CN206969608U - 一种机械接触式皮带跑偏量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械接触式皮带跑偏量检测装置，包括一对检测托辊、一对托辊架旋转轴和轴承、一对轴承座、多个承载托辊、皮带、一对检测托辊固定支架、倾角传感器、轴旋转角度编码器及皮带机托辊架；本实用新型填补了机械式皮带跑偏量检测的空白，并且创造了一种新型实用的跑偏检测装置，皮实耐用且稳定可靠，是自动纠偏系统的检测核心和应用基础。

Description

一种机械接触式皮带跑偏量检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测皮带运行状态的装置，尤其涉及一种机械接触式皮带跑偏量检测装置。

背景技术

—皮带机输送带（以下简称皮带）在运行过程中，经常会因为受力不均，导致皮带偏离原有的纵向中心线。皮带严重向左或者向右偏离时，会导致皮带承载物料从边缘洒落，或者皮带与皮带机附属结构干涉，造成物料损失或设备损伤，是皮带机传输方式的一种顽疾。由此，皮带机通常都设置有皮带跑偏检测和纠正装置，当检测装置确定皮带跑偏时，自动停机或通过机械装置调整皮带受力方向。目前皮带跑偏检测装置中，主要分为两类，一类是机械式，通过机械装置直接碰触皮带来确定皮带边缘所在位置，另一类是非接触式，通过光电感应或图像分析间接对皮带运行位置进行判断。但当前机械式跑偏检测装置均是输出离散型信号，通常只有“轻跑偏”和“重跑偏”两种信号，而且因结构缺陷容易受损，尤其是用在输送煤和矿石等重型散货的皮带机上时，不能及时有效的提供皮带位置信息。而非接触式跑偏监测装置则对使用环境要求较高，现场有粉尘或迸溅水料时，光信号将不能有效传输。

一项公告号为CN202575325U、公告日为20121205的一项实用新型专利“皮带秤输送带跑偏量检测装置”，公开了在皮带上方设置光源，下方设置光敏器件，然后通过分析光源通过量来检测皮带跑偏量。该项实用新型在环境恶劣的工业环境中并不适用，光源和光感元件都将受粉尘和现场照明度的影响，需要一直保持整套装置的清洁度，否则位置信号将出现较大偏差。另一项公告号为CN104828517B、公告日为20170329的实用新型专利：基于视觉的皮带跑偏检测方法，公开了在皮带非承载面（背面）设置中轴线标记，然后通过成像装置观测该中轴线的位置，来判断跑偏量。该项实用新型同样受环境因素影响较大，标识和成像装置之间不能有遮挡物，而且需要在整条皮带背面都做标识，同时还要保证皮带长时间运行状态下标识不会明显磨损，使用条件比较苛刻。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种机械接触式皮带跑偏量检测装置，能对皮带跑偏量准确检测，为皮带纠偏系统提供可靠的线性信号，且不会受粉尘或水料作业工况的限制，结构皮实不容易被皮带边缘豁口损伤。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种机械接触式皮带跑偏量检测装置，包括一对检测托辊、一对托辊架旋转轴和轴承、一对轴承座、多个承载托辊、皮带、一对检测托辊固定支架、倾角传感器、轴旋转角度编码器及皮带机托辊架；所述的一对托辊架旋转轴和轴承分别通过所述的一对轴承座安装在皮带输送机的两侧机架上，所述的一对托辊架旋转轴分别通过所述的一对轴承与所述的一对检测托辊对应连接并装配到所述的一对轴承座上，所述的一对检测托辊分别通过所述的一对检测托辊固定支架设置在所述的皮带输送机的两端；所述的皮带通过所述的多个承载托辊安装在皮带输送机上，所述的多个承载托辊安装在所述的皮带机托辊架上；所述的倾角传感器设置在皮带机托辊架上并与所述的皮带机托辊架同步摆动，所述的轴旋转角度编码器设置在其中一个所述的托辊架旋转轴和轴承上。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的一对检测托辊通过自重与所述的皮带呈90°或钝角夹角。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，在所述的托辊固定支架的初始接触位置和最大位置设有一个挡块。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的一对检测托辊上分别设有止挡。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的止挡上设有缓冲装置，所述的缓冲装置为橡胶垫。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的检测托辊的直径与所述的承载托辊的直径相当或与所述的皮带边缘豁口的深度相当。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的托辊架旋转轴通过软连接与所述的轴旋转角度编码器相连。

上述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其中，所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置安装在所述的皮带输送机的正面或反面或单侧或双侧。

本实用新型填补了机械式皮带跑偏量检测的空白，并且创造了一种新型实用的跑偏检测装置，皮实耐用且稳定可靠，是自动纠偏系统的检测核心和应用基础。

附图说明

图1是本实用新型一种机械接触式皮带跑偏量检测装置的主视图。

图2是本实用新型一种机械接触式皮带跑偏量检测装置的局部放大图。

图3是本实用新型一种机械接触式皮带跑偏量检测方法的原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1及附图2所示，一种机械接触式皮带跑偏量检测装置，包括一对检测托辊1、一对托辊架旋转轴和轴承2、一对轴承座3、多个承载托辊4、皮带5、一对检测托辊固定支架6、倾角传感器7、轴旋转角度编码器8及皮带机托辊架9；所述的一对托辊架旋转轴和轴承2分别通过所述的一对轴承座3安装在皮带输送机的两侧机架上，所述的一对托辊架旋转轴分别通过所述的一对轴承与所述的一对检测托辊1对应连接并装配到所述的一对轴承座3上，所述的一对检测托辊1分别通过所述的一对检测托辊固定支架6设置在所述的皮带输送机的两端；所述的皮带5通过所述的多个承载托辊4安装在皮带输送机上，所述的多个承载托辊4安装在所述的皮带机托辊架9上；所述的倾角传感器7设置在皮带机托辊架9上并与所述的皮带机托辊架9同步摆动，所述的轴旋转角度编码器8设置在其中一个所述的托辊架旋转轴和轴承2上。

所述的一对检测托辊1通过自重与所述的皮带5近乎垂直设置，呈90°或钝角夹角，最大程度减少检测托辊1的轴和托辊架旋转轴受垂直方向力，延长寿命。

在所述的托辊固定支架6的初始接触位置和最大位置设有一个挡块，确保检测托辊固定支架6不会向后倾翻，检测托辊固定支架6旋转后，靠自重复位。

所述的一对检测托辊1上分别设有止挡，以免一对检测托辊1倾倒。

所述的止挡上设有缓冲装置，所述的缓冲装置可以采用橡胶垫等软质材料固定而成。

所述的检测托辊1的直径与所述的承载托辊4的直径相当或与所述的皮带5边缘常见的豁口深度相当，以减少托辊受到皮带5运行方向的拉力，因此皮带5豁口对检测托辊1施加的力，基本可以转换为轴向旋转力，最大程度减少检测托辊固定支架6和轴承结构受轴向力，增加耐用程度。

所述的托辊架旋转轴通过软连接与所述的轴旋转角度编码器8相连。

所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置安装在所述的皮带输送机的正面或反面或单侧或双侧；安装在正面时，可用于检测正面皮带5的跑偏量；安装在反面时，可用于检测反面皮带5的跑偏量；安装在单侧时，可用于检测皮带5一边向外跑偏的量；安装在双侧时，双重信号，互为检验，皮带5边缘位置的信息更为准确，用于检测皮带5两边向外跑偏的量。

本实用新型的检测原理是以托辊架偏移角度的大小来判别和计算皮带跑偏量。承载托辊4被皮带5边缘推移时，带动轴旋转角度编码器8的轴同时旋转，轴旋转角度编码器8对（推移量的计算）旋转角度进行编码，控制器根据轴旋转角度编码器8值计算旋转角度，并根据公式测算跑偏量。

倾角传感器7直接安装在检测托辊固定支架6上，随检测托辊固定支架6一起摆动，检测托辊固定支架6因皮带5边缘被推移而产生摆角，倾角传感器7随摆角变化传输倾角信号，控制器根据倾角信号计算偏移角度和皮带5跑偏量。

一种机械接触式皮带跑偏量的测量方法，是一种基于测量滚筒位置变化量的机械接触式检测方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：在皮带输送机两侧机架上安装轴承座3。

步骤2：托辊架旋转轴与检测托辊1通过轴承连接后，装配到所述的轴承座3上，检测托辊1通过自重与皮带近乎垂直放置，并设有止挡以免托辊倾倒。

步骤3：皮带5跑偏时，皮带5边缘将推动检测托辊1以所述的托辊架旋转轴为轴心旋转；检测托辊固定支架6上安装的倾角传感器7实时监测该旋转量。

步骤4：皮带机系统的控制器接收监测器件的数据，进行分析处理后，判断皮带位置并计算皮带跑偏量。

请参见附图3所示，可以直接通过角度变化来对皮带5位置进行判断，也可以根据角度转化计算跑偏量的计算公式，计算处实际跑偏的距离：在所述的步骤4中，托辊架旋转轴心到承载托辊4边缘延长线距离为A，承载托辊4边缘延长线与过托辊架旋转轴垂线的交点，到皮带5正常运行时边缘所在位置的距离为B，检测托辊1的旋转角度为a，跑偏量为d，则d=B-A*tan（arctanB/A-a）。

在本实用新型中，一对检测托辊1的材质可采用轻型耐磨的材质或直接使用皮带输送机所用的承载托辊4相同的材质。本实用新型的数据采集方式：若使用倾角传感器7传输模拟量，若使用轴旋转角度编码器8则传输数字量代码，信号采集沿用数字量和模拟量信号；本实用新型的数据处理方式为先采集皮带5所在正常位置信号，作为基准值，皮带5位置发生变化时，根据信号变化值来算跑偏量。

综上所述，本实用新型填补了机械式皮带跑偏量检测的空白，并且创造了一种新型实用的跑偏检测装置，皮实耐用且稳定可靠，是自动纠偏系统的检测核心和应用基础。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：包括一对检测托辊、一对托辊架旋转轴和轴承、一对轴承座、多个承载托辊、皮带、一对检测托辊固定支架、倾角传感器、轴旋转角度编码器及皮带机托辊架；所述的一对托辊架旋转轴和轴承分别通过所述的一对轴承座安装在皮带输送机的两侧机架上，所述的一对托辊架旋转轴分别通过所述的一对轴承与所述的一对检测托辊对应连接并装配到所述的一对轴承座上，所述的一对检测托辊分别通过所述的一对检测托辊固定支架设置在所述的皮带输送机的两端；所述的皮带通过所述的多个承载托辊安装在皮带输送机上，所述的多个承载托辊安装在所述的皮带机托辊架上；所述的倾角传感器设置在皮带机托辊架上并与所述的皮带机托辊架同步摆动，所述的轴旋转角度编码器设置在其中一个所述的托辊架旋转轴和轴承上。

2.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的一对检测托辊通过自重与所述的皮带呈90°或钝角夹角。

3.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：在所述的托辊固定支架的初始接触位置和最大位置设有一个挡块。

4.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的一对检测托辊上分别设有止挡。

5.根据权利要求4所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的止挡上设有缓冲装置，所述的缓冲装置为橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的检测托辊的直径与所述的承载托辊的直径相当或与所述的皮带边缘豁口的深度相当。

7.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的托辊架旋转轴通过软连接与所述的轴旋转角度编码器相连。

8.根据权利要求1所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置，其特征在于：所述的机械接触式皮带跑偏量检测装置安装在所述的皮带输送机的正面或反面或单侧或双侧。