专利名称：跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机。
背景技术：
在带式污泥脱水机上，滤带张力不均衡会造成滤带跑偏，这样会影响污泥的脱水性能。现有技术中，在滤带跑偏后，传感器会测量到跑偏的位移量，根据该位移量来控制纠偏气缸进行纠偏，现有技术的缺点在于，有了跑偏结果后才能得到控制信号来进行纠偏，滤带左右的跑偏幅度相对较大，而且滤带跑偏会会进一步加大滤带张力的不均衡，形成更大的跑偏力，这样滤带的最大偏载张力载荷较大，影响滤带的使用寿命。
发明内容本实用新型的目的是提供能够实时地检测出产生跑偏的跑偏力使得在滤带跑偏 力刚形成有跑偏倾向还未跑偏或还没有形成大的跑偏时就纠正滤带的跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机，包括机架、具有重力脱水区、楔形夹压脱水区和S型压榨脱水区的脱水装置、纠偏装置，所述脱水装置包括多个脱水辊、绕过所述多个脱水辊的脱水滤带，所述多个脱水辊沿着所述滤带的前后方向间隔设置，所述纠偏装置包括被所述滤带绕过能够纠正跑偏的所述滤带的纠偏辊、具有能够沿着所述滤带的前后方向伸缩的伸缩杆的纠偏气缸，所述多个脱水辊位于所述纠偏辊的前面或后面，所述脱水辊、所述纠偏辊的两端均通过轴承支撑在轴承座中，所述脱水辊两端的轴承座固定设置在所述机架上，所述纠偏辊两端的轴承座分别能够左右转动地设置在滑块上，所述纠偏辊两端的滑块分别与至少一个所述纠偏气缸的伸缩杆相连接，所述机架上固定设置有沿着所述滤带的前后方向延伸的滑槽，所述纠偏辊两端的滑块分别能够沿着所述滤带的前后方向滑动地设置在所述滑槽中，所述带式脱水机还包括分别被压在所述脱水辊两端的轴承座和所述机架之间能够检测所述机架对该轴承座的支撑力并转换成电阻值的一对负荷传感器、相串联形成第一支路的一对精密电阻，所述一对负荷传感器相串联形成第二支路，该第二支路与所述第一支路相并联，在所述第一支路或所述第二支路的两端加电源电压信号，从所述第一支路位于所述一对负荷传感器之间的中间点和所述第二支路位于所述一对精密电阻之间的中间点取能够反映所述滤带跑偏力及跑偏方向并能够控制所述纠偏气缸的伸缩杆伸缩使得所述纠偏辊发生偏转以纠正跑偏的滤带的输出电压信号。优选地，所述输出电压信号与所述滤带的跑偏力成正比。由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点该带式污泥脱水机中，设置一对负荷传感器来检测机架对脱水辊两端轴承座的支撑力，并转换成相应电阻值，将一对负荷传感器和一对精密电阻组成差动电桥，通过测量到的输出电压信号来反映滤带的跑偏力及跑偏方向，即实时测量输出电压信号就能够实时地检测滤带是否跑偏，该输出电压信号能够作为控制信号及时地控制纠偏气缸的伸缩，使得滤带在跑偏力刚形成有跑偏倾向还未跑偏或还没有形成大的跑偏(反应滞后量)时，就能够及时驱动纠偏辊偏转，纠正跑偏的滤带，从而提高滤带的使用寿命。
附图I为本实用新型的主视示意图；附图2为本实用新型的局部俯视示意图；附图3为本实用新型中电桥差动负荷测量原理图；附图4为本实用新型中纠偏气缸的气动原理图；附图5和8为滤带处于张力不均衡状态的示意图；附图6和7为滤带上的微小单元体所受剪应力的示意图；附图9为滤带跑偏时的示意图；附图10为滤带的张力发生偏载后，脱水辊两端的支撑轴承座所受支撑力的结构示意图；附图11为滤带张力处于平衡状态而滤带偏向一侧轴承座时，脱水辊两端的支撑轴承座所受支撑力的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图来进一步阐述本实用新型。参见图I所示，跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机，包括机架
I、具有重力脱水区、楔形夹压脱水区和S型压榨脱水区的脱水装置21、纠偏装置20、张紧装置22、冲洗装置23、刮刀卸料装置24、一对负荷传感器10、一对精密电阻11，脱水装置21包括多个脱水辊3、绕过多个脱水辊3的脱水滤带4，多个脱水辊3沿着滤带4的前后方向间隔设置，这里我们定义滤带4的输送方向沿着前后方向延伸，滤带4的横向方向沿着左右方向延伸，纠偏装置20包括纠偏辊2、具有能够沿着滤带4的前后方向伸缩的伸缩杆的纠偏气缸9，纠偏辊2被滤带4绕过，纠偏气缸9能够控制纠偏辊2偏转，实现纠正跑偏的滤带4，多个脱水辊3位于纠偏辊2的前面或后面，如图I和2所示。这里脱水装置21、张紧装置22、冲洗装置23、刮刀卸料装置24的设置形式均为现有技术，故在此不详述，只是简单介绍一下带式污泥脱水机的工作原理(该工作原理也是已知的)，带式污泥脱水机在工作时，含水污泥，经污泥泵输送至污泥搅拌罐，同时投加凝聚剂进行充分混合反应，而后流入带式污泥压滤机的布泥器，污泥均匀分布到脱水装置21的重力脱水区上，并在泥耙的双向疏导和重力作用下，污泥随着脱水滤带4的移动，迅速脱去污泥的游离水。然后，污泥进入超长的楔形夹压脱水区，重力区卸下的污泥被缓缓夹住，形成三明治式的夹层。随着上下两条滤带缓慢前进，两条滤带之间的上下距离逐渐减小，压力也逐渐增加，污泥层中的残余游离水份不断减少。随后进入S形压榨脱水区，在S形压榨脱水区中，污泥被夹在上、下两层滤带中间，经若干个不断加的辊反复压榨和剪切，将残存于污泥中的水分再一次脱水。最后在卸料端通过刮刀将干泥饼刮落，由皮带输送机或无轴螺旋输送机运至污泥存放处。在带式污泥脱水机上，如图I和2所示，脱水辊3的左右两端均通过轴承支撑在轴承座5中，纠偏辊2的左右两端也均通过轴承支撑在轴承座6中，脱水辊3两端的轴承座5固定设置在机架I上，并且一对负荷传感器10分别被压在脱水辊3两端的轴承座5和机架I之间，该负荷传感器10能够检测机架I对轴承座5的支撑力，并将该支撑力转换成相应的电阻值，一对精密电阻11串联形成第一支路，如图3所示，一对负荷传感器10相串联形成第二支路，该第二支路与第一支路相并联，在第一支路或第二支路的两端AC加电源电压信号E,从第一支路位于一对负荷传感器10之间的中间点B和第二支路位于一对精密电阻11之间的中间点D取输出电压信号Um,该输出电压信号Udb能够反映滤带4的跑偏力及跑偏方向。滤带的张力通过轴承座作用于脱水辊两侧的负荷传感器上，滤带两侧张力不均衡时，轴承座作用于负荷传感器的力发生差动变化，负荷传感器受力的差动变化产生了电阻的差动变化，电阻的差动变化使电桥失去平衡，电桥的输出端产生和电阻差动变化大小和方向相对应的电压输出Udb。因此，该输出电压信号Udb能够反映滤带4的跑偏趋势及跑偏方向。检测到输出电压信号Udb即能得知滤带4是否跑偏的原理具体阐述如下在“背景技术”中提到，带式污泥脱水机对污泥进行脱水时，滤带张力的不均衡会造成滤带跑偏，通过实践和理论分析，引起滤带张力不均衡的原因有辊筒安装精度、辊筒加工精度、机架尺寸精度、机架的刚度、污泥在滤带上的分布不均等。对于安装调试好的设备，张力不均的主要原因为污泥的分布不均，故滤带跑偏是不可避免的。下面分析滤带张力和跑偏力之间的关系滤带4通过驱动辊(图中未示出)驱动运转，假设滤带4如图5处于张力q不均衡状态，此时驱动辊的较紧的一侧对滤带提供较多摩擦力，可以看做相对紧的一侧的滤带带动相对松的滤带向前运动，如从滤带上任一点(两边线上的点除外)取出一微小单元体，则单元体两侧的剪应力方向应如图6所示。根据剪应力互等定理，图6中单元体的完整的剪应力方向应如图7所示。因滤带4任意点的微小单元体的剪应力的方向都和图7相同，则图5的截面A-A和截面B-B上的剪切力方向应和图8相同。在滤带4受图8所示载荷时，能够把力Q看成滤带的跑偏力。滤带4在前进方向前方的辊筒上，跑偏力Q克服滤带和辊筒的摩擦力，使滤带向紧的一侧跑偏。跑偏后滤带4的变形形态如图9所示。经上述分析，滤带4的偏载可引起滤带跑偏力，偏载越大跑偏力越大。经调试后投入使用的带式脱水机的跑偏原因基本上由污泥在滤带上的分布不均引起张力不均造成的。根据跑偏产生原理，不可能完全根除跑偏的原因，解决跑偏的最好办法是，在跑偏力刚形成有跑偏倾向还未跑偏或还没有形成大的跑偏时，及时通过防跑偏装置或纠偏装置对滤带的张力实施平衡和纠偏，这和滤带跑偏后，检测跑偏量，根据跑偏量实施纠偏相比，可适用较高的滤带张力，使得滤带运行更平稳，相关零部件(如滤带、轴承、辊筒等)的寿命更长，对脱水效果也有一定的提高。在滤带4的张力发生偏载后，脱水辊3的支撑轴承12的支撑力也必然发生变化，如图10所示，假设滤带的张力产生不均衡，脱水辊3两端轴承座10所受机架I的支撑力如图10所示，支撑力Fl和F2在张力均衡时大小相等，由于偏载的原因假设F2>F1，支撑力的差值AF为
「 ,i --rb χ· q2-q I； x.aAF=F2-F1= -3 . 1 1
2 K a-rb 5上式中的q2_ql表示滤带张力的偏载程度，用q来表示，则上式可改写为[0022]Δ F=F2-F1=
权利要求1.跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机，包括机架、具有重力脱水区、楔形夹压脱水区和S型压榨脱水区的脱水装置、纠偏装置，所述脱水装置包括多个脱水辊、绕过所述多个脱水辊的脱水滤带，所述多个脱水辊沿着所述滤带的前后方向间隔设置，所述纠偏装置包括被所述滤带绕过能够纠正跑偏的所述滤带的纠偏辊、具有能够沿着所述滤带的前后方向伸缩的伸缩杆的纠偏气缸，所述多个脱水辊位于所述纠偏辊的前面或后面，所述脱水辊、所述纠偏辊的两端均通过轴承支撑在轴承座中，所述脱水辊两端的轴承座固定设置在所述机架上，所述纠偏辊两端的轴承座分别能够左右转动地设置在滑块上，所述纠偏辊两端的滑块分别与至少一个所述纠偏气缸的伸缩杆相连接，所述机架上固定设置有沿着所述滤带的前后方向延伸的滑槽，所述纠偏辊两端的滑块分别能够沿着所述滤带的前后方向滑动地设置在所述滑槽中，其特征在于所述带式脱水机还包括分别被压在所述脱水辊两端的轴承座和所述机架之间能够检测所述机架对该轴承座的支撑力并转换成电阻值的一对负荷传感器、相串联形成第一支路的一对精密电阻，所述一对负荷传感器相串联形成第二支路，该第二支路与所述第一支路相并联，在所述第一支路或所述第二支路的两端加电源电压信号，从所述第一支路位于所述一对负荷传感器之间的中间点和所述第二支路位于所述一对精密电阻之间的中间点取能够反映所述滤带跑偏力及跑偏方向并能够控制所述纠偏气缸的伸缩杆伸缩使得所述纠偏辊发生偏转以纠正跑偏的滤带的输出电压信号。
2.根据权利要求I所述的跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机，其特征在于所述输出电压信号与所述滤带的跑偏力成正比。
专利摘要本实用新型公开了跑偏力差动电桥检测信号负反馈滤带纠偏带式脱水机，一对负荷传感器分别被压在脱水辊两端的轴承座和机架之间，能够检测机架对轴承座的支撑力并转换成相应电阻值，一对精密电阻相串联形成第一支路，一对负荷传感器相串联形成第二支路，该第二支路与第一支路相并联，在第一支路或第二支路的两端加电源电压，从第一支路位于一对负荷传感器之间的中间点和第二支路位于一对精密电阻之间的中间点取能够反映滤带跑偏力及跑偏方向的输出电压，实时测量该输出电压信号就能够实时地检测滤带是否跑偏，该输出电压信号能够作为控制信号及时地控制纠偏气缸的伸缩，使得滤带在跑偏力刚形成有跑偏倾向还未跑偏或还没有形成大的跑偏(反应滞后量)时，就能够及时纠偏，将跑偏原因消除，从而提高滤带的使用寿命。
文档编号C02F11/12GK202543019SQ20122019198
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者张德顺, 蒋懿敏, 袁小男, 谢军 申请人:苏州工业园区大禹水处理机械有限公司