一种矿井皮带机带速测量系统的制作方法

本实用新型属于煤矿运输设备检测监测技术领域，具体涉及一种矿井皮带机带速测量系统。

背景技术：

皮带机带速是指皮带机在正常工况下，输送带运行的速度。皮带机带速作为评价矿井皮带机运输性能的重要参数，目前，已知的皮带机带速测量方法大致有以下四种。第一种，采用测速发电机测量带速。通过测量皮带机滚筒转速，再经过换算得到带速，测速发电机把机械转速转化成电压信号，其输出电压与输入转速成正比，通过测量输出电压值测得带速，因测速发电机本身存在线性误差、受温度和电磁影响等缺点,加之需要经过换算，所以其测量精度不高。第二种，通过转速表测量电动机转速,然后根据电动机转速及滚筒外径计算出带速(或根据测滚筒转速再计算带速)，这种测量方法容易出现测量误差。第三种，采用红外线光电开关。在输送带边缘分别涂上等距离的白黑色块,要求白色块表面光滑,黑色块表面粗糙，以达到光电开关的工作条件，均匀地划分黑白色块的距离S,安装光电开关时确定检测距离在要求范围内,利用定时器测出输送带单个色块的速度，用色块内的平均速度代替色块上各点的即时速度，这种测量方法中，黑白色块距离及时间测量容易出现测量误差，同时受实际工况的影响严重。第四种，运用磁阻式传感器的带速检测系统。带速检测系统主要由磁阻式传感器与测速小车两部分组成，测速小车将输送带的速度转换成测速齿轮的转动,磁阻式传感器将转速转换成与输出频率成正比的电信号，通过脉冲频率即可得到带速，但由于此测速系统采用两级齿轮传动和磁阻式传感器，所以易出现误差且结构比较复杂。

因此需要一种矿井皮带机带速测量系统，结构简单、易于操作，可实现皮带机带速测量，测量精度高，且适用范围广，不仅可以实现对矿井皮带机带速的测量，还可以实现对其它用途皮带机带速的测量。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井皮带机带速测量系统，其结构简单、易于操作，可实现皮带机带速测量，测量精度高，且适用范围广，不仅可以实现对矿井皮带机带速的测量，还可以实现对其它用途皮带机带速的测量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：包括带速获取装置、用于将带速获取装置得到的速度转化为脉冲信号的带速测量装置和用于对带速测量装置得到的脉冲信号进行转化并显示的带速显示装置，所述带速获取装置包括滚轮机构、安装在皮带机机架上的槽钢、固定连接在槽钢上的第一立柱和与第一立柱螺栓连接的第二立柱，所述滚轮机构包括滚轮支撑轴和安装在滚轮支撑轴上且紧靠输送带松边内表面的滚轮，所述滚轮支撑轴两端安装有滚动轴承和用于支撑滚动轴承的轴承座，所述第二立柱内部套接有套杆，所述套杆上套有弹簧，所述第二立柱与套杆之间设置有两个固定安装在第二立柱上的弹簧限位块，所述轴承座与套杆固定连接。

上述的一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：所述带速测量装置包括联轴器、通过联轴器与滚轮支撑轴连接的光电旋转编码器输入轴和安装在光电旋转编码器输入轴上的光电旋转编码器。

上述的一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：所述带速显示装置包括依次连接的时钟模块、计数器模块、译码器模块和数码管模块，所述时钟模块的输出端接有用于对计数器模块清零的与非门模块，所述计数器模块的输入端与光电旋转编码器的输出端相接。

上述的一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：所述时钟模块包括 芯片SPG8650B，所述计数器模块包括型号均为HEF4518的芯片U1和芯片U2，所述译码器模块包括型号均为74LS48的芯片U3、芯片U4和芯片U5，所述与非门模块包括芯片74LS14，所述芯片SPG8650B的OUT引脚分两路，一路与芯片U1的EB引脚相接，另一路与芯片74LS14的1A引脚相接，芯片74LS14的1Y引脚分三路，一路与芯片U1的RA引脚相接，另一路与芯片U1的RB引脚相接，第三路与芯片U2的RB引脚相接，所述芯片U1的Q1B引脚、Q2B引脚、Q3B引脚和Q4B引脚分别与芯片U3的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接，所述芯片U1的Q1A引脚、Q2A引脚、Q3A引脚和Q4A引脚分别与芯片U4的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接；所述芯片U2的Q1B引脚、Q2B引脚、Q3B引脚和Q4B引脚分别与芯片U5的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接。

上述的一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：所述滚轮支撑轴外表面设置有用于轴向定位滚轮的套筒，所述滚轮支撑轴尾端设置有防止滚动轴承偏移的轴端挡圈。

上述的一种矿井皮带机带速测量系统，其特征在于：还包括用于进行轴向定位的轴承透盖和用于进行轴向定位的轴承端盖，所述轴承透盖和轴承端盖均固定设置在轴承座上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现及使用操作方便。

2、本实用新型使滚轮与输送带接触，通过弹簧的作用力使滚轮始终紧压输送带，滚轮在输送带摩擦力的作用下转动，将输送带运行速度转换为滚轮的转速，并通过联轴器带动光电旋转编码器，通过光电旋转编码器将滚轮转速转换为相应的脉冲信号，实现皮带机带速测量。

3、本实用新型的带速测量显示电路将旋转编码器输出的脉冲信号计数、译码并显示于数码显示管上，显示的数值精确到小数点后两位，精确度高，实用性强。

4、本实用新型适用范围广，不仅可以实现对矿井皮带机带速的测量， 还可以实现对其它用途皮带机带速的测量。

综上所述，本实用新型结构简单、易于操作，可实现皮带机带速测量，测量精度高，且适用范围广，不仅可以实现对矿井皮带机带速的测量，还可以实现对其它用途皮带机带速的测量，操作方便，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型光电旋转编码器与带速显示装置的电路连接框图。

图3为本实用新型带速显示装置的电路原理图。

附图标记说明:

1—光电旋转编码器； 2—光电旋转编码器输入轴；

3—联轴器； 4—轴承透盖； 5—轴承座；

6—滚动轴承； 7—套筒； 8—滚轮；

9—滚轮支撑轴； 10—轴端挡圈； 11—轴承端盖；

12—槽钢； 13—第一立柱； 14—第二立柱；

14-1—弹簧限位块； 15—套杆； 16—弹簧；

17—带速显示装置； 18—时钟模块； 19—计数器模块；

20—译码器模块； 21—数码管模块； 22—与非门模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括带速获取装置、用于将带速获取装置得到的速度转化为脉冲信号的带速测量装置和用于对带速测量装置得到的脉冲信号进行转化并显示的带速显示装置17，所述带速获取装置包括滚轮机构、安装在皮带机机架上的槽钢12、固定连接在槽钢12上的第一立柱 13和与第一立柱13螺栓连接的第二立柱14，所述滚轮机构包括滚轮支撑轴9和安装在滚轮支撑轴9上且紧靠输送带松边内表面的滚轮8，所述滚轮支撑轴9两端安装有滚动轴承6和用于支撑滚动轴承6的轴承座5，所述第二立柱14内部套接有套杆15，所述套杆15上套有弹簧16，所述第二立柱14与套杆15之间设置有两个固定安装在第二立柱14上的弹簧限位块14-1，所述轴承座5与套杆15固定连接。

如图1所示，本实施例中，所述带速测量装置包括联轴器3、通过联轴器3与滚轮支撑轴9连接的光电旋转编码器输入轴2和安装在光电旋转编码器输入轴2上的光电旋转编码器1。

如图2所示，本实施例中，所述带速显示装置17包括依次连接的时钟模块18、计数器模块19、译码器模块20和数码管模块21，所述时钟模块18的输出端接有用于对计数器模块19清零的与非门模块22，所述计数器模块19的输入端与光电旋转编码器1的输出端相接。

如图3所示，本实施例中，所述时钟模块18包括芯片SPG8650B，所述计数器模块19包括型号均为HEF4518的芯片U1和芯片U2，所述译码器模块20包括型号均为74LS48的芯片U3、芯片U4和芯片U5，所述与非门模块22包括芯片74LS14，所述芯片SPG8650B的OUT引脚分两路，一路与芯片U1的EB引脚相接，另一路与芯片74LS14的1A引脚相接，芯片74LS14的1Y引脚分三路，一路与芯片U1的RA引脚相接，另一路与芯片U1的RB引脚相接，第三路与芯片U2的RB引脚相接，所述芯片U1的Q1B引脚、Q2B引脚、Q3B引脚和Q4B引脚分别与芯片U3的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接，所述芯片U1的Q1A引脚、Q2A引脚、Q3A引脚和Q4A引脚分别与芯片U4的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接；所述芯片U2的Q1B引脚、Q2B引脚、Q3B引脚和Q4B引脚分别与芯片U5的A引脚、B引脚、C引脚和D引脚相接。

如图1所示，本实施例中，所述滚轮支撑轴9外表面设置有用于轴向定位滚轮8的套筒7，所述滚轮支撑轴9尾端设置有防止滚动轴承6偏移的 轴端挡圈10。

如图1所示，本实施例中，还包括用于进行轴向定位的轴承透盖4和用于进行轴向定位的轴承端盖11，所述轴承透盖4和轴承端盖11均固定设置在轴承座5上。

具体实施时，将槽钢12与第一立柱13固定连接，根据皮带机的高度调节第一立柱13与第二立柱14的位置，使套在套杆15上的弹簧16卡在弹簧限位块14-1和轴承座5之间，使弹簧16处于压缩状态，皮带机输送带运行时，当输送带上下位置变化，弹簧16随着输送带伸缩，通过弹簧16的作用力使输送带和滚轮8充分接触，防止输送带和滚轮8打滑，滚轮8在输送带摩擦力的作用下转动，将输送带运行速度转换为滚轮8的转速，同时带动滚轮支撑轴9转动，通过联轴器3连接滚轮支撑轴9与光电旋转编码器输入轴2，并带动光电旋转编码器1转动，使光电旋转编码器1输出相应的脉冲信号，将滚轮8的转速转换为相应的脉冲信号，并通过带速显示装置17将皮带机的带速予以计数、译码并显示，时钟模块18作为时钟源输出标准脉冲信号并送入计数器模块19和与非门模块22，且光电旋转编码器1的脉冲信号也送入计数器模块19，计数器模块19实现脉冲信号计数，计数器模块19将脉冲信号送入译码器模块20，译码器模块20将计数器模块19发送的二进制脉冲信号转化为十进制脉冲信号，送入数码管模块21并显示，与非门模块22用于对计数器模块19清零，然后开始下一个周期的计数，从而实现了矿井皮带机带速的测量。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。