用铰刀输送熟石膏粉时，由于设备较为灵敏度较高且具有保护机制，在铰刀接近满载或超载时，会造成设备停机，石膏板生产线上铰刀输送工位与同工段其他设备连锁联动，其他设备故障或铰刀堵塞故障都会造成同工段连锁急停，若铰刀频繁堵塞停机，影响生产线加工效率，并且设备重启前需要先清理铰刀输送段内积存的石膏粉料，否则若直接重启，铰刀输送段内积存的石膏粉料未能及时排出，很容易造成再次停机。

本发明的主要目的是通过电路互感器监测铰刀运行电路中电流的变化，电流越大，表明铰刀负载越多，出现满载或超载的风险较大，设备运行中且在铰刀达到满载之前及时调整到正常输送状态，防止超载造成堵塞停机，本实施方式相比现有技术，能够自诊断设备堵料、故障问题，并在发现问题后能够及时调整，减少停机次数，保持铰刀输送状态的稳定性，提高生产效率。

如图1及图2所示，本发明提供了一种熟石膏防堵塞输送装置，包括：电流互感器1、输料壳体2、变频器3和控制装置4，电流互感器1安装在铰刀的驱动电机上，用于实时监测驱动电机的运行电流，并输送电流反馈信号至控制装置4；输料壳体2罩设在铰刀外部，连接在升降驱动机构9上并在升降驱动机构9带动下上下移动以调整进料空间；变频器3，与驱动电机连接，用于调节驱动电机的转轴速度；电流互感器1、升降驱动机构9及变频器3均与控制装置4电性连接。

具体实施原理为：

在控制装置4内设置铰刀正常工作电流的预设值作为对比值，电流互感器1实时监测驱动铰刀输送电路的电流并将电流反馈给控制装置4，控制装置4将电流反馈信号与预设值进行对比，若电流值大于预设值，则说明铰刀负载增大，有满载或超载的风险，直接判定铰刀处于超载状态，因此控制装置4输送控制指令至升降驱动机构9，使输料壳体2下降一段距离，相对的，铰刀在输料壳体2内的位置上升，铰刀与进料口的距离缩短，铰刀输送段的进料空间减小，铰刀输送段存料空间增大，在输料壳体内能短暂存储铰刀物料，避免输送管路上堵塞，并且同时控制装置4输送指令到调节变频器3，以增大驱动电机的转速，加快出料速度，尽快恢复铰刀工位段的正常流量，随着这种方式的调整，铰刀负载量减少，铰刀与驱动电机所在运行电路的电流逐渐恢复正常运行值，控制装置4再调控输料壳体2上升，以恢复设备的整体正常运行状态。若电流反馈信号小于预设值，控制装置4判定设备处于故障状态，需要停机检修。

石膏板生产线为多流程进行，某一段出现问题，将会影响其它部位设备的运转，为了在铰刀输送段出现问题时，降低对其它工位设备的影响，本实施方式设定铰刀输送段与石膏板流水线同工段的其它工位设备之间存在联动关系，联动关系具体为铰刀与石膏板流水线的同工段设备同步运行，且同工段设备故障停机重启时，在铰刀所在输送工位积存的粉料清理后，控制装置4调控同工段设备同步正常运行。

输料壳体2上升或下降以调整流量，在一段时间后电流恢复正常值，输料壳体2就要下降或上升以回归正常高度，设备整体恢复到正常运行的状态。其中，升降驱动机构9优先选用现有技术中的气缸结构，输料壳体2安装在气缸推动杆顶部。因此，本实施方式中控制装置4包括定时模块，定时模块用于统计输料壳体2在调节铰刀进料空间时的状态转换延时时间。

在正常运行时进料太多导致堵塞风险，具体调节情况为：控制装置4判断电流反馈信号大于预设值时，控制装置4输送控制指令至升降驱动机构9，升降驱动机构9驱动输料壳体2下降，在输料壳体2下降到一定位置时，控制装置4接收升降驱动机构9输出的下降动作完成信号，控制装置4通过调控变频器3增大驱动电机的转轴转速从而提高出料量，且同时调控定时模块计时，在电流值恢复到正常运行值且在定时时间与设定的延时时间相同时，控制装置4发送指令至升降驱动机构9以驱动输料壳体2上升使铰刀恢复正常运行状态，并同时调控定时模块复位。

控制装置4判断电流反馈信号小于预设值时，控制装置4判定设备出现了故障，控制装置4输送停机指令至驱动电机及铰刀同工段的其他设备以便检修故障。

由于石膏粉颗粒度较小、密度大容易结实，设备再次开启时需要将铰刀内部积料清理干净后才能开启，本实施例中，在铰刀同工段设备投入运行前，控制装置4输送指令至升降驱动机构9，升降驱动机构9驱动输料壳体2下降到最低点，同时控制装置4调控铰刀所在工位的下游设备运行以处理积料，此时存料空间最大，出料口一直出料，有利于顺利排出铰刀设备中积存的粉料。且控制装置4同时调控定时模块计时，在定时模块的定时时间与计时时间相同时，控制装置4发送指令至升降驱动机构9，升降驱动机构9驱动输料壳体2上升到最高点时，控制装置4调控同工段中铰刀所在工位的上游设备投入运行，相比于现有人工清理铰刀内存料，本实施方式自动恢复空载状态，再投入运行，大大降低故障后重启时出料堵塞的可能性，有利于设备顺利重启运行。

铰刀输送石膏粉料的电流运行值与其负载粉料流量正相关，负载越多，电流越大，铰刀空载到满载时，电流值不是一直不变的，保持在一个动态范围。为了更好地调节铰刀输送量，本实施方式中控制装置4内的电流预设值设置有多个，且不同的预设值为不同的电流节点，相邻电流节点形成电流节段，控制装置4根据电流反馈信号所属的电流节段，调控输料壳体2上升或下降的距离，且电流值越大输料壳体2移动距离越大。

举例来说，由于输送过程中，一般铰刀上游设备向铰刀送料量是不稳定的，有时多有时少，并且铰刀正常输送时，根据其负载量的多少，正常运行电流有一个临界最大值和最小值，以极端情况中，临界最大值为铰刀满载时的电流值，临界最小值为铰刀空载时的电流值，取最大值和最小值电流范围的中间值作为上升或下降的分界点，在电流反馈信号大于中间值时，表明粉料较多有堵塞风险，需要调节输料壳体2以减少铰刀进料量，增大输出才不会堵塞，电流越大，说明需要调节的空间就越多，输料壳体2下降移动的距离也就越大。

同样的，在电流反馈信号小于中间值时，表明铰刀输送粉料较少，铰刀正常输送就能够满足通量可以不调节进料，若是输料壳体2上升且位于较高的位置时，电流反馈信号小于中间值，则可能进料空间太小导致铰刀输送粉料较少，此时就需要调节输料壳体2下降到正常位置，以便正常输料。在电流反馈信号小于空载时的电流最小值时，则表明设备出现了故障需要检修。总而言之，电流和移动距离可以简述为：电流中间值对应输料壳体2中间位置，电流反馈信号与电流中间值的差值越大，输料壳体2上移或下降的距离就越大。根据电流反馈信号，分区段调节输料壳体2的移动距离，避免调节过度。

通常铰刀主轴和铰叶设置在输料壳体2内部，且固定安装，本实施方式将输料壳体2设置为可移动调节的，但仍然需要对铰刀主轴进行支撑固定，且相对的，铰刀也在移动，因此需要在输料壳体2上给铰刀主轴预留移动空间，并要保持预留的移动空间不会造成较大的漏料问题。

故此本实施方式在输料壳体2两侧设置有支座5，铰刀主轴的两端架设在支座5上，在输料壳体2两侧侧壁上设置有移动槽口6，移动槽口6用于提供铰刀主轴的相对移动空间，在移动槽口6外侧设置有遮料板7，遮料板7安装在驱动电机上且紧贴输料壳体2上的移动槽口，遮料板7用于在输料壳体2移动时遮挡移动槽口6，防止漏料，遮料板；具体地，遮料板7包括第一单板和第二单板，第一单板设置在主轴顶部，第二单板设置在主轴底部，第一单板和第二单板的能够完全遮住移动槽口6。

综合上述熟石膏防堵塞输送装置的实施例，本发明进一步提供了防堵塞输送装置的自诊断方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤100、实时监测铰刀驱动电机的运行电流，且将电流信号发送至控制装置以监控铰刀的负载状态；

步骤200、控制装置在电流增大时，调控输料壳体2下降以减小进料量，同时调控驱动电机转速增大以增加出料量；

步骤300、控制装置在达到设定的延时时间时调控输料壳体2上升以恢复铰刀正常运行状态。

在步骤200中，若电流信号值小于铰刀正常运行值时，控制装置4判定铰刀处于设备故障状态，并调控铰刀与同工段其它工位设备停止运行，以便检修。

在步骤300中，在达到设定的延时时间，控制装置4接收的电流反馈信号大于铰刀正常运行值时，控制装置4判定铰刀为设备故障状态，并调控铰刀与同工段的其它工位设备运行停止，实施检修。

在故障后重启时，控制装置4调控同工段所有设备开启待机，且控制装置4优先调控输料壳体2下降到最低点以排出输料壳体2内积存的粉料，再调控上游其他设备投入运行。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种熟石膏防堵塞输送装置，其特征在于，包括：

电流互感器（1），安装在铰刀的驱动电机上，用于实时监测所述驱动电机的运行电流，并输送电流反馈信号至控制装置（4）；

输料壳体（2），罩设在所述铰刀外部，连接在升降驱动机构上并在所述升降驱动机构带动下上下移动以调整进料空间；

变频器（3），与所述驱动电机连接，用于调节所述驱动电机的转轴速度；

控制装置（4），所述电流互感器（1）、所述升降驱动机构及所述变频器（3）均与所述控制装置（4）电性连接，在所述控制装置（4）内设置有所述铰刀正常工作电流的预设值，所述控制装置（4）根据所述电流反馈信号与所述预设值之间的对比结果，输送控制指令至所述升降驱动机构以调节所述输料壳体（2）的运行状态，以及输送调控指令至所述变频器（3）以改变所述驱动电机的主轴转速；

且所述控制装置（4）判定所述铰刀在所述电流反馈信号大于所述预设值时为超载状态，所述控制装置（4）判定所述电流反馈信号小于所述预设值时为故障状态；

所述铰刀与石膏板流水线同工段的工位设备之间存在联动关系，所述联动关系具体为所述铰刀与所述石膏板流水线的同工段设备同步运行，且同工段设备故障停机重启时，在所述铰刀所在输送工位积存的粉料清理后，所述控制装置（4）调控同工段设备同步正常运行；

所述控制装置（4）包括定时模块，所述定时模块用于统计所述输料壳体（2）在调节所述铰刀进料空间时的状态转换延时时间；

所述控制装置（4）判断所述电流反馈信号大于所述预设值时，所述控制装置（4）输送控制指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体（2）下降，在所述输料壳体（2）下降，所述控制装置（4）接收所述升降驱动机构输出的下降动作完成信号，并通过调控所述变频器（3）增大所述驱动电机的转轴转速，且同时调控所述定时模块计时，且在定时时间与设定的延时时间相同时，所述控制装置（4）发送指令至所述升降驱动机构以驱动所述输料壳体（2）上升使铰刀恢复正常运行状态，并同时调控所述定时模块复位；

所述控制装置（4）判断所述电流反馈信号小于所述预设值时，所述控制装置（4）输送停机指令至所述驱动电机及所述铰刀同工段的其他设备以便检修故障；

在铰刀同工段设备投入运行前，所述控制装置（4）输送指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体（2）下降到最低点，同时所述控制装置（4）调控所述铰刀所在工位的下游设备运行以处理积料，且同时调控所述定时模块计时，在所述定时模块的定时时间与计时时间相同时，所述控制装置（4）发送指令至所述升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动所述输料壳体（2）上升到最高点时，所述控制装置（4）调控同工段中所述铰刀所在工位的上游设备投入运行。

2.根据权利要求1所述的一种熟石膏防堵塞输送装置，其特征在于，在所述输料壳体（2）两侧设置有支座（5），所述铰刀主轴的两端架设在所述支座（5）上，在所述输料壳体（2）两侧侧壁上设置有移动槽口（6），所述移动槽口（6）用于提供所述铰刀主轴的相对移动空间，在所述移动槽口（6）外侧设置有遮料板（7），所述遮料板（7）安装在所述驱动电机上，所述遮料板（7）用于在所述输料壳体（2）移动时遮挡所述移动槽口（6），防止漏料，所述遮料板；

所述遮料板（7）包括第一单板和第二单板，所述第一单板设置在所述主轴顶部，所述第二单板设置在所述主轴底部，所述第一单板和所述第二单板的能够完全遮住所述移动槽口（6）。

3.根据权利要求2所述的一种熟石膏防堵塞输送装置，其特征在于，所述控制装置内的电流预设值设置有多个，且不同的预设值为不同的电流节点，相邻所述电流节点形成电流节段，所述控制装置（4）根据所述电流反馈信号所属的电流节段，调控所述输料壳体（2）上升或下降的距离，且电流值越大所述输料壳体（2）移动距离越大。

4.一种应用于权利要求1-3任一项所述熟石膏防堵塞输送装置的自诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100、实时监测铰刀驱动电机的运行电流，且将电流反馈至控制装置以监控铰刀的负载状态；

步骤200、所述控制装置在电流增大时，调控输料壳体（2）下降以减小进料量，同时调控驱动电机转速增大以增加出料量；

步骤300、在达到设定的延时时间时，所述控制装置调控输料壳体（2）上升以恢复铰刀正常运行状态。

5.根据权利要求4所述的一种熟石膏防堵塞输送装置的自诊断方法，其特征在于，在所述步骤200中，若所述电流信号值小于所述铰刀正常运行值时，所述控制装置（4）判定所述铰刀处于设备故障状态，并调控所述铰刀与同工段其它工位设备停止运行，以便检修。

6.根据权利要求5所述的一种熟石膏防堵塞输送装置的自诊断方法，其特征在于，在所述步骤300中，在达到设定的延时时间，所述控制装置（4）接收的所述电流反馈信号大于所述铰刀正常运行值时，所述控制装置（4）判定所述铰刀为设备故障状态，并调控所述铰刀与同工段的其它工位设备运行停止，实施检修。

7.根据权利要求6所述的一种熟石膏防堵塞输送装置的自诊断方法，其特征在于，在故障后重启时，所述控制装置（4）调控同工段所有设备开启待机，且所述控制装置（4）优先调控所述输料壳体（2）下降到最低点以排出所述输料壳体（2）内积存的粉料，再调控上游其他设备投入运行。