CN204142491U - 断链检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种断链检测装置，用于链条式传动设备的断链保护和报警，该断链检测装置包括接近开关(1)、与接近开关(1)输出端相连的中间继电器(2)、数字量输入端与中间继电器(2)的输出端相连的断链事故判断模块(3)、以及输出端与断链事故判断模块(3)的比较参数输入端相连的参数时长计算模块(4)，其中，接近开关(1)安装在使链条式转动设备的齿轮处于其检测范围内的位置。这种断链检测装置在链条式传动设备发生掉链或断链的情况下能够及时发出断链报警并停止电机的运行，有效保护电机，防止事故进一步扩大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集散控制系统，尤其涉及一种链条式传动设备的断链检测装置。
背景技术
在链条式传动设备运行过程中，当发生链条断链或掉链时，若电机一直在运行，则链条会卡住电机输出轴，易导致电机过热而烧毁。虽然现在有的电机已经安装了马达保护装置，可以通过设定速断保护或过流保护值来保护电机，但是光靠这还是不够的。目前现有的链条式传动设备存在的问题是在运行时发生断链后无法及时发现，从而可能导致设备电机不能及时断电而烧坏。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种链条式传动设备运行时发生断链或掉链的情况下，能及时发出断链报警和保护的检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种断链检测装置，用于链条式传动设备，链条式传动设备通过链条齿轮机构被电机驱动，该断链检测装置包括接近开关、与接近开关串联的中间继电器、数字量输入端与中间继电器的输出端相连的断链事故判断模块、以及输出端与断链事故判断模块的比较参数输入端相连的参数时长计算模块，其中，接近开关安装在使链条式转动设备的齿轮处于其检测范围内的位置。
作为本实用新型的进一步优化，该断链检测装置还包括与断链事故判断模块的输出端相连的电机保护模块。
作为本实用新型的进一步优化，电机保护模块是马达保护器或声光报警装置。
作为本实用新型的进一步优化，断链事故判断模块包括来自本身的数字量输入端的第一输入分支、第二输入分支、第三输入分支和第四输入分支，第一输入分支连接到第一RS触发器的S端，第二输入分支经由第一非门和第一延时器连接到第一RS触发器的R端，第一RS触发器的Q端连接到第一计时比较器的输入端，第三输入分支经由第二非门连接到第二RS触发器的S端，第四输入分支经由第二延时器连接到第二RS触发器的R端，第二RS触发器的Q端连接到第二计时比较器的输入端，第一计时比较器和第二计时比较器的比较参数输入端都连接到参数时长计算模块的输出端，第一计时比较器和第二计时比较器的输出端分别连接到或门的两个输入端。
作为本实用新型的进一步优化，参数时长计算模块用于计算齿轮上相邻齿绕齿轮轴旋转经过同一位置所需要的时长的值，包括数值输入端、数值输出端、数字乘法器和数字除法器。
与现有技术相比，本实用新型技术方案主要的优点如下：
这种断链检测装置在链条式传动设备运行时链条发生断链或掉链的情况下能及时发断链报警，进而停止电机运行，保护电机，使链条传动设备的电机在断链时不受损害。
附图说明
图1是本实用新型断链检测装置的电气原理图；
图2示出图1中的断链事故判断模块的具体结构。
具体实施方式
本实用新型的断链检测装置用于链条式传动设备，链条式传动设备通过链条齿轮机构被电机驱动。该断链检测装置包括接近开关1、与接近开关1串联的中间继电器2、数字量输入端与中间继电器2的输出端相连的断链事故判断模块3、以及输出端与断链事故判断模块3的比较参数输入端相连的参数时长计算模块4。其中，接近开关1安装在链条式传动设备的齿轮正上方并处于其有效检测范围内的位置，该位置优选为接近开关1和齿轮的间隙为2～3mm。本实用新型的断链检测装置从链条式传动设备启动运行后延时一定时长(例如为15秒)开始运行。因为链条式传动设备在运行初期运行还不稳定，接近开关1检测到的信号不可靠，所以需要延时启动断链检测装置以避开链条式传动设备初始阶段的不稳定性。
该断链检测装置还包括与断链事故判断模块3的输出端相连的电机保护模块5。该电机保护模块5可以是马达保护器或声光报警装置。
接近开关1一旦检测到链条式传动设备齿轮上的轮齿经过，接近开关1就导通，中间继电器2就带电，然后就输出一个闭合的开关量接点信号，当齿轮离开接近开关1时，接近开关1断开，继而中间继电器失电断开，继电器就输出一个断开的接点信号，依此规律形成一定宽度的脉冲信号。中间继电器2的接点连接断链事故判断模块3的数字量输入端。接近开关1可为磁阻式接近开关，中间继电器2起到强电/弱电隔离作用，防止损坏分散控制系统的数字量输入模块(即DI模块)。
断链事故判断模块3主要是通过以下策略作出判断的：在链条式传动设备正常运行的情况下，只要齿轮上的轮齿分布均匀并且齿轮的转速为一个常量，则每隔一个固定的时长就有一个轮齿经过接近开关1，如果超过这个固定时长没有轮齿经过接近开关1，则可以认为链条式转动设备发生断链事故。而这个固定的时长是通过参数时长计算模块4计算后输出的，具体的计算方法将在下文中详细描述。断链事故判断模块3的实现如图2所示，包括来自本身的数字量输入端的第一输入分支301、第二输入分支302、第三输入分支303和第四输入分支304。第一输入分支301连接到第一RS触发器331的S端，第二输入分支经由第一非门311和第一延时器321连接到第一RS触发器331的R端，第一RS触发器331的Q端连接到第一计时比较器341的输入端。第三输入分支303经由第二非门312连接到第二RS触发器332的S端，第四输入分支304经由第二延时器322连接到第二RS触发器332的R端，第二RS触发器332的Q端连接到第二计时比较器342的输入端。第一计时比较器341和第二计时比较器342的比较参数输入端都连接到参数时长计算模块4的输出端。第一计时比较器341和第二计时比较器342的输出端分别连接到或门351的两个输入端，或门351的输出端连接到断链事故判断模块3的输出端。其中，延时器是根据触发器的属性对信号延时一定时长，一般为0.5秒。
参数时长计算模块4用于计算齿轮上相邻齿绕齿轮轴旋转经过同一位置所需要的时间，包括数值输入端、数值输出端、数字乘法器和数字除法器。以干燥炉为例，从数值输入端403输入电机变频转速信号(单位：r/pm)、404端输入电机转速与齿轮转速的减速比(比如2940:1)、从405端输入齿轮的齿数(比如84个轮齿)、402端为一分钟时长(60秒)，用第一数字除法器411将电机变频转速信号403除以电机转速与齿轮转速减速比404，得到的值通过第一数字乘法器421乘上齿轮的轮齿数405，然后将得到的乘积作为一分钟时长402的除数，从而计算出齿轮上相邻齿绕齿轮轴旋转经过同一位置所需要的时间。显然，参数时长计算模块4输出的参数时长406与电机转速的快慢成反比。进一步地，还可以根据不同用户的需要预先设定一个时间系数401，将设定好的时间系数401输入到时长计算模块4，与计算得到的相邻齿旋转经过同一位置所需的时长的值相乘。
马达保护器在断链事故判断模块3判断出断链事故发生时执行对电机的断电操作。在发生断链事故时，断链模块3同时输出一个接点至声光报警装置，发出声光报警，以提醒操作人员。综上所述，本实用新型的断链检测装置即为：将接近开关和中间继电器串联在一个交流220V的回路中，当链条传动设备运转时，由于接近开关采用磁阻式的，阻抗的交替变化会造成中间继电器的吸合与断开，从而产生一定宽度的脉冲信号。这个脉冲的宽度(即时长)与变频器的转速、电机转速、齿轮减速比、齿轮齿数是呈固定关系的，将这个脉冲信号送入DCS系统进行计算，当相邻两齿轮通过同一位置的时间大于计算得出的时长时，即认为发生了断链或掉链事故。
Claims (5)
1.一种断链检测装置，用于链条式传动设备，链条式传动设备通过链条齿轮机构被电机驱动，其特征在于，该断链检测装置包括接近开关(1)、与接近开关(1)串联的中间继电器(2)、数字量输入端与中间继电器(2)的输出端相连的断链事故判断模块(3)、以及输出端与断链事故判断模块(3)的比较参数输入端相连的参数时长计算模块(4)，其中，接近开关(1)安装在使链条式转动设备的齿轮处于其检测范围内的位置。
2.如权利要求1所述的断链检测装置，其特征在于，该断链检测装置还包括与断链事故判断模块(3)的输出端相连的电机保护模块(5)。
3.如权利要求2所述的断链检测装置，其特征在于，电机保护模块(5)是马达保护器或声光报警装置。
4.如权利要求1所述的断链检测装置，其特征在于，断链事故判断模块(3)包括来自本身的数字量输入端的第一输入分支(301)、第二输入分支(302)、第三输入分支(303)和第四输入分支(304)，第一输入分支(301)连接到第一RS触发器(331)的S端，第二输入分支经由第一非门(311)和第一延时器(321)连接到第一RS触发器(331)的R端，第一RS触发器(331)的Q端连接到第一计时比较器(341)的输入端，第三输入分支(303)经由第二非门(312)连接到第二RS触发器(332)的S端，第四输入分支(304)经由第二延时器(322)连接到第二RS触发器(332)的R端，第二RS触发器(332)的Q端连接到第二计时比较器(342)的输入端，第一计时比较器(341)和第二计时比较器(342)的比较参数输入端都连接到参数时长计算模块(4)的输出端，第一计时比较器(341)和第二计时比较器(342)的输出端分别连接到或门(351)的两个输入端。
5.如权利要求1所述的断链检测装置，其特征在于，参数时长计算模块(4)用于计算齿轮上相邻齿绕齿轮轴旋转经过同一位置所需要的时长的值，包括数值输入端、数值输出端、数字乘法器和数字除法器。
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|---|---|---|---|---|
| CN110077809A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-02 | 连云港天明装备有限公司 | 一种综采工作面刮板运输机断链检测装置及其方法 |
| CN117326289A (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-02 | 北京中航泰达环保科技股份有限公司 | 一种链斗式输送机断链保护控制系统 |
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