CN114455274A - 一种提升机的传动机构故障检测装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种提升机的传动机构故障检测装置以及方法，涉及故障报警装置技术领域，包括PLC控制系统和与PLC控制系统信号连接的感应装置，感应装置包括设置在皮带两侧的对射传感器和安装在减速机输出轴与皮带轮的轮轴之间的磁条检测轴，磁条检测轴外周面周向上均匀设置有若干磁条，磁条检测轴侧部对应磁条设置有霍尔开关，对射传感器与所述霍尔开关信号连接PLC控制系统，PLC控制系统信号连接所述电机的变频器，不仅能保证故障及时发现，进而防止引起更严重的事故，而且还可以直接定位出故障原因，大大减少停机时间。

Description

一种提升机的传动机构故障检测装置以及方法
技术领域
本发明涉及故障报警装置技术领域，特别涉及一种提升机的传动机构故障检测装置以及方法。
背景技术
提升电机通过液力耦合器耦合，又通过皮带机构传动。难免出现耦合故障或者皮带打滑故障，而导致送料失败，进而会造成更严重的事故。现有的检测装置一般采用对射传感器检测料斗，但这只能判断出提升机产生了传动故障，并不能分析出故障点，还需要人为的分析判断，所以还需要添加用来区分故障原因的检测机构。
现有的常见的多种检测机构进行分析对比，计米器、编码器等，计米器会磨损而且对轴精度要求也高，安装计米器的距离也有很高的要求，碰撞后不容易恢复，编码器的成本非常高，怕震动和碰撞，也容易受干扰，而且需要PLC具有高速计数器功能，造价成本非常高。
发明内容
针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种提升机的传动机构故障检测装置以及方法，利用此提升机的传动机构故障检测装置可以及时判定出提升机构出现传动故障，同时可以自动判断出故障产生的原因，保证了送料提升机可靠性和易维护性，减少停机检修时间。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种提升机的传动机构故障检测装置，安装在传动机构上，所述传动机构包括电机，所述电机上设置有变频器，所述电机的输出轴通过耦合器连接减速机，所述减速机的输出轴上固定有皮带轮，所述皮带轮设置有皮带，所述皮带上均匀设置有料斗，所述皮带通过摩擦力与所述皮带轮传动，包括PLC控制系统和与所述PLC控制系统信号连接的感应装置，所述感应装置包括设置在所述皮带两侧的对射传感器和安装在所述减速机输出轴与所述皮带轮的轮轴之间的磁条检测轴，所述磁条检测轴外周面周向上均匀设置有若干磁条，所述磁条检测轴侧部对应所述磁条设置有霍尔开关，所述对射传感器与所述霍尔开关信号连接所述PLC控制系统，所述PLC控制系统信号连接所述电机的变频器。
其中，所述磁条检测轴的侧部固定有安装支架，所述安装支架上设置有安装孔，所述霍尔开关固定在所述安装孔内。
其中，所述磁条检测轴上设置有安装槽，所述磁条插入所述安装槽内。
其中，所述安装槽为底部宽槽口处窄的形状。
其中，所述磁条的高度低于所述安装槽的深度。
利用一种提升机的传动机构故障检测装置检测故障的方法，包括以下步骤：1）、通过所述变频器反馈获取到所述电机当前速度值；2）根据减速机减速比计算出减速后的速度值；3）根据所述皮带轮直径计算出所述皮带轮的轮轴旋转一周所述皮带实际走的长度；4）根据所述皮带上相邻料斗之间的距离和步骤2）中计算的所述电机减速后的速度值计算出每分钟所述对射传感器应该感应到所述料斗的个数；5）将步骤4）计算的应该感应到所述料斗的个数和所述PLC控制系统实际读取到每分钟所述对射传感器感应次数，当计算值减去实际值大于1时，判定为所述提升机的传动机构出现传动故障；6）根据步骤2）计算出电机减速后的速度值乘以被霍尔开关检测的轴上的磁条数量，可以计算出每秒应该感应到的磁条数；7）通过所述PLC控制系统记录所述霍尔开关检测记录每1S触发次数；8）用步骤6）计算出应该感应到的磁条数减去步骤7）中通过霍尔开关检测触发数得到数值进行对比，当数值大于2时，判定为耦合故障，当数值小于或等于2时，判定为皮带打滑。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、本装置霍尔开关只需要安装在安装支架上即可，安装及维护特别方便，霍尔开关成本低、磁条成本同样非常低，此种结构简单，结构稳定，不容易损坏。
2、计数采用PLC控制系统，普通输入点根据检测到的上升沿信号进行计数即可，节省了大量的调试时间。
3、利用本装置检测故障的方法可以及时判定出提升机是否出现传动故障，同时可以自动判断出故障产生的原因和位置，保证了提升机的可靠性和易维护性，减少了停机检修时间。
综上所述，本发明提升机的传动机构故障检测装置以及方法解决了现有技术中提升机出现故障时无法及时的判定故障原因的技术问题，本发明不仅能保证故障及时发现，而且还可以直接定位出故障原因，大大减少停机时间，防止引起更严重的事故。
附图说明
图1是本发明提升机的传动机构故障检测装置的结构示意图；
图2是图1中磁条检测轴的剖视图；
图3是PLC控制系统控制流程图；
图中：1、电机，2、耦合器，3、减速机，4、皮带，41、料斗，5、感应装置，51、对射传感器，52、磁条检测轴，521、安装槽，522、磁条，53、霍尔开关，54、安装支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。
如图1和图2所示，一种提升机的传动机构故障检测装置，安装在传动机构上，传动机构包括电机1，电机1上设置有变频器，电机1的输出轴通过耦合器2连接减速机3，减速机3的输出轴上固定有皮带轮，皮带轮设置有皮带4，皮带4上均匀设置有料斗41，皮带4通过摩擦力与皮带轮传动。耦合器2为液力耦合器。
如图1和图2所示，一种提升机的传动机构故障检测装置包括PLC控制系统（图中未示出）和与PLC控制系统信号连接的感应装置5，感应装置5包括设置在皮带4两侧的对射传感器51和设置在减速机3的输出轴与皮带轮的轮轴之间的磁条检测轴52，磁条检测轴52外周面周向上均匀设置有若干磁条522，磁条检测轴52上设置有安装槽521，安装槽521内插有磁条522。为了插接牢固性，所以安装槽521葫芦口状，即为底部宽槽口处窄的形状，从而保证磁条不容易从安装槽里脱落出来。磁条检测轴52侧部对应磁条522设置有霍尔开关53。磁条522的高度低于安装槽521的深度，从而确保霍尔开关53不会撞到磁条522上，确保了检测的可靠性。对射传感器51与霍尔开关53信号连接PLC控制系统，PLC控制系统信号连接电机1的变频器。
如图1和图2所示，磁条检测轴的侧部固定有安装支架54，安装支架54上设置有安装孔，霍尔开关53固定在安装孔内，从而方便霍尔开关53的安装和维修。
如图1、图2和图3共同所示，利用上述检测装置检测故障的方法，包括以下步骤：
1）PLC控制系统读取到变频器反馈的电机1的转速值S1（单位：r/s）；
2）根据减速机3减速比i计算出减速后的速度值S2（单位：r/s），S2=S1÷i；
3）根据皮带轮直径d（单位：mm）计算出皮带轮的轮轴旋转一周，皮带4实际走的长度L2（单位：mm），L2=(π×d)；
4）皮带4上的料斗41之间间距为L1（单位：mm），每分钟皮带4走的距离L3，L3=S2×60×L2=(S1÷i)×(π×d)×60，每分钟对射传感器51应该经过料斗41个数Y1，Y1=L3÷L1=(S1÷i)×(π×d)×60÷L1；
5）每分钟对射传感器51检测实际经过料斗41个数Y2，Y2是由PLC控制系统定时器定时1分钟，记录对射传感器触发次数，当Y1-Y2>1时，判定为提生机传动机构故障；
6）磁条检测轴52上的磁条522数量为N1；计算出每秒霍尔开关53应该检测的磁条522数量为N2，N2=N1×S2=N1×（S1÷i）；
7）通过PLC控制系统记录霍尔开关53检测到的磁条522个数为N3，N3是由PLC定时器定时1秒钟，记录霍尔开关触发次数，当Y1-Y2>1时，且N2-N3>2时，判定为耦合器2故障；当Y1-Y2>1时，且N2-N3<=2时，判定为皮带4打滑故障。
本发明提升机的传动机构故障检测装置以及方法不仅能保证故障及时发现，进而防止引起更严重的事故，而且还可以直接定位出故障原因，大大减少停机时间。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提升机的传动机构故障检测装置，安装在传动机构上，所述传动机构包括电机，所述电机上设置有变频器，所述电机的输出轴通过耦合器连接减速机，所述减速机的输出轴上固定有皮带轮，所述皮带轮设置有皮带，所述皮带上均匀设置有料斗，所述皮带通过摩擦力与所述皮带轮传动，其特征在于，包括PLC控制系统和与所述PLC控制系统信号连接的感应装置，所述感应装置包括设置在所述皮带两侧的对射传感器和安装在所述减速机输出轴与所述皮带轮的轮轴之间的磁条检测轴，所述磁条检测轴外周面周向上均匀设置有若干磁条，所述磁条检测轴侧部对应所述磁条设置有霍尔开关，所述对射传感器与所述霍尔开关信号连接所述PLC控制系统，所述PLC控制系统信号连接所述电机的变频器。
2.根据权利要求1所述的一种提升机的传动机构故障检测装置，其特征在于，所述磁条检测轴的侧部固定有安装支架，所述安装支架上设置有安装孔，所述霍尔开关固定在所述安装孔内。
3.根据权利要求1所述的一种提升机的传动机构故障检测装置，其特征在于，所述磁条检测轴上设置有若干安装槽，每个所述安装槽内插有一个所述磁条。
4.根据权利要求3所述的一种提升机的传动机构故障检测装置，其特征在于，所述安装槽为底部宽槽口处窄的形状。
5.根据权利要求4所述的一种提升机的传动机构故障检测装置，其特征在于，所述磁条的高度低于所述安装槽的深度。
6.利用权利要求1所述的一种提升机的传动机构故障检测装置检测故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）、通过所述变频器反馈获取到所述电机当前速度值；2）根据减速机减速比计算出减速后的速度值；3）根据所述皮带轮直径计算出所述皮带轮的轮轴旋转一周所述皮带实际走的长度；4）根据所述皮带上相邻料斗之间的距离和步骤2）中计算的所述电机减速后的速度值计算出每分钟所述对射传感器应该感应到所述料斗的个数；5）将步骤4）计算的应该感应到所述料斗的个数和所述PLC控制系统实际读取到每分钟所述对射传感器感应次数，当计算值减去实际值大于1时，判定为所述提升机的传动机构出现传动故障；6）根据步骤2）计算出电机减速后的速度值乘以被霍尔开关检测的轴上的磁条数量，可以计算出每秒应该感应到的磁条数；7）通过所述PLC控制系统记录所述霍尔开关检测记录每秒触发次数；8）用步骤6）计算出应该感应到的磁条数减去步骤7）中通过霍尔开关检测触发数得到数值进行对比，当数值大于2时，判定为耦合故障，当数值小于或等于2时，判定为皮带打滑。
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