JP2000289836A - タンデム駆動ベルトコンベアのプーリーラギング摩耗診断方法 - Google Patents

タンデム駆動ベルトコンベアのプーリーラギング摩耗診断方法

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JP2000289836A
JP2000289836A JP11096070A JP9607099A JP2000289836A JP 2000289836 A JP2000289836 A JP 2000289836A JP 11096070 A JP11096070 A JP 11096070A JP 9607099 A JP9607099 A JP 9607099A JP 2000289836 A JP2000289836 A JP 2000289836A
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JP11096070A
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Tsunemi Murayama
恒実 村山
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として大容量の搬送に用いられるタンデム
駆動ベルトコンベアのプーリーのラギング摩耗を、特殊
なセンサーを新たに取り付けることなく駆動電流値を活
用することにより、高精度の診断を、安価で安全に高頻
度で行える摩耗診断方法を提供する。 【解決手段】 複数の駆動プーリーを駆動する駆動モー
ターの駆動電流値を、駆動プーリー単位で検出して、複
数の駆動プーリー間で駆動モーターの駆動電流値を比較
して、電流差を予め設定した管理値と比較評価すること
により、駆動プーリーのラギング摩耗を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンデム駆動ベル
トコンベアのプーリーのラギングの摩耗診断方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、大型容量(重量)の被搬送物を搬
送する場合に、例えば図6に示すように、2台の駆動プ
ーリー3a、3bを配置して全体負荷を分担するような
構造を有するタンデム駆動ベルトコンベア1が用いられ
ており、この2台の駆動プーリー3a、3bの駆動に
は、同じ形式の駆動モーター2a、2bを用い同期駆動
させる構造になっている場合が多い。
【0003】このタンデム駆動ベルトコンベア1の駆動
プーリー3a、3bは、一般には、本体を鋼で形成した
ものであるが、大型容量の被搬送物を積載したベルト5
を摩擦により駆動させるため、十分な摩擦力を安定維持
するために、表層を摩擦係数を高めるヘリカル溝8cを
有し、加工性、装着性、ベルト保護の面で好ましい性質
を有する安価なゴム性のラギング8で形成する場合が多
い。
【0004】しかし、このラギング8は摩耗するもので
あり、摩耗が進行した場合にその機能を低下してスリッ
プが発生し、その機能を安定維持できなくなるばかりで
はなく、蛇行発生やスリップによる摩擦熱によりラギン
グ8やベルト5が焼損する事態を発生する懸念が大であ
る。そのため、ラギング8の摩耗状態を監視し、摩耗が
進行して上記のような事態の発生が懸念される場合に
は、ベルトコンべア1を停止して、ラギング8を交換す
ることが行われる。
【0005】従来、ラギング8の摩耗監視方法として
は、整備担当者がベルトコンべア1を停止させ、目視観
察により、もしくはラギング8の表層部を部分的に切断
し断面厚みをノギスなどの計測具で測定して、その測定
結果で使用限界を判断する方法が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の摩
耗監視方法にあっては、測定の都度ベルトコンべアを停
止しなければならず、稼働率を低下させるばかりではな
く、測定箇所は狭隘で作業環境が悪い場合が多く、安全
面からも問題が多かった。さらに、ラギング部カット後
の補修も必要であり作業負担も大きいことから、監視間
隔を短かくできず、十分な摩耗監視に基づくラギング交
換がタイミング良く行われないことによりベルトのスリ
ップやベルト蛇行等が発生し、ベルトを損傷する場合が
あった。
【0007】本発明は、このような不都合な事態の発生
の問題を有利に解消するためになされたもので、特殊な
センサーを新たに取り付けることなく駆動プーリーの駆
動電流値を活用することにより、高精度の診断を安価で
安全に高頻度で行えるタンデム駆動ベルトコンベアのプ
ーリーラギング摩耗診断方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、大容量
の搬送に用いられるタンデム駆動ベルトコンベアにおい
て、複数の駆動プーリーを駆動する駆動モーターの駆動
電流値を、駆動プーリー単位で検出して、複数の駆動プ
ーリー間で駆動モーターの駆動電流値を比較して、電流
差を予め設定した管理値と比較評価することにより、駆
動プーリーのラギング摩耗を監視することを特徴とする
タンデム駆動ベルトコンベアのプーリーラギング摩耗診
断方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、大容量の搬送に用いら
れるタンデム駆動ベルトコンベアでの駆動プーリーのラ
ギングの摩耗診断に適用される摩耗診断方法であり、複
数の駆動プーリーを駆動する駆動モーターの駆動電流値
を、駆動プーリー単位で検出して、複数の駆動プーリー
間で駆動モーターの駆動電流値を比較して、電流差を予
め設定した管理値と比較評価して摩耗を診断するもので
ある。
【0010】この駆動モーターの電流値は、負荷運転開
始や停止時およびベルトスリップの際に、大きく変動す
ることが多いが、この電流変動は、摩耗の発生によって
起こるものではなく、この変動状態で摩耗診断を行った
場合には、診断精度を低下させることになるため、駆動
電流の変化が少ない安定期において、複数の駆動プーリ
ーについて、駆動モーターの電流を検出してその差を算
出することが好ましい。また、比較対象の駆動プーリー
のラギングに摩耗のない正常時の相対電流を0と補正す
ることにより、摩耗が進行した異常摩耗時と正常時を容
易に判別しながら摩耗診断を行うことができる。
【0011】本発明では、例えば2台の駆動プーリに、
それぞれ1台の駆動モーターを設けた場合には、2台の
駆動モーターの駆動電流値を比較するだけでよく、安価
にかつ高精度の診断を、高頻度で行うことができる。本
発明で対象とする駆動モーターは、交流モーターであ
り、電流差を比較する駆動モーターは同一のものである
ことは不可欠ではなく、駆動電流の増幅比率を変えるこ
とにより相対電流を0と補正することにより対応可能で
ある。また、本発明は、駆動プーリーを3台以上配設す
る場合、1台の駆動プーリーを複数の駆動モーターで駆
動する場合においても、比較対象とする2台の駆動モー
ターもしくは駆動モーター全体の平均電流と診断対象と
する駆動モーターの電流との差をみることにより適用が
可能である。
【0012】以下に本発明の原理について概要説明す
る。本発明では、比較対象の駆動プーリーの駆動モータ
ーの駆動電流値を比較するだけでよく、安価にかつ高精
度の診断を、高頻度で行うことができる。
【0013】一般に、ベルトコンベアの所要馬力計算方
式は、様々あるが、代表的な基本式は(1)式で表され
る。 E・I∝N=(C・f・L/270)(0.06w・v+Q)± (Q・H/270) (1) ここで、 E:電圧(KW) I:電流(A) N:所要馬力(HP) L:水平運搬距離(m) w:運搬物以外の運動部分の重量(kg/m) v:ベルト速度(m/min ) Q:運搬量(t/hr) H:上りまたは下りの垂直距離(m) f:摩擦係数 C:修正係数 いま、(1)式において、E、Q、fが一定とすれば、
電流Iはベルトの速度に影響される(その他はコンベア
形状に関わる値であるので)ことになる。
【0014】また、ベルト速度と駆動プーリーの形状と
の関係は、(2)式で表される。 v=2nπ(R+δ) (2) ここで、 n:プーリー回転数(rpm) R:プーリー半径(m) δ:ラギング残存厚(mm) すなわち、駆動プーリーのラギングが摩耗した場合、プ
ーリーの回転数が変わらないとすれば、ベルト速度が減
少し、これにより駆動モーターの電流が小さくなる。
【0015】実際には、該プーリーのラギング摩耗に伴
うベルト速度変化は小さく、天候の影響等でプーリーと
ベルト間の摩擦係数が変化することによる電流値の変動
に埋没し、明確に判断するのは難しい。しかし、少なく
とも2台以上の駆動プーリーを持つタンデム駆動のベル
トコンベアでは、駆動プーリーの駆動モーターの駆動電
流値が異なるものの変動傾向は安定運転状態ではほぼ一
致する。すなわち、複数の駆動プーリーの駆動モーター
の駆動電流差から、摩耗の進展をマクロ的に判定するこ
とができる。
【0016】しかし、駆動モーターの起動時や停止時お
よびベルトスリップ時のような急激な電流変動が生じた
場合、比較対象の駆動モーターは同一状態で駆動されな
い傾向がある。そこで、正確な診断を行うため、負荷や
回転数の変動が少ないことを条件として行うことが好ま
しく、起動直後や停止直前のタイミングを除いたり、フ
ィルタリング処理を行い、高周波変動分が事前に設定し
た値を越えた場合に診断を行わないなどの補正処理を行
うこともが有効である。さらに、異常があることを示す
判定部からの出力信号に基づいて警報を発し、異常の発
生をすみやかに担当員に報知でき、異常に対する処置や
対策が迅速にとれるようにする必要がある。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例について、図1〜図5
に基づいて説明する。この実施例は、本発明をタンデム
駆動ベルトコンベアの駆動プーリーのラギングの摩耗診
断方法として適用した場合のものである。このタンデム
駆動ベルトコンベア1は、駆動モーター2aで駆動する
駆動プーリー3aと、駆動モーター2bで駆動する駆動
プーリー3bに掛け回され、多数の従動プーリー4xで
支持されて移動するベルト5を無端状に移動して、大容
量の被搬送物を搬送するものであり、この無端状に移動
するベルト5の張力は、張力制御装置7により制御可能
である。なお、実施例では、説明を簡易にするために、
駆動プーリーが2台で、駆動プーリー1台につき1台の
駆動モーターを配設した場合について示している。
【0018】(実施例1)実施例1では、駆動プーリー
3a、3bの駆動モーター2a、2bには、それぞれ電
源制御回路9a、9bが接続されており、この電源制御
回路には、摩耗診断処理装置10が接続されている。こ
の摩耗診断処理装置10は、2台の駆動モーター2a、
2bの電源制御回路9a、9bの電流差を検出する電流
差検出部11と、摩耗を評価する判定部12と、電流差
検出部11と判定部12での処理条件を設定した記憶部
13と、摩耗評価条件を設定した条件判定部14と、異
常摩耗発生を警報する警報発生部15から構成されてお
り、基本的には、2台の駆動モーター2a、2bの電流
差情報に基づいて、駆動プーリー3a、3bのラギング
(図示省略)の摩耗評価を行うものである。
【0019】このように構成された摩耗診断処理装置1
0による摩耗診断処理手順例を図2に示す。 記憶部13にディレィタイムTd、警報値AL、電流
変動限界ΔIamax 、ΔIbmax を設定、電源制御回路
9a、9bからの電流変化による運転開始信号により摩
耗診断処理をスタートさせる .運転開始からディレィタイムTd経過後、、2台の
モーター2a、2bの電源制御回路9a、9bの電流I
a、Ibを検出する 電流差Iab=|Ia−Ib|を算出する 電流差Iabと警報値ALを比較する 電流差Iab>警報値ALの場合はラギングが摩耗し
たと判定し、アラームを出力し、必要に応じて駆動モー
ター2a、2bを停止させる。
【0020】(実施例2)実施例2では、実施例1にお
いて、摩耗診断処理装置10の電流差検出部11にハイ
パスフィルター(図示省略)を設けて絶対値処理し、負
荷開始初期の電流変動や各種ノイズ等、摩耗に関係しな
い電流変動を除外して電流差検出精度の低下を防止する
ようにしている。
【0021】このように構成された摩耗診断装置9によ
る摩耗診断処理手順例を図3に示す。 記憶部12にディレィタイムTd、警報値AL、電流
変動限界ΔIamax 、ΔIbmax を設定、電源制御回路
9a、9bからの電流変化による運転開始信号により摩
耗診断処理をスタートさせる 運転開始からディレィタイムTd経過後、、2台の駆
動モーター2a、2bの電源制御回路9a、9bの電流
Ia、Ibを検出する ハイパスフィルター通過後の絶対値処理により電流変
動値ΔIav、ΔIbvを算出する 電流変動値ΔIav、電流変動値ΔIbvと電流変動
限界ΔIamax 、ΔIbmax とを比較して 電流変動値ΔIav<Iamax 電流変動値ΔIbv<Ibmax を満足していることを判別する 電流差Iab=|Ia−Ib|を算出する 電流差Iabと警報値ALを比較する 電流差Iab>警報値ALの場合はラギングが摩耗し
たと判定し、アラームを出力し、必要に応じて駆動モー
ター2a、2bを停止させる。
【0022】(実施例3)実施例3では、実施例1にお
いて、2台の駆動モーターの容量が異なる場合、両者の
差を0とするよう補正するものであり、2台の駆動モー
ター2a、2bの電流Ia、Ibを検出した後に、予め
設定した補正係数αで補正するようにしている。
【0023】このように構成された摩耗診断処理装置1
0による摩耗診断処理手順例を図4に示す。 記憶部13にディレィタイムTd、警報値AL、電流
変動限界ΔIamax 、ΔIbmax 、補正係数αを設定、
電源制御回路9a、9bからの電流変化による運転開始
信号により摩耗診断処理をスタートさせる 運転開始からディレィタイムTd経過後、、2台のモ
ーター2a、2bの電源制御回路9a、9bの電流I
a、Ibを検出する 補正係数αを考慮した電流差Iab=|Ia−α・I
b|を算出する 電流差Iabと警報値ALを比較する 電流差Iab>警報値ALの場合はラギングが摩耗し
たと判定し、アラームを出力し、必要に応じて駆動モー
ター2a、2bを停止させる。
【0024】(実施例4)実施例4では、実施例3にお
いて、摩耗診断処理装置10の電流差検出部11にハイ
パスフィルター(図示省略)を設けて、負荷開始初期の
電流変動や各種ノイズ等、摩耗に関係しない電流変動を
除外して電流差検出精度の低下を防止するとともに、2
台の駆動モーターの容量差を0とするように補正したも
のである。
【0025】このように構成された摩耗診断処理装置1
0による摩耗診断処理手順例を図5に示す。 記憶部13にディレィタイムTd、警報値AL、電流
変動限界ΔIamax 、ΔIbmax 、補正係数αを設定、
電源制御回路9a、9bからの電流変化による運転開始
信号により摩耗診断処理をスタートさせる 運転開始からディレィタイムTd経過後、、2台の駆
動モーター2a、2bの電源制御回路9a、9bの電流
Ia、Ibを検出する ハイパスフィルター通過後の絶対値処理により電流変
動値ΔIav、ΔIbvを算出する 電流変動値ΔIav、電流変動値ΔIbvと電流変動
限界ΔIamax 、ΔIbmax を比較して 電流変動値ΔIav<Iamax 電流変動値ΔIbv<Ibmax を満足していることを判別する 補正係数αを考慮した電流差Iab=|Ia−α・I
b|を算出する 電流差Iabと警報値ALを比較する 電流差Iab>警報値ALの場合はラギングが摩耗し
たと判定し、アラームを出力し、必要に応じて駆動モー
ター2a、2bを停止させる。
【0026】なお、本発明における摩耗診断処理のため
の装置構成および摩耗診断処理手順等は、上記の実施例
の内容に限定されるものではなく、適用対象の搬送設備
の型式、構造、規模、被搬送物の種類、最大荷重、摩擦
係数、駆動プーリー、駆動モーターの型式、容量、配置
数、摩耗診断精度の要求水準等に応じて、上記本発明の
請求項を満足できる範囲内で変更のあるものである。
【0027】
【発明の効果】本発明では、複数の駆動プーリーを駆動
する駆動モーターの電源制御回路において、それぞれ駆
動電流を測定して、各駆動モーターの駆動電流差によっ
て摩耗評価するものであり、従来のような多数の検出器
(回転検出器、ベルト速度計等)を設置することなく異
常摩耗の発生を簡易にかつ精度良く安価に診断すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するタンデム駆動ベルトコンベア
の駆動プーリーのラギング摩耗診断処理装置の構造例を
示すブロック説明図。
【図2】本発明の実施例1による摩耗診断処理手順例を
示す説明図。
【図3】本発明の実施例2による摩耗診断処理手順例を
示す説明図。
【図4】本発明の実施例3による摩耗診断処理手順例を
示す説明図。
【図5】本発明の実施例4による摩耗診断処理手順例を
示す説明図。
【図6】本発明を適用するタンデム駆動ベルトコンベア
の構造例を示す側面説明図。
【図7】本発明を適用するタンデム駆動ベルトコンベア
駆動プーリーのラギング構造例を示す一部断面側面説明
図。
【符号の説明】
1 ベルトコンベア 2a、2b 駆動モーター 3a、3b 駆動プーリー 4 従動プーリー 5 ベルト 7 張力制御装置 8 ラギング 8c ヘリカル溝 9a、9b 電源制御回路 10 摩耗診断処理装置 11 電流差検出部 12 判定部 13 記憶部 14 条件判定部 15 警報発生部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大容量の搬送に用いられるタンデム駆動
    ベルトコンベアにおいて、複数の駆動プーリーを駆動す
    る駆動モーターの駆動電流値を、駆動プーリー単位で検
    出して、複数の駆動プーリー間で駆動モーターの駆動電
    流値を比較して、電流差を予め設定した管理値と比較評
    価することにより、駆動プーリーのラギング摩耗を監視
    することを特徴とするタンデム駆動ベルトコンベアのプ
    ーリーラギング摩耗診断方法。
JP11096070A 1999-04-02 1999-04-02 タンデム駆動ベルトコンベアのプーリーラギング摩耗診断方法 Withdrawn JP2000289836A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100627457B1 (ko) * 1999-12-27 2006-09-22 주식회사 포스코 콘베이어벨트의 구동풀리 검지장치
CN102633098A (zh) * 2012-04-12 2012-08-15 中联重科股份有限公司 冷料传送装置的控制系统、方法及装置、冷料传送装置
CN106347967A (zh) * 2016-11-04 2017-01-25 辽宁工程技术大学 一种输送带拉伸强度在线检测系统及方法

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