专利名称：输送带承载面撕裂综合检测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于皮带输送机技术领域，具体地说，是涉及一种用于对皮带输送机上的 输送带承载面是否发生撕裂问题进行综合检测的装置。
背景技术：
在目前港口码头、矿山的货物装卸作业中，物料输送及卸料装置发挥着至关重要 的作用，主要包括卸料机、皮带输送机和堆料机三部分。其中，皮带输送机主要用来输送煤 炭、矿石等分散性物料。在皮带输送机运行过程中，经常会出现输送带撕裂的问题。当异物 插入输送带，导致输送带撕裂后，输送带并不出现洒料现象。因此，仅通过外观巡视并不能 发现输送带撕裂问题。为了实现撕裂检测，目前的检测手段主要有在输送带的落料冲击点 的下方设置撕裂拉绳、在漏斗内加装压力传感器、对回程输送带进行落料检测等。但这些检 测手段能够成功实现撕裂检测的概率比较低，其原因分别是1、撕裂拉绳检测方式由于撕裂拉绳一般位于两组托辊架之间，而撕裂位置多出 现在托辊架的拐角处，因此成功检测的概率很小。2、在漏斗内加装压力传感器的检测方式其目的是检测长条物料撕裂输送带的问 题。当长条物料撕裂输送带时，会撞击到所述的压力传感器，由传感器输出检测信号来控制 皮带输送机停机，以实现整机保护。但是，在实际运行过程中发现对于同样可以造成输送 带撕裂问题的大型石块，钢板等，并不足以冲击到所述的压力传感器，因此，也往往检测不 到撕裂情况。3、对回程输送带进行落料检测的方式在实际运行过程中，输送带撕裂后由于承 载托辊前倾的作用，会发生受力状况趋中性，由此导致输送带在撕裂处发生重叠，从而不会 出现落料情况，因此成功检测的几率甚微。从实际使用情况看，由于导致输送带撕裂的原因各异，而目前的每种检测手段都 有一定的局限性，因此，还没有一种有效的检测手段能够对输送带撕裂的各种状态实现成 功检测，从而给皮带输送机的安全运行埋下了隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输送带承载面撕裂综合检测装置，以实现对输送带撕 裂状态的成功检测。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现一种输送带承载面撕裂综合检测装置，安装于皮带输送机上，所述皮带输送机包 括机架、输送带、用于驱动输送带运行的电机以及支撑所述输送带的承载托辊单元；在所述 检测装置中包含有分置于输送带左右两侧的检测开关、低于所述输送带并与所述输送带形 成一段间隔的托辊单元、以及设置于所述托辊单元上的托辊转动检测模块；其中，所述检测 开关位于输送带靠近边缘的下方，两路检测开关在电路上并联后，串联在所述电机的供电 回路中；所述托辊单元包括托辊和托辊架，所述托辊转动检测模块在检测到所述托辊发生转动时，输出检测信号至控制器，通过控制器控制所述电机停转。为了实现对输送带重叠现象的检测，将所述检测开关设置在位于皮带输送机尾部 落料点的前方，且距离落料点30 40米的位置处。为了实现对头部漏斗处的输送带出现撕裂问题的检测，将所述检测开关设置在位 于皮带输送机头部回程点的后方，且距离回程点10 20米的位置处。优选的，为了实现对输送带全程叠带现象地及时检测，优选同时设置两对所述的 检测开关，其中一对位于皮带输送机尾部落料点的前方，且距离落料点30 40米的位置 处；另外一对位于皮带输送机头部回程点的后方，且距离回程点10 20米的位置处；每一 对检测开关在电路上均并联，然后将两对检测开关均串联在所述电机的供电回路中，其中 有一对检测开关同时断开，即切断电机的供电回路，控制皮带输送机停机保护。优选的，所述检测开关优选采用电容式接近开关，其中心位置与该侧输送带的边 缘可以间隔5-8厘米。进一步的，所述检测开关安装于立柱上，所述立柱分置于输送带的左右两侧，一根 立柱上安装一个检测开关，且所述立柱可以固定于所述承载托辊单元中的托辊架上或者直 接固定在皮带输送机的机架上。优选的，在所述托辊转动检测模块中包括磁块和磁电式传感器；其中，所述磁块安 装在所述托辊单元中的托辊上；所述磁电式传感器安装在所述托辊单元中的托辊架上，且 位置与所述磁块相对。进一步的，在所述托辊单元中包含有三个托辊，均安装在所述的托辊架上，在每一 个托辊上均安装一个磁块，在所述托辊架上安装三个磁电式传感器，分别与三个磁块一一 相对。再进一步的，在所述的三个托辊中，中间托辊水平设置，两侧托辊相对中间托辊上 倾；其中，安装于中间托辊上的磁块位于该托辊的中间位置，安装于两侧托辊上的磁块位于 该托辊靠近内端面的位置处。更进一步的，所述托辊单元中的托辊与所述输送带的间隔距离为2 3厘米。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明的输送带承载面撕裂综合 检测装置利用输送机自身的特性以及撕裂后呈现出来的状态，来选择合适的位置安装检测 模块，并对各检测模块的具体类型进行合理选择，以实现对输送带出现的各种撕裂问题进 行检测，不仅显著提高了检测成功的概率，而且降低了由于输送带撕裂而造成的损失，确保 了皮带输送机整机运行的安全性。结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更 加清楚。
图1是现有皮带输送机中承载托辊单元的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图2中输送带的受力分析图；图4是本发明所提出的输送带承载面撕裂综合检测装置中检测开关的安装位置 示意图5是图4所示检测开关的工作原理图；图6是图4所示检测开关的电路原理图；图7是采用两对检测开关的电路原理图；图8是本发明所提出的输送带承载面撕裂综合检测装置中托辊转动检测模块的 安装位置示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细地描述。本发明首先对输送带在撕裂后易发生重叠现象的原因进行阐述，参见图1-图3所 示。在现有的皮带输送机中，用于支撑输送带1的承载托辊单元2主要由两部分组成托辊 架2-1和托辊2-2、2-3、2-4。其中，托辊架2-1用于支撑托辊2_2、2_3、2_4，输送带1在电 机的驱动下，在托辊2-2、2-3、2-4上运行，并同时带动托辊2-2、2-3、2-4旋转。在整个皮带 输送机中，沿输送带1的运行路径同时设置有多组所述的承载托辊单元2，且在每一组承载 托辊单元2中均设置有三个托辊2-2、2-3、2-4，如图1所示，其中，中间托辊2_3水平设置， 两侧托辊2-2、2-4相对中间托辊2-3上倾，所成槽角α大约35° ；且两侧托辊2_2、2_4相 对中间托辊2-3前倾β角，所述β大约在3° 4°，如图2所示。当输送带1在这种结 构的托辊2-2、2-3、2-4上运行时，两侧的托辊2-2、2-4会给输送带1向中间收缩的力F2，即 趋中性，如图3所示的输送带受力图，这种向中间收缩的力F2会因为输送带1撕裂而施加于 两侧的输送带1，致使撕裂的输送带1在撕裂处重叠起来，形成叠带现象。由于输送带1叠 带，因此不会出现洒料现象，从而仅通过外观巡视是无法发现输送带1撕裂问题的。为了在输送带1发生撕裂时能够实现成功检测，本发明提出了一种全新的输送带 承载面撕裂综合检测装置，主要对输送带的重叠问题以及在输送带撕裂后，撕裂处胶条垂 落问题进行检测。其中，对于输送带重叠问题，本发明通过分别设置在输送带1左右两侧的 检测开关Κ1、Κ2来进行检测，如图4所示；而对于撕裂处胶条垂落问题的检测，本发明设计 了低于所述输送带1并与所述输送带1形成一段间隔的托辊单元3、以及设置于所述托辊单 元3上的托辊转动检测模块来共同完成，参见图8所示。下面通过一个具体的实施例，来详细阐述所述输送带承载面撕裂综合检测装置的 具体组建结构及其工作原理。实施例一，参见图4所示，本实施例为了对输送带1的重叠现象进行检测，在输送 带1的左右两侧分别设置一个检测开关ΚΙ、Κ2。在这里我们定义以输送带1的前进方向 为基准，来定义前、后、左、右四个方向，参见图2所示的标注。将所述检测开关Kl、Κ2分别 设置在输送带1下方且靠近输送带左右边缘的位置处，如图4所示，比如检测开关Κ1、Κ2的 顶部可以距离输送带1的下表面2 5厘米；检测开关Κ1、Κ2的中心位置可以距离其所在 一侧输送带的边缘5 8厘米。两路检测开关ΚΙ、Κ2在电路上并联后，串联在电机的供电 回路中，如图6所示，所述电机为皮带输送机中用于驱动输送带1运行的动力设备。由于输送带1撕裂后，在托辊2-2、2-4的趋中力作用下，输送带1会出现重叠，本 实施例采用检测开关Κ1、Κ2对这种叠带现象进行检测的原理是在输送带1正常运行时，一 般存在两种状态一种是跑偏状态，参见图5的A部分原理图；另外一种是正常运行状态， 参见图5的B部分原理图。当输送带1在正确的轨线上运行时，检测开关ΚΙ、Κ2均被输送带1所遮盖，从而使检测开关ΚΙ、K2均处于闭合状态，维持电机的供电回路连通，驱动输送 带1持续运行。而当输送带1出现跑偏情况时，其中一个检测开关Kl被输送带1所遮盖， 而另外一个检测开关K2外露。在这种情况下，一个检测开关Kl闭合，另外一个检测开关K2 断开，由于两路检测开关ΚΙ、K2并联，因此仍能维持电机的供电回路连通，不影响输送带1 的运行状态。而当输送带1发送重叠时，参见图5的C部分原理图，由于输送带1向中间重 叠，宽度变窄，因此会导致两个检测开关ΚΙ、K2均外露。此时两个检测开关ΚΙ、K2断开，切 断电机的供电回路，使电机停止运转，进而控制输送带1停止运行，减少输送带损失。在皮带输送机实际运行过程中我们发现，易导致输送带1发生撕裂的位置通常有 两个一个是落料点位置，当物料下落到输送带1上时易造成输送带1撕裂；另一个位于输 送机头部的漏斗处。为了在输送带1发生撕裂时，能够实现及时检测，本实施例优选将所述 检测开关Kl、K2设置在距离尾部落料点前方30 40米的位置处，以检测输送带1在落料 点处是否发生撕裂问题。而对于易发生在头部漏斗处的输送带1撕裂问题，本实施例可以 采用在距离皮带输送机头部回程点后方10 20米的位置处设置检测开关的方式实现，比 如可以仿照图4所示的检测开关K1、K2设置另外一对检测开关K3、K4。将检测开关Κ3、Κ4 的电子线路并联后，串联在电机的供电回路中，如图7所示。这样一来，无论输送带1在落 料点位置处发生撕裂还是在头部漏斗处发生撕裂，均能控制电机停机，避免输送带1遭受 进一步损坏。对于检测开关Kl Κ4的具体固定方式，可以采用在输送带1的左右两侧树立立 柱6的方式实现，如图4所示。所述立柱6可以直接固定在皮带输送机的机架上，也可以固 定在现有承载托辊单元2的托辊架2-1上。当然，本实施例并不仅限于以上举例，只要能保 证检测开关Kl Κ4位于输送带1下方且靠近边缘的位置处即可。在本实施例中，所述检测开关Kl Κ4可以采用电容式接近开关实现。当然，对于 其他可以感应输送带1的检测开关同样适合，本实施例对此不进行具体限制。在输送带1撕裂后，一般情况下会在撕裂初始点撕开一缕胶条，胶条垂落下来，也 就是本领域技术人员常说的胶条“耷拉”现象。另一种情况是，输送带1撕裂后，技术人员会 采用在撕裂处粘贴胶条等方式加以维护。而在实际使用过程中经常会出现撕裂处胶条垂落 的现象，垂落的胶条若不及时进行处理，往往会引发其他故障的发生。还有一种情况是钢丝 带老化，出现钢丝“翘起”现象。为了对垂落的胶条或者钢丝进行有效检测，本实施例在输 送带承载面撕裂综合检测装置中同时设置了一组略低于运行输送带1的托辊单元3和托辊 转动检测模块，参见图8所示。所述托辊单元3仿照现有承载托辊单元2的结构，也包括托 辊3-2、3-3、3-4和托辊架3-1。其中，中间托辊3_3水平设置，两侧托辊3_2、3_4相对中间 托辊3-3上倾，所成槽角与现有的承载托辊单元2所成槽角α相等，比如也为35°。并且， 托辊3-2、3-3、3-4与输送带1之间形成一段间隔h，在没有胶条或者钢丝垂落时，托辊3-2、 3-3,3-4由于不与输送带1接触而处于静止状态。在本实施例中，所述间隔h可以取在2 3厘米之间。托辊转动检测模块设置在所述的托辊单元3上，在有胶条或者钢丝垂落时，垂 落的胶条或者钢丝会拨动托辊3-2、3-3或3-4发生转动。当托辊转动检测模块检测到托辊 3-2,3-3或3-4发生转动时，输出检测信号至控制器，通过控制器控制所述电机停转。作为所述托辊转动检测模块的一种具体设计方式，本实施例采用磁块4和磁电式 传感器5配合组成，参见图8所示。其中，磁块4安装于托辊3-2、3-3、3-4上，优选在每一个托辊3-2、3-3、3-4上均安装一个磁块4，其高度应略大于间隔h。在托辊架3_1上安装三 个磁电式传感器5，分别与三个磁块4 一一相对，以实现对磁块4的准确感应。作为所述磁块4的一种优选安装位置，安装于中间托辊3-3上的磁块位于该托辊 3-3的中间位置；安装于两侧托辊3-2、3-4上的磁块位于该托辊3-2、3-4靠近内端面的位 置处。当然，安装于中间托辊3-3上的磁块也可以位于中间托辊3-3上任意有利于磁电式 传感器5安装和检测的位置处；安装于两侧托辊3-2、3-4上的磁块也可以位于该托辊3-2、 3-4长度中心向下直到靠近内端面的任意有利于磁电式传感器5安装和检测的位置处。三 个磁电式传感器5与三个磁块4 一一相对，且之间可以间隔2 5厘米。当输送带1撕裂 或者其他原因造成撕裂处胶条或者钢丝垂落时，垂落的胶条或者钢丝就会驱动托辊单元3 中的托辊3-2、3-3、3-4转动，可能是一个转动，也可能是多个一起转动。任何一个托辊3-2、 3-3或3-4发生转动，则安装在其上的磁块4就会随之转动，进而与运行的输送带1发生碰 触，在输送带1的驱动下带动其所在的托辊3-2、3-3或3-4不停转动。磁电式传感器5对 转动的磁块4进行感应，生成检测信号传送给控制器。在本实施例中，所述控制器可以使用 皮带输送机中原有的PLC实现，PLC在接收到磁电式传感器5反馈的代表磁块4旋转的检 测信号后，控制连接在电机供电回路中的开关断开，进而控制电机停转，使输送带1停止运 转。当然，也可以设计其它形式的检测回路，来响应磁电式传感器5发出的检测信号， 以控制电机的供电回路通断，本实施例并不仅限于以上举例。需要说明的是，所述托辊转动检测模块也可以采用光电开关等多种方式进行设 计，本实施例不限于此。当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种输送带承载面撕裂综合检测装置，安装于皮带输送机上，所述皮带输送机包括 机架、输送带、用于驱动输送带运行的电机以及支撑所述输送带的承载托辊单元；其特征在 于在所述检测装置中包含有分置于输送带左右两侧的检测开关、低于所述输送带并与所 述输送带形成一段间隔的托辊单元、以及设置于所述托辊单元上的托辊转动检测模块；其 中，所述检测开关位于输送带靠近边缘的下方，两路检测开关在电路上并联后，串联在所述 电机的供电回路中；所述托辊单元包括托辊和托辊架，所述托辊转动检测模块在检测到所 述托辊发生转动时，输出检测信号至控制器，通过控制器控制所述电机停转。
2.根据权利要求1所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于所述检测开 关位于皮带输送机尾部落料点的前方，且距离落料点30 40米。
3.根据权利要求1所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于所述检测开 关位于皮带输送机头部回程点的后方，且距离回程点10 20米。
4.根据权利要求1所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于所述检测开 关包括两对，其中一对位于皮带输送机尾部落料点的前方，且距离落料点30 40米；另外 一对位于皮带输送机头部回程点的后方，且距离回程点10 20米；每一对检测开关在电路 上均并联，然后将两对检测开关均串联在所述电机的供电回路中。
5.根据权利要求1所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于所述检测开 关为电容式接近开关。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于 所述检测开关安装于立柱上，所述立柱分置于输送带的左右两侧，且固定于所述承载托辊 单元中的托辊架上或者皮带输送机的机架上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于 在所述托辊转动检测模块中包括磁块和磁电式传感器；其中，所述磁块安装在所述托辊单 元中的托辊上；所述磁电式传感器安装在所述托辊单元中的托辊架上，且位置与所述磁块 相对。
8.根据权利要求7所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于在所述托辊 单元中包含有三个托辊，均安装在所述的托辊架上，在每一个托辊上均安装一个磁块，在所 述托辊架上安装三个磁电式传感器，分别与三个磁块一一相对。
9.根据权利要求8所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于在所述的三 个托辊中，中间托辊水平设置，两侧托辊相对中间托辊上倾；其中，安装于中间托辊上的磁 块位于该托辊的中间位置，安装于两侧托辊上的磁块位于该托辊靠近内端面的位置处。
10.根据权利要求9所述的输送带承载面撕裂综合检测装置，其特征在于所述托辊单 元中的托辊与所述输送带的间隔距离为2 3厘米。
全文摘要
本发明公开了一种输送带承载面撕裂综合检测装置，安装于皮带输送机上，所述皮带输送机包括机架、输送带、用于驱动输送带运行的电机以及支撑所述输送带的承载托辊单元；在所述检测装置中包含有分置于输送带左右两侧的检测开关、低于所述输送带并与所述输送带形成一段间隔的托辊单元、以及设置于所述托辊单元上的托辊转动检测模块；其中，所述检测开关位于输送带靠近边缘的下方，两路检测开关在电路上并联后，串联在所述电机的供电回路中；所述托辊单元包括托辊和托辊架，所述托辊转动检测模块在检测到所述托辊发生转动时，输出检测信号至控制器，通过控制器控制所述电机停转。本发明的检测装置成功检测概率高，可以降低输送带损失。
文档编号B65G43/02GK102001518SQ201010538058
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者吴广河, 李志龙, 柴仕贞, 薛永杰, 赵秋园 申请人:青岛港(集团)有限公司