CN215006356U - 一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备，其中监测装置包括感应模块、安装支架、驱动机构、模拟量位置传感器、控制器，所述感应模块安装于所述安装支架上，所述模拟量位置传感器安装于所述驱动机构上，所述驱动机构的推杆和模拟量位置传感器的伸缩杆均与所述安装支架连接；所述感应模块、驱动机构、模拟量位置传感器均与所述控制器电连接。该方案可监测筒体是否发生了工作位置偏移，效率高，精度高，节省人力，实时性强，可有效避免筒体工作位置偏移导致的设备故障或部件损坏。

Description

一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备

技术领域

本实用新型涉及滚筒设备领域，尤其涉及一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备。

背景技术

烟丝制丝生产线上的筒类设备为了便于出料，均有一个固定的倾斜角，在生产过程中，由于筒体自身重量较大，加上筒体工作时出于旋转状态，筒体可能沿着轴线方向出现上下窜动的现象，容易造成工作位置偏移，如果不能及时发现并处理，会导致设备发生故障，甚至进一步造成部件损坏。现在一般是通过人工定期巡检的方式检查筒体是否有偏移，效率低，人工成本高，不能及时发现，实时性差，且容易存在误判。

实用新型内容

本实用新型提供了一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备，以解决现有人工巡检筒体是否偏移效果差的问题。

第一方面，提供了一种滚筒设备纵向位移监测装置，包括感应模块、安装支架、驱动机构、模拟量位置传感器、控制器，

所述感应模块安装于所述安装支架上，所述模拟量位置传感器安装于所述驱动机构上，所述驱动机构的推杆和模拟量位置传感器的伸缩杆均与所述安装支架连接；

所述感应模块、驱动机构、模拟量位置传感器均与所述控制器电连接。

实施时，该位移监测装置平行于滚筒设备的轴向安装，且安装后，感应模块对转子环侧面进行检测。感应模块安装的初始位置刚好无法检测到转子环的侧面，此时，模拟量位置传感器的输出值为初始值，工作时，如果筒体工作位置向该位移监测装置一侧产生偏移，感应模块会感应到转子环侧面并产生开关量信号给控制器，控制器接收到开关量后控制驱动机构的推杆回缩，同时带动模拟量位置传感器的伸缩杆回缩，同时带动感应模块远离转子环侧面，移动过程中，当感应模块无法检测到转子环侧面时，则不会产生开关量信号给控制器，控制器则控制驱动机构停止工作，此时模拟量位置传感器的输出值与初始值的差值即为筒体的位移量。因为筒体的位移可能是向下也可能是向上的，故工作过程中，控制器还会根据预设时间间隔控制驱动机构的推杆进行伸出运动，直到感应模块检测到转子环侧面时停止驱动机构动作，同理，此时模拟量位置传感器的输出值与初始值的差值为筒体反向的位移量。

进一步地，所述感应模块为电感式传感器。电感式传感器灵敏度高，可靠性强，有利于实现精准的位移监测。

进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、传动装置、驱动电缸；所述伺服电机通过所述传动装置与所述驱动电缸连接。控制器控制伺服电机正转或反转，通过传动装置带动驱动电缸的推杆回缩或伸出。

进一步地，所述模拟量位置传感器为拉杆式直线位移传感器。

进一步地，所述模拟量位置传感器为KTC-450mm拉杆式直线位移传感器。KTC-450mm拉杆式直线位移传感器可以直接安装在驱动电缸上，不需要使用支架等装置；同时，其还具有阳极化铝外壳，内部结构处于外壳内，保证了对位置的检测在一个相对封闭的空间内，受振动等外界因素影响小，相比于传统的测距传感器检测精度易受到安装位置、外界干扰的影响，造成检测值波动，且不易进行调节和整定而言，该模拟量位置传感器提高了检测精度。

进一步地，所述安装支架为L型结构。

进一步地，所述安装支架的上面板上沿所述驱动机构的推杆轴向设置有腰型孔，所述感应模块安装于腰型孔内。通过设置腰型孔，可方便对感应模块安装位置做纵向调节，有利于将感应模块调整到实际所需位置。

进一步地，还包括与所述控制器电连接的通信模块，所述通信模块用于将检测到的位移量发送至上位机。通过设置通信模块可方便及时上传采集的位移数据，便于管理监控。

进一步地，还包括与所述控制器电连接的报警器，所述控制器还用于在检测到的位移量大于预设阈值时向报警器发出预警信号，所述报警器用于接收预警信号并预警。通过设置报警器在位移量超过预设阈值时报警，可及时提醒工作人员处理，避免导致设备发生故障或造成部件损坏。

第二方面，提供了一种滚筒设备，包括筒体、设置于筒体上的转子环，以及位于所述转子环下方的托辊，还包括如上所述的滚筒设备纵向位移监测装置，所述滚筒设备纵向位移监测装置平行于所述筒体的轴向设置，且所述滚筒设备纵向位移监测装置的感应模块对所述转子环的侧面进行检测。

该筒体设备通过安装滚筒设备纵向位移监测装置，可在工作时实时监测自身的位移量，便于在产生工作位置偏移时及时处理，防止出现因为偏移导致的设备故障或部件损坏。

有益效果

本实用新型提出了一种滚筒设备纵向位移监测装置及滚筒设备，该位移监测装置平行于滚筒设备的轴向安装，感应模块对转子环侧面进行检测。感应模块安装的初始位置刚好无法检测到转子环的侧面，此时，模拟量位置传感器的输出值为初始值，工作时，如果筒体工作位置向该位移监测装置一侧产生偏移，感应模块会感应到转子环侧面并产生开关量信号给控制器，控制器接收到开关量后控制驱动机构的推杆回缩，同时带动模拟量位置传感器的伸缩杆回缩，同时带动感应模块远离转子环侧面，移动过程中，当感应模块无法检测到转子环侧面时，则不会产生开关量信号给控制器，控制器则控制驱动机构停止工作，此时模拟量位置传感器的输出值与初始值的差值即为筒体的位移量。因为筒体的位移可能是向下也可能是向上的，故工作过程中，控制器还会根据预设时间间隔控制驱动机构的推杆进行伸出运动，直到感应模块检测到转子环侧面时停止驱动机构动作，同理，此时模拟量位置传感器的输出值与初始值的差值为筒体反向的位移量。通过该方案监测筒体是否发生了工作位置偏移，效率高，精度高，节省人力，实时性及可靠性强，筒体工作位置偏移导致的设备故障或部件损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种滚筒设备纵向位移监测装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种滚筒设备纵向位移监测装置的信号传递流程图；

图3是本实用新型实施例提供的带滚筒设备纵向位移监测装置的滚筒设备结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供了一种滚筒设备纵向位移监测装置，包括感应模块1、安装支架2、驱动机构、模拟量位置传感器6、控制器7，

所述感应模块1安装于所述安装支架2上，所述模拟量位置传感器6安装于所述驱动机构上，所述驱动机构的推杆51和模拟量位置传感器6的伸缩杆61均与所述安装支架2连接；

所述感应模块1、驱动机构、模拟量位置传感器6均与所述控制器7电连接。

如图3所示，实施时，该位移监测装置01平行于滚筒设备的轴向安装，且安装后，感应模块1对转子环9侧面进行检测。感应模块1安装的初始位置刚好无法检测到转子环9的侧面，此时，模拟量位置传感器6的输出值为初始值，工作时，如果筒体8工作位置向该位移监测装置01一侧产生偏移，感应模块1会感应到转子环9侧面并产生开关量信号给控制器7，控制器7接收到开关量后控制驱动机构的推杆51回缩，同时带动模拟量位置传感器6的伸缩杆61回缩，同时带动感应模块1远离转子环9侧面，移动过程中，当感应模块1无法检测到转子环9侧面时，则不会产生开关量信号给控制器7，控制器7则控制驱动机构停止工作，此时模拟量位置传感器6的输出值与初始值的差值即为筒体的位移量。因为筒体8的位移可能是向下也可能是向上的，故工作过程中，控制器7还会根据预设时间间隔控制驱动机构的推杆51进行伸出运动，直到感应模块1检测到转子环9侧面时停止驱动机构动作，同理，此时模拟量位置传感器6的输出值与初始值的差值为筒体8反向的位移量。通过该方案监测筒体8是否发生了工作位置偏移，效率高，精度高，节省人力，实时性及可靠性强，筒体工作位置偏移导致的设备故障或部件损坏。

具体的，由于筒体8工作过程中为旋转状态，采用漫反射光电管或反射式光电管检测的方式无法保证精度，故所述感应模块1优选电感式传感器。电感式传感器灵敏度高，可靠性强，有利于实现精准的位移监测。本实施例中，所述感应模块1可选择Turck公司的BI10U-M18-AP6X-H1141型电感式开关，其检测距离为10mm，其检测重复性可以精确到±0.1mm。所述安装支架2为L型结构，所述安装支架2的上面板上沿所述驱动机构的推杆轴向设置有腰型孔，所述感应模块1安装于腰型孔内。通过设置腰型孔，可方便对感应模块1安装位置做纵向调节，有利于将感应模块1调整到实际所需位置。当然，在其他实施例中，安装支架2也可选择其他的结构，如T型结构。

其中，所述驱动机构包括伺服电机3、传动装置4、驱动电缸5；所述伺服电机3通过所述传动装置4与所述驱动电缸5连接。控制器7控制伺服电机3正转或反转，通过传动装置4带动驱动电缸5的推杆51回缩或伸出，安装支架2安装在推杆51上。具体实施时，驱动机构可直接选择伺服电缸实现。当然，对于精度要求不高的应用场景，也可选择伺服气缸或液缸来实现。

本实施例中，所述模拟量位置传感器6为拉杆式直线位移传感器，模拟量位置传感器6安装在驱动电缸5上，其与驱动电缸5同步进行伸缩运动，实现位移检测。实施时，所述模拟量位置传感器6可选择KTC-450mm拉杆式直线位移传感器。KTC-450mm拉杆式直线位移传感器可以直接安装在驱动电缸上，不需要使用支架等装置；同时，其还具有阳极化铝外壳，内部结构处于外壳内，保证了对位置的检测在一个相对封闭的空间内，受振动等外界因素影响小，相比于传统的测距传感器检测精度易受到安装位置、外界干扰的影响，造成检测值波动，且不易进行调节和整定而言，该模拟量位置传感器提高了检测精度。

可选地，还包括与所述控制器7电连接的通信模块，所述通信模块用于将检测到的位移量发送至上位机。通过设置通信模块可方便及时上传采集的位移数据，便于管理监控。

可选地，还包括与所述控制器7电连接的报警器，所述控制器7还用于在检测到的位移量大于预设阈值时向报警器发出预警信号，所述报警器用于接收预警信号并预警。通过设置报警器在位移量超过预设阈值时报警，可及时提醒工作人员处理，避免导致设备发生故障或造成部件损坏。

该滚筒设备纵向位移监测装置的工作原理如下：如图2所示，控制器7采用可编程控制器PLC，电感式传感器1的开关量信号经DI模块71传输至PLC 7，模拟量位置传感器6的模拟量通过AI模块72传输至PLC 7，PLC 7输出的控制信号传输至伺服电机3的伺服驱动器31，进而实现对伺服电机3的控制。电感式传感器1安装的初始位置刚好无法检测到转子环9的侧面，此时，模拟量位置传感器6的输出值为初始值，工作时，如果筒体8工作位置向该位移监测装置一侧产生偏移，电感式传感器1会感应到转子环9侧面并产生开关量信号给PLC7，PLC 7接收到开关量信号后控制驱动机构的推杆51回缩，同时带动模拟量位置传感器6的伸缩杆61回缩，同时带动电感式传感器1远离转子环9侧面，移动过程中，当电感式传感器1无法检测到转子环9侧面时，则不会产生开关量信号给PLC 7，PLC 7则控制驱动机构停止工作，此时模拟量位置传感器6的输出值与初始值的差值即为筒体8的位移量。因为筒体8的位移可能是向下也可能是向上的，故工作过程中，控制器PLC 7还会根据预设时间间隔控制驱动机构的推杆51进行伸出运动，直到电感式传感器1检测到转子环9侧面时停止驱动机构动作，同理，此时模拟量位置传感器6的输出值与初始值的差值为筒体8反向的位移量。可选地，为避免转子环9圆周度不规则对电感式传感器1造成的检测误差，PLC 7会对电感式传感器1输入的开关量信号进行周期记数式的消抖处理，即通过统计周期内电感式传感器1输入的开关量信号的持续时间是否超过预设值来判断，若超过，则执行上述位移检测过程，否则，不执行。

实施例2

如图1和图3所示，提供了一种滚筒设备，包括筒体8、设置于筒体8上的转子环9，以及位于所述转子环9下方的托辊10，还包括如上所述的滚筒设备纵向位移监测装置01，所述滚筒设备纵向位移监测装置01平行于所述筒体8的轴向设置，且所述滚筒设备纵向位移监测装置01的感应模块1对所述转子环9的侧面进行检测。

本实施例中，筒体8两端均通过螺钉固定有转子环9，转子环9随筒体8同步转动，与转子环9匹配的托辊10用于支承，并可使其转动，托辊10与筒体8的纵轴线成直角安装。实际安装过程中，滚筒设备纵向位移监测装置01可对应转子环9圆周任一位置安装，如设置在筒体8的上方、侧面或下方，为了便于展示，图3中将其画在筒体8下方。该筒体设备通过安装滚筒设备纵向位移监测装置01，可在工作时实时监测自身的位移量，便于在产生工作位置偏移时及时处理，防止出现因为偏移导致的设备故障或部件损坏。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，包括感应模块、安装支架、驱动机构、模拟量位置传感器、控制器，

所述感应模块安装于所述安装支架上，所述模拟量位置传感器安装于所述驱动机构上，所述驱动机构的推杆和模拟量位置传感器的伸缩杆均与所述安装支架连接；

所述感应模块、驱动机构、模拟量位置传感器均与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述感应模块为电感式传感器。

3.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电机、传动装置、驱动电缸；所述伺服电机通过所述传动装置与所述驱动电缸连接。

4.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述模拟量位置传感器为拉杆式直线位移传感器。

5.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述模拟量位置传感器为KTC-450mm拉杆式直线位移传感器。

6.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述安装支架为L型结构。

7.根据权利要求6所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，所述安装支架的上面板上沿所述驱动机构的推杆轴向设置有腰型孔，所述感应模块安装于腰型孔内。

8.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的通信模块，所述通信模块用于将检测到的位移量发送至上位机。

9.根据权利要求1所述的滚筒设备纵向位移监测装置，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的报警器，所述控制器还用于在检测到的位移量大于预设阈值时向报警器发出预警信号，所述报警器用于接收预警信号并预警。

10.一种滚筒设备，包括筒体、设置于筒体上的转子环，以及位于所述转子环下方的托辊，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的滚筒设备纵向位移监测装置，所述滚筒设备纵向位移监测装置平行于所述筒体的轴向设置，且所述滚筒设备纵向位移监测装置的感应模块对所述转子环的侧面进行检测。

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