一种带自冷却系统的逆止装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种带自冷却系统的逆止装置，包括逆止器、润滑液循环冷却系统、温度数据采集系统和温度监控系统，逆止器的内圈充满润滑液，温度传感器通过逆止器透盖的底部插入逆止器内并与其内的润滑液相接触；温度传感器与温度变送器相连，温度变送器通过可扩展模数转换模块与PLC控制器相连，PLC控制器通过固定继电器与泵电机相连，泵电机与控制泵相连，逆止器内的润滑液通过管路连接依次进入控制泵和散热器形成循环流动冷却。本发明通过实时监控润滑液的温度变化，达到对逆止装置失效前预警和失效后的报警，实现逆止装置的自冷却，保证逆止装置的安全性。
【专利说明】一种带自冷却系统的逆止装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带自冷却系统的逆止装置，属于制动装置【技术领域】。
【背景技术】
[0002]逆止器是一种应用于倾斜式或向上运输式带式输送机主机中，当有载荷停车时，为防止发生倒转或顺滑的制动装置。
[0003]一般来讲，由于逆止器在不同的温度环境下其内部得不到均匀的冷却，根据带式输送机用逆止器机械行业标准JB/T9015-2011规定，逆止器工作温度环境为_25°C?+40°C，在正常情况下其温升应低于30°C。但是由于逆止器内部零件的高速转动及相互间的相对运动，为了减少运动时零件间的相对运动摩擦和金属磨损，在逆止器内圈一般都储存有润滑液，以确保逆止器内部的润滑。伴随内圈的旋转，从逆止装置内部的楔块，内、夕卜圈等零件上会有磨损脱落的小碎块进入润滑液中，增大润滑液与零件的摩擦，使润滑液温度上升的同时润滑液也逐渐的失效，因此，逆止器在工作时会产生温升，当此温升超过标准时，逆止器各处零件受热膨胀而破坏正常的配合间隙，若不能及时发现并进行修复，逆止装置的逆止效果和使用寿命有非常大的影响。
[0004]另外，输送机在停电或驱动机构发生机械故障时，逆止装置的失效或损坏，使输送机的物料及输送带会因重力作用向后倒车，物料在输送机尾部堆积，造成事故，严重时会造成机毁人亡的重大安全事故。
[0005]迄今为止，传统的逆止器在对其温度的检测和控制方面是空白的。随着连续输送设备向着高带速、大倾角和长距离方向发展，对逆止器的要求也越来越高，近几年还出现的逆止力矩为2000KN.m的逆止器，对于这类重型的逆止器，除了在体积和重量上增大以外，对其冷却也需要提出更高的要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于:由于逆止器失效的明显特征之一就是逆止器内部润滑液温度急剧升高，针对如何检测和控制润滑液的温度，提前对逆止器失效进行预警，有效保证上运连续输送设备在停电或驱动机构发生机械故障时的安全性，提供一种带自冷却系统的逆止装置，利用电子元件实时监控润滑液的温度变化，达到对逆止装置失效前预警和失效后的报警，解决输送机在长期的启、停运行中导致逆止装备内部磨损、发热等因素而产生失效的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
[0007]本发明目的通过下述技术方案来实现:一种带自冷却系统的逆止装置，包括逆止器、润滑液循环冷却系统、温度数据采集系统和温度监控系统，逆止器的内圈充满润滑液，所述润滑液循环冷却系统包括控制泵、泵电机、散热器、固定继电器，所述温度数据采集系统包括温度传感器和温度变送器，所述温度监控系统包括带可扩展模数转换模块的PLC控制器，温度传感器通过逆止器透盖的底部插入逆止器内并与其内的润滑液相接触；温度传感器与温度变送器相连，温度变送器通过可扩展模数转换模块与PLC控制器相连，PLC控制器通过固定继电器与泵电机相连，泵电机与控制泵相连，逆止器内的润滑液通过管路连接依次进入控制泵和散热器形成循环流动冷却。
[0008]作为一种优选方式，润滑液循环冷却系统还包括过滤网，过滤网分别设于润滑液流出和进入逆止器管路口处。
[0009]作为一种优选方式，温度监控系统还包括与PLC控制器相连的液晶显示和键盘、数据存储单元和RS-232通讯接口。
[0010]进一步地，温度数据采集系统上设有与PLC控制器的RS-232通讯接口相匹配的通讯接口。
[0011 ] 作为一种优选方式，PLC控制器设于独立的控制室内，或者集成于带式输送机主控制系统中。
[0012]作为一种优选方式，可扩展模拟量输入模块对温度数据采集系统采集到的温度信号进行模拟量和数字量的转换。
[0013]作为优选方式，该逆止器的自冷却过程为:温度传感器从逆止器中采集润滑液的实时温度数据，通过温度变送器转换为标准电信号，并通过模数转换模块将信号输入PLC控制器；经过PLC控制器的数据处理，将实时温度数据与给定温度值进行比较，当实时温度数据超过给定温度值时，PLC控制器控制固态继电器导通，固态继电器使泵电机得电，启动控制泵加压，逆止器内的润滑液经过滤后沿管道流入控制泵中，并经过散热器进行散热，润滑液与散热器热交换后，经过再一次的过滤后流入逆止器中，实现润滑液循环冷却系统的自动控制。
[0014]本发明的工作过程为:
将润滑液温度作为控制目标，通过将温度传感器安装在逆止器本体上，并插入润滑液中，直接、稳定的测量和采集实时温度值，该数据经转换，由相应的接口传送至监控系统控制器处理，再送至主机控制室，进行温度实时显示，便于及时的了解逆止装置实时温度；监控系统中设有闭环控制环节，采集到的实时温度作为闭环的反馈信号与设定值比较，控制固态继电器的导通，实现润滑液循环流动的自动控制；循环润滑液由过滤网直接过滤除杂，再经散热器直接接触散热冷却，实现润滑液自冷却的同时，逆止装置的温度也得到一定的控制。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明通过实时监控润滑液的温度变化，达到对逆止装置失效前预警和失效后的报警，同时，润滑液除了对逆止装置内部回转零件进行润滑外，还起到了对装置内部零件的冷却，实现逆止装置的自冷却，保证逆止装置的安全性；具体来说，具备如下的优点:
1.对逆止器润滑液温度的实时监测和控制，加强对逆止装置温度的可控制性；
2.逆止器温度的实时显示，使逆止装置得以更快更早的预警和控制，极大的减小因逆止装置异常温升造成逆止器失效、损坏而引起的事故发生，有效避免人员伤亡和财产损失;
3.润滑液的循环使用，提高润滑液的使用效率，实现对成本的节约和环境的保护；
4.润滑液直接过滤除杂，工艺简单，透气性好，精度均匀稳定，不泄漏，有效的减小逆止器内部零件之间的摩擦系数，降低工作阻力，使逆止器因摩擦产生的热量降低，所需功耗减小; 5.采用润滑液的自循环冷却有效的防止由于温度的升高而产生的逆止装置零件的磨损，提高逆止装置使用寿命；
6.温度检测系统相关传感器和变送器的使用，易于系统装配和调整，成本低；
7.检测系统与控制器结合，实现逆止装置工作温度的实时传送和自动控制，显著提高逆止器自动化程度，控制响应快，过程平稳，具有很高的可靠性和抗干扰能力；
8.逆止装置自冷却系统的加入，使输送机的可靠性、稳定性和安全性得到很大提升。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为逆止装置自冷却系统原理图；
图2为逆止装置冷却系统温度控制原理框图；
图3为温度控制系统接线图；
图4为逆止装置冷却系统温度控制工作流程图；
图5为控制系统软件流程图。
[0018]其中:逆止器-1，润滑液循环冷却系统_2，温度数据采集系统_3，温度监控系统-4，润滑液-11，过滤网-21， 控制泵-22，散热器-23， 泵电机-24， 固定继电器-25， 温度传感器-31，温度变送器-32， PLC控制器-41， 可扩展模数转换模块-42，液晶显示和键盘-43，数据存储单元-44，RS-232通讯接口-45。
[0019]
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
实施例
[0022]如图1-4所示，带自冷却系统的逆止装置包括逆止器1、润滑液循环冷却系统2、温度数据采集系统3和温度监控系统4。逆止器用来实现带式输送机的逆止保护，逆止器I的内圈充满润滑液11，用于逆止器内各运动部件的润滑和冷却。
[0023]所述润滑液循环冷却系统2包括过滤网21、控制泵22、泵电机24、散热器23、固定继电器25，过滤网21分别设于润滑液11流出和进入逆止器I管路口处。所述温度数据采集系统3包括温度传感器31和温度变送器32。所述温度监控系统4包括带可扩展模数转换模块42的PLC控制器41、与PLC控制器41相连的液晶显示和键盘43、数据存储单元44和RS-232通讯接口 45。可扩展模拟量输入模块42对温度数据采集系统3采集到的温度信号进行模拟量和数字量的转换。温度数据采集系统3上设有与PLC控制器41的RS-232通讯接口 45相匹配的通讯接口。温度传感器31通过逆止器I透盖的底部插入逆止器I内并与其内的润滑液11相接触；温度传感器31与温度变送器32相连，温度变送器32通过可扩展模数转换模块42与PLC控制器相连，PLC控制器41通过固定继电器25与泵电机24相连，泵电机24与控制泵22相连，逆止器I内的润滑液11通过管路连接依次进入控制泵22和散热器23形成循环流动冷却。
[0024]在润滑液循环冷却系统中:固态继电器是一种具有继电特性的无触点式电子开关，具有寿命长，可靠性高，开关速度快，无噪声等特点，可直接、快速、准确的对泵电机进行控制。润滑液在不断循环冷却的同时，为了清除逆止器运行时脱落在润滑液中的杂质，系统中加入过滤网对循环流动的润滑液进行直接过滤除净。为了使润滑液能够循环冷却，系统通过泵电机的启动，泵不断的给系统加压，强制逆止器中的润滑液进入管道，经散热器吸收润滑液的热量，并散发到大气中；冷却后的润滑液再流入逆止器中，如此不断的循环，热量不断被散发到大气中，使润滑液和逆止器得到冷却。
[0025]在温度数据采集系统中:Pt电阻温度传感器安装于逆止器上，插入润滑液中。通过热电阻阻值随温度的变化对润滑液温度信号进行测量采集并转化为电信号。温度传感器的输出端与温度变送器的输入端相连，能将采集到的非标准电信号进行隔离、放大，得到一般二次仪表能接收的标准电信号，再由温度变送器的输出端输出到控制器的输入端，为润滑液温度的实时显示和控制做好准备。具体来说，如图2、图3所示，温度传感器就是利用金属的电阻值随温度的变化而变化，将待测的温度值以电信号的形式采集，但是传感器采集的电信号是不能被一般工业控制器接收的非标准电信号(标准电信号为4?20mA或O?5V等)，需要变送器将此非标电信号转换为能被控制器识别的标准电信号。传感器和变送器相连接，一同构成自动控制的监测信号源。变送器的工作电压为直流电压24V，其输出的标准电信号由与PLC控制器相匹配的数据传输接口送入控制器，经过控制器与润滑液温度设定值的比较运算，控制器给固态继电器发出信号，控制继电器的导通和关闭，实现对泵电机的快速启动和停止。
[0026]在温度监控系统中:PLC控制器设于独立的控制室内，或者集成于带式输送机主控制系统中。如图4所示，自冷却系统的开启和停止由给定的两个温度值控制，当测量的润滑液温度达到给定上限危险温度时，PLC控制器控制固态继电器导通，泵电机启动使润滑液循环冷却；当冷却后的润滑液温度下降到给定下限安全温度后，PLC控制器控制固态继电器关闭，泵电机停止，循环冷却停止。这两个温度值可在上位机上进行修改和实时监控。使用时，PLC控制器能存储操作指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。本发明以主控系统中的PLC控制器为控制核心，其可扩充模数转换模块接收变送器输出的电信号，并将模拟量电信号转换为PLC控制器CPU能接收的数字量信号。PLC控制器在运行过程中循环扫描，将转化后的数字量信号与工艺设定的上下限温度值进行比较，以控制固态继电器的导通和关闭；实现对润滑液温度的实时监控和冷却系统的自动化控制。在组态环境中，通过触摸屏构成人机交互界面，转化后的数字量信号能实时的在上位机液晶屏上显示，并且可根据不同工艺需求使用键盘对温度的上下限进行设置，完成数据输入/输出、参数修改、实时监控和报警联锁。
[0027]该PLC控制器的控制流程如下:
如图5所示，系统开始时，存储器的数据初始化，通过触摸屏对要求的温度最大值Tmax和最小值Tmin进行设定，并存入控制器中；通过不断的检测实时温度T，用PLC控制器中的编程指令编程，将温度T与设定最大值Tmax进行比较，当T>Tmax时，PLC控制器给固定继电器的输入端电信号，使固态继电器导通，启动循环泵60s，润滑液开始自循环冷却。循环泵开启60s后，将实时温度T与最小值Tmin比较，若T〈Tmin，则PLC控制器停止给固态继电器电信号，固态继电器关闭，循环泵停机，循环结束。若T>Tmin,贝U比较实时温度T与设定最大值Tmax,判断是否开启循环泵。
[0028]该逆止器的自冷却过程为:系统由温度传感器从逆止器中采集润滑液的实时温度数据，通过温度变送器转换为标准电信号，并将信号输入PLC控制器模数转换模块中；经过数据处理后，温度信息不仅能在显示屏上显示实时数据，还可通过键盘的输入，对给定温度值进行修改，以适应不同工艺对温度值上下限的不同要求，再由给定温度值与实时温度数据进行比较，以控制固态继电器的导通和关闭；而且温度信息能被存储起来，实现数据的管理和记录；另外还可以通过RS-232通讯接口与其他设备连接，完成其他扩充的功能。固态继电器的导通能使润滑液循环冷却系统的泵电机得电启动泵加压，逆止器中装有的润滑液通过直接过滤除杂后沿管道流动。散热器增大润滑液与外界的接触面积，能够充分吸收润滑液的温度，并散发到大气中；润滑液与散热器热交换后经过再一次的过滤又流入逆止器中，实现润滑液循环冷却系统的自动控制。
[0029]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带自冷却系统的逆止装置，包括逆止器(1)，逆止器(I)的内圈充满润滑液(11)，其特征在于:还包括润滑液循环冷却系统(2)、温度数据采集系统(3)和温度监控系统(4)，所述润滑液循环冷却系统(2)包括控制泵(22)、泵电机(24)、散热器(23)、固定继电器(25 )，所述温度数据采集系统(3 )包括温度传感器(31)和温度变送器(32 )，所述温度监控系统(4)包括带可扩展模数转换模块(42)的PLC控制器(41)，温度传感器(31)通过逆止器(I)透盖的底部插入逆止器(I)内并与其内的润滑液(11)相接触；温度传感器(31)与温度变送器(32)相连，温度变送器(32)通过可扩展模数转换模块(42)与PLC控制器相连，PLC控制器(41)通过固定继电器(25)与泵电机(24)相连，泵电机(24)与控制泵(22)相连，逆止器(I)内的润滑液(11)通过管路连接依次进入控制泵(22 )和散热器(23 )形成循环流动冷却。
2.如权利要求1所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:润滑液循环冷却系统(2)还包括过滤网(21)，过滤网(21)分别设于润滑液(11)流出和进入逆止器(I)管路口处。
3.如权利要求1所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:温度监控系统(4)还包括与PLC控制器(41)相连的液晶显示和键盘(43)、数据存储单元(44)和RS-232通讯接口(45)。
4.如权利要求3所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:温度数据采集系统(3)上设有与PLC控制器(41)的RS-232通讯接口(45)相匹配的通讯接口。
5.如权利要求1所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:PLC控制器(41)设于独立的控制室内，或者集成于带式输送机主控制系统中。
6.如权利要求1所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:可扩展模拟量输入模块(42)对温度数据采集系统(3)采集到的温度信号进行模拟量和数字量的转换。
7.如权利要求1-6中任一所述的带自冷却系统的逆止装置，其特征在于:该逆止器的自冷却过程为:温度传感器(31)从逆止器(I)中采集润滑液的实时温度数据，通过温度变送器(32)转换为标准电信号，并通过模数转换模块将信号输入PLC控制器(41);经过PLC控制器(41)的数据处理，将实时温度数据与给定温度值进行比较，当实时温度数据超过给定温度值时，PLC控制器(41)控制固态继电器(25)导通，固态继电器(25)使泵电机(24)得电，启动控制泵(22)加压，逆止器(I)内的润滑液(11)经过滤后沿管道流入控制泵(22)中，并经过散热器(23 )进行散热，润滑液(11)与散热器(23 )热交换后，经过再一次的过滤后流入逆止器(I)中，实现润滑液循环冷却系统的自动控制。
【文档编号】B65G23/26GK103879723SQ201410103196
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】何洋洋, 周铁 申请人:四川省自贡运输机械集团股份有限公司