JP2005106761A - Method and apparatus for measuring elongation of conveyor belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行中のコンベアベルトの伸びを測定する方法およびそのための測定装置に関する。 The present invention relates to a method for measuring the elongation of a running conveyor belt and a measuring device therefor.
大型のコンベアベルトは、天然資源の採掘現場等、人が近づけるように整備されていない現場で用いられることが多く、保守点検整備が十分行われていない状況にある。このような現場においては、例えば、突然、コンベアベルトが切断してしまい、作業の中断を余儀なくされることがあり、この場合、その復旧に多大の時間と費用とを要し、そのため、予防保全を行えるよう、前もって事故の予兆を検出する手段が強く望まれていたが、有効な手段がなく問題となっていた。 Large conveyor belts are often used at sites that are not maintained close to humans, such as mining sites for natural resources, and maintenance and inspection are not sufficiently performed. In such a field, for example, the conveyor belt may suddenly be cut and the operation may be interrupted. In this case, the restoration takes a lot of time and money, and therefore preventive maintenance is required. Although a means for detecting a sign of an accident in advance was strongly desired so that it could be performed, there was a problem because there was no effective means.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コンベアベルトの切断等の事故の予兆を捉えるため、事故に繋がる、ベルトの異常な伸びを検出・測定する方法およびそのための装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a method for detecting / measuring abnormal belt elongation that leads to an accident and an apparatus therefor in order to catch signs of an accident such as cutting of a conveyor belt. The purpose is to provide.
<1>は、走行中のコンベアベルトの伸びを測定するに際し、
コンベアベルトに埋設された複数のゴム磁石からの磁界を、コンベアベルト長さ方向の変位を拘束されて設けられた磁気センサで検出し、検出された磁界の時間変化からコンベアベルトの伸びを求めるコンベアベルトの伸び測定方法である。
<1> is used to measure the elongation of the conveyor belt during travel.
A conveyor that detects the magnetic field from a plurality of rubber magnets embedded in the conveyor belt using a magnetic sensor provided with displacement in the conveyor belt length direction restricted, and determines the extension of the conveyor belt from the time change of the detected magnetic field. This is a method for measuring belt elongation.
<2>は、<1>において、磁気センサで検出された磁界の時間変化において現れる二つのピークの時間間隔をtaとし、別途の手段により測定されたコンベアベルトの表面速度をvとし、コンベアベルトの伸びがゼロの状態において磁気センサをコンベアベルトの長さ方向に相対変位させて計測した前記二つのピークの離隔距離をdとして、コンベアベルトの伸びεを式(1)により求める請求項1に記載のコンベアベルトの伸び測定方法である。
ε=((v・ta−d)/d)x100(%) (1)
<2> is the time between two peaks appearing in the time change of the magnetic field detected by the magnetic sensor in <1>, ta, the surface speed of the conveyor belt measured by a separate means is v, and the
ε = ((v · ta−d) / d) × 100 (%) (1)
<3>は、<1>もしくは<2>のコンベアベルトの伸び測定方法に用いられる伸び測定装置であって、
コンベアベルトの長さ方向に並んで埋設された複数のゴム磁石と、コンベアベルト長さ方向の変位を拘束されて設けられ、ゴム磁石からの磁界を検出する磁気センサと、コンベアベルトの表面速度を測定するベルト速度測定手段とを具え、
前記複数のゴム磁石を、磁極の向きがコンベアベルトの表面に直交するとともに隣接するゴム磁石同士では逆向きになるよう、配置してなるコンベアベルト伸び測定装置である。
<3> is an elongation measuring device used in the method for measuring the elongation of the conveyor belt according to <1> or <2>,
A plurality of rubber magnets embedded side by side in the length direction of the conveyor belt, a magnetic sensor for detecting a magnetic field from the rubber magnet provided with restrained displacement in the length direction of the conveyor belt, and a surface speed of the conveyor belt Belt speed measuring means for measuring,
It is a conveyor belt elongation measuring device in which the plurality of rubber magnets are arranged so that the magnetic poles are perpendicular to the surface of the conveyor belt and the adjacent rubber magnets are opposite to each other.
<4>は、<3>において、磁気センサのコンベアベルト幅方向両側に、コンベアベルトの幅方向位置を規制する幅方向ガイドを設けてなるコンベアベルト伸び測定装置である。 <4> is a conveyor belt elongation measuring device in which, in <3>, width direction guides for regulating the width direction position of the conveyor belt are provided on both sides of the magnetic sensor in the width direction of the conveyor belt.
<5>は、<3>もしくは<4>において、前記複数のゴム磁石を、コンベアベルトを構成する補強材の、幅方向に延在する接合部の近傍に設けてなるコンベアベルト伸び測定装置である。 <5> is a conveyor belt stretch measuring device according to <3> or <4>, wherein the plurality of rubber magnets are provided in the vicinity of a joint portion extending in the width direction of the reinforcing material constituting the conveyor belt. is there.
<6>は、<3>〜<5>のいずれかにおいて、 前記ベルト速度測定手段を、コンベアベルトと掛合するプーリの回転速度を計測する手段で構成してなる請求項3〜5のいずれかに記載のコンベアベルト伸び測定装置である。 <6> is any one of <3> to <5>, wherein the belt speed measuring means is configured by means for measuring a rotational speed of a pulley engaged with a conveyor belt. It is a conveyor belt elongation measuring apparatus as described in above.
<1>によれば、ゴム磁石からの磁界を磁気センサで検出しその変化からコンベアベルトの伸びを測定するので、電気的方法や光学的方法に比べて、天候や周囲の環境により影響されることが少なく、また、可撓性のあるゴム磁石を埋め込むので、コンベアベルトの変形、例えばプーリでの曲げ変形に追従して変形することができ、ゴム磁石を埋設したことによりコンベアベルトおよびゴム磁石の両方の寿命を縮めることはない。 According to <1>, since the magnetic field from the rubber magnet is detected by a magnetic sensor and the extension of the conveyor belt is measured from the change, it is affected by the weather and the surrounding environment as compared with the electrical method and the optical method. In addition, since the flexible rubber magnet is embedded, it can be deformed following the deformation of the conveyor belt, for example, the bending deformation of the pulley. By embedding the rubber magnet, the conveyor belt and the rubber magnet are embedded. Both will not shorten the lifetime.
<2>によれば、駆動されているコンベアベルトの長さ方向に並んだ磁石の相互の間隔を測定するので、これを外力のない状態下での間隔と比較することにより正確にベルトの伸びを測定することができる。 According to <2>, since the distance between the magnets arranged in the length direction of the driven conveyor belt is measured, the belt elongation can be accurately determined by comparing this with the distance without external force. Can be measured.
<3>によれば、複数のゴム磁石の磁極の向きを前述のように配置したので、ベルト長さ方向に正弦波状の、ピークが隣接し合う磁界を形成することができ、上述の測定方法を実現することができる。 According to <3>, since the magnetic pole directions of the plurality of rubber magnets are arranged as described above, a sinusoidal magnetic field with adjacent peaks can be formed in the belt length direction. Can be realized.
<4>によれば、磁気センサの幅方向両側に、コンベアベルトの幅方向位置を規制する幅方向ガイドを設けたので、コンベアベルトの幅方向の蛇行や位置ずれによる計測誤差を排除することができ、測定をより高精度に行うことができる。 According to <4>, since the width direction guide for restricting the width direction position of the conveyor belt is provided on both sides in the width direction of the magnetic sensor, it is possible to eliminate measurement errors due to meandering and positional deviation in the width direction of the conveyor belt. Measurement can be performed with higher accuracy.
<5>によれば、ゴム磁石を、もっともベルト切断が発生しやすい、補強材の接合部の近傍に設けたので、高い確率でベルト切断を予兆することができる。 According to <5>, since the rubber magnet is provided in the vicinity of the joint portion of the reinforcing material where belt cutting is most likely to occur, belt cutting can be predicted with high probability.
<6>によれば、ベルト速度測定手段を、コンベアベルトと掛合するプーリの回転速度を計測して行うので、簡易にしかも精度よくベルトの速度をリアルタイムに測定することができる。 According to <6>, since the belt speed measuring unit measures the rotational speed of the pulley engaged with the conveyor belt, the belt speed can be measured easily and accurately in real time.
本発明の実施形態について、図1〜図5に基づいて説明する。図1は、本実施形態のコンベアベルト伸び測定装置を示す側面図、図2は、図1のA部を拡大して示す断面図、また、図3は、図1のB−B矢視に対応する部分断面図である。コンベアベルト伸び測定装置1は、コンベアベルト11の長さ方向に並んで埋設された複数のゴム磁石2と、大地に対して固定され、ゴム磁石2からの磁界を検出する磁気センサ3と、コンベアベルト11の表面速度を測定するベルト速度測定手段4とを具え、ゴム磁石2は、それらの磁極の向きがコンベアベルト11の表面に直交するとともに隣接するゴム磁石2同士では逆向きになるよう配置される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing a conveyor belt stretch measuring device of the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion A of FIG. 1, and FIG. It is a corresponding fragmentary sectional view. The conveyor belt
すなわち、ゴム磁石2は、コンベアベルト11の長さ方向に延びる垂直面L上に、等しい間隔dで配置され、その結果、これらのゴム磁石は、図2にMで示す磁力線をもつ磁界を形成する。そして、それぞれのゴム磁石2は、コンベアベルト11の補強材となるスチールコード層11bによって区切られる表裏いずれの側のゴム部分にも埋設してもよい。
That is, the
磁気センサ3は、大地に固定された支柱15の支持ブロック15aにバネ16を介して弾性支持されたベースプレート17に取付けられ、ベースプレート17は、図示しない拘束手段によりコンベアベルト11の長さ方向の変位は拘束されるが、幅方向および厚さ方向には、バネ16の伸縮により変位可能に設けられる。そして、磁気センサ3は、高い検出感度を得るため、ゴム磁石2の通過位置にできるだけ近くになるようこれを設けるのが好ましく、コンベアベルト11の、ゴム磁石2が埋設された側の表面に近接した垂直面L上に配置される。
The magnetic sensor 3 is attached to a
また、ベルト速度測定手段4は、コンベアベルト11に掛合するプーリ12と同期して回転し表面を周方向に所定ピッチでマーキングされた回転板13と、回転板13のマークを読み取り、単位時間当たりのマークの数からプーリ12の回転数を算出する回転数センサ14とで構成される。
Further, the belt
そして、磁気センサ3の、ベルト幅方向両側には、コンベアベルト11の幅方向位置を規制して、コンベアベルト11に埋設されたゴム磁石2の、磁気センサ3に対する幅方向位置を一定に保持する幅方向ガイド9が設けられ、幅方向ガイド9は、磁気センサ3を支持するベースプレート17の、一方のサイドプレート22に取付けられたガイドローラ19a、支柱15に取付けられたバネ23、リニアガイド27、リニアガイド27に案内されベースプレート17上を幅方向に変位可能に設けられたガイドローラ19b、および、他方のサイドプレート24に支持されたバネ26よりなり、ガイドローラ19aを、バネ23の作用により、コンベアベルト11の一方の幅方向端に押し当て磁気センサ3とコンベアベルト11との相対位置を保持するとともに、ガイドローラ19bを、バネ26の作用により、コンベアベルト11の他方の幅方向端に押し当て、コンベアベルト11の、ガイドローラ19aからの離隔を防止するよう機能する。
And the width direction position of the
さらに、厚さ方向ガイドローラ9aがベースプレート17に取付けられ、バネ16の作用により、ガイドローラ9aをコンベアベルト11の厚さ方向内側面に押し当てることにより、この部分のコンベアベルト部分と磁気センサ3との離隔距離を一定に保つことが出きる。
Further, a thickness
コンベアベルトの、幅方向ならびに厚さ方向のいずれの方向に規制に際しても、平板ではなくガイドローラ19a、19b、9aを用いたが、これは、もし平板を用いた場合には、平板との摩擦により、コンベアベルト11が摩耗し、磁気センサ3との相対位置が変化するのを防止するためである。
The
図4は、コンベアベルト伸び測定装置1の制御部分を示すブロック線図であり、コンベアベルト伸び測定装置1は、磁気センサ3およびベルト速度測定手段4からそれぞれの測定値を入力し、入力した値からベルトの伸びを演算して求め、演算結果を電波により送信する現場制御装置5と、現場制御装置5からの演算結果を受信して、演算結果を出力端末7に出力しあるいは伸びが所定の閾値を超えた場合に警報を出す中央制御装置6とを具える。
FIG. 4 is a block diagram showing a control part of the conveyor belt
なお、上記の説明において、コンベアベルト11の伸びを求める演算手段を現場制御装置5に配置したが、これを中央制御装置6に設けることもでき、その場合、現場制御装置5は、磁気センサ3およびベルト速度測定手段4からのデータを中央制御装置6に送信するだけのトランスミッタとして機能する。
In the above description, the calculation means for obtaining the extension of the
以上のように構成されたコンベアベルト伸び測定装置1を用いて、コンベアベルトの伸びを求める方法について説明する。図5(a)は、磁気センサ3で検知された磁力の時間変化を表すグラフであり、長さ方向に正弦波状の磁界を放射するコンベアベルト11が変位することにより、大地に対して固定された磁気センサ3には、プラス側のピークとマイナス側のピークとが交互に出現する磁力の時間変化を検出することができる。
A method for determining the elongation of the conveyor belt using the conveyor belt
ここで、コンベアベルト11の伸びを求めるには、予めコンベアベルト11の伸びがゼロ状態における磁界のピーク、例えば隣接し合うピーク間の距離を測定しておく必要がある。これは、すなわち、図2における、ゴム磁石2の配設ピッチdであり、その測定は、コンベアベルト11に対して磁気センサ3を移動させ、ピークからピークまでの移動距離を求めればよい。
Here, in order to obtain the elongation of the
コンベアベルト11を走行させると、図5(a)で示すグラフを得ることができるが、このグラフから、二つのピーク、例えば隣接し合うピークP1、P2間の時間間隔をtaを求め、一方、ベルト速度測定手段4により計測されされたデータから、ピークP1が現れる時刻におけるコンベアベルト11の表面速度vを算出する。そして、これらの測定値ta、v、および、予め準備した値dから、前述の式(1)により伸びεを求めることができる。
When the
コンベアベルト11が劣化し伸びが大きくなると、コンベアベルト11が同じ速度で走行していたとしても、ピークP1とP2との時間間隔は、図5(a)に対応して表されるグラフ図5(b)に示すように、例えばta1と大きくなる。この場合にも、式(1)において、taをta1で置き換えれば、劣化時におけるコンベアベルト11の伸びを求めることができる。
When the
ここで、ゴム磁石2は、複数個、例えば図示の場合には5個ずつまとめてならべたものを、例えば100m間隔で、ベルト長さ方向に配置することにより、ベルトの全長にわたって各位置におけるベルトの伸びを測定することができる。また、コンベアベルト11の補強材となるスチールコード11bの、幅方向に延在する接合部は、ゴムの接着だけで長さ方向の強力を支持する部分であり伸びが大きいので、この部分の近傍にもゴム磁石2を配置するのが好ましい。
Here, a plurality of
また、ゴム磁石2は、好ましくは、ブチルゴム及びシリコンゴムよりなる群から選択された少なくとも一種のゴム成分からなるマトリックスと、このマトリックス中に分散された磁気異方性磁性体粉、例えば、希土類合金よりなる磁性体粉とからなる。
The
ゴム磁石2のマトリックスとして上記特定のゴム成分を用いることにより、断続的な曲げ応力や引張応力を受けても破断したり破壊されたりすることがなく、また、長期間に渡って磁力を安定させることができる。
By using the specific rubber component as the matrix of the
ゴム磁石2のゴム成分としてブチルゴムを使用する場合、このブチルゴムは、不飽和度が0.3%以下で、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が60以下であるのが好ましい。ブチルゴムの不飽和度が0.3%未満では、架橋点を充分に確保できない。また、ブチルゴムのムーニー粘度ML1+4(100℃)が60を超えると、柔軟性が低すぎ、磁性粉と混練する際の加工性が悪くなる。このブチルゴムはハロゲン化ブチルゴムを含んでもよく、ハロゲン化ブチルゴムとしては、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴムが挙げられる。
When butyl rubber is used as the rubber component of the
また、ゴム磁石2のゴム成分としてシリコンゴムを使用する場合、シリコンゴムは、常温あるいは加温状態での混練時に低粘度となり、硬化後は高強度となる熱加硫型シリコンゴム、常温硬化2液型RTV等が好ましい。ここで常温硬化型RTVは、信越化学工業(株)から市販されているシリコンゴムである。
When silicon rubber is used as the rubber component of the
ゴム磁石2に用いる磁性粉は、従来の硬質複合シートに用いられる磁性粉と同じものを用いることができ、具体的には、希土類磁性体粉等の磁気異方性磁性体粉を用いるのがよい。ここで、希土類磁性体としては、NdFeB、SmFeN等が挙げられる。
である。
The magnetic powder used for the
It is.
また、上記の例においては、ベルト速度測定手段4として、プーリ12の回転速度を測定しこれをベルトの表面速度に換算する手段を用いたが、このほかに、ベルトの表面速度を直接測定する手段を用いることもでき、例えば、ベルトの表面に当接してベルトに駆動されて回転する所定径のローラの回転速度を測定することにより求めることもできる。
In the above example, the belt speed measuring means 4 is a means for measuring the rotational speed of the
1 コンベアベルト伸び測定装置
2 ゴム磁石
3 磁気センサ
4 ベルト速度測定手段
5 現場制御装置
6 中央制御装置
7 出力端末
9 幅方向ガイド
9a 厚さ方向ガイド
11 コンベアベルト
11b スチールコード層
12 プーリ
13 回転板
14 回転数センサ
15 支柱
15a 支持ブロック
16 バネ
17 ベースプレート
19a、19b ガイドローラ
22 サイドプレート
23 バネ
24 サイドプレート
26 バネ
27 リニアガイド
DESCRIPTION OF
Claims (6)
コンベアベルトに埋設された複数のゴム磁石からの磁界を、コンベアベルト長さ方向の変位を拘束されて設けられた磁気センサで検出し、検出された磁界の時間変化からコンベアベルトの伸びを求めるコンベアベルトの伸び測定方法。 When measuring the elongation of the conveyor belt during travel,
A conveyor that detects the magnetic field from a plurality of rubber magnets embedded in the conveyor belt using a magnetic sensor provided with displacement in the conveyor belt length direction restricted, and determines the extension of the conveyor belt from the time change of the detected magnetic field. Belt elongation measurement method.
ε=((v・ta−d)/d)x100(%) (1)
The time interval between two peaks appearing in the time change of the magnetic field detected by the magnetic sensor is ta, the surface speed of the conveyor belt measured by a separate means is v, and the magnetic sensor is turned on when the conveyor belt stretch is zero. The method for measuring the elongation of a conveyor belt according to claim 1, wherein the distance ε of the two peaks measured by relative displacement in the length direction of the conveyor belt is d, and the elongation ε of the conveyor belt is obtained by equation (1).
ε = ((v · ta−d) / d) × 100 (%) (1)
コンベアベルトの長さ方向に並んで埋設された複数のゴム磁石と、コンベアベルト長さ方向の変位を拘束されて設けられ、ゴム磁石からの磁界を検出する磁気センサと、コンベアベルトの表面速度を測定するベルト速度測定手段とを具え、
前記複数のゴム磁石を、磁極の向きがコンベアベルトの表面に直交するとともに隣接するゴム磁石同士では逆向きになるよう、配置してなるコンベアベルト伸び測定装置。 An elongation measuring device used in the method for measuring the elongation of a conveyor belt according to claim 1 or 2,
A plurality of rubber magnets embedded side by side in the length direction of the conveyor belt, a magnetic sensor for detecting a magnetic field from the rubber magnet provided with displacement in the length direction of the conveyor belt, and a surface speed of the conveyor belt Belt speed measuring means for measuring,
A conveyor belt elongation measuring device in which the plurality of rubber magnets are arranged so that the magnetic poles are perpendicular to the surface of the conveyor belt and adjacent rubber magnets are opposite to each other.
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Legal Events
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Effective date: 20060925 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100518 |