一种穿透式皮带损伤检测装置及方法与流程

本发明涉及一种检测尖状物穿透皮带而引发大面积撕扯皮带事故的装置，属于带式输送机皮带扯裂检测领域。

背景技术：

带式输送机广泛应用于运输散状物料。一般情况，散状物料中带有尖锐部分的金属杂质将被皮带除杂设备予以清除，从而保证散状物料正常运输。在特殊情况下，某些较大金属杂质未被成功除去，将随皮带机达到库场，这种情况是能够接受的，而存在一种对设备损害程度很高的情况，这些尖锐大件杂质在散状物料运输过程中，直接穿透皮带同时卡在设备当中，由于皮带运速度相对较高，一旦出现这种情况，将对公司造成严重经济损失，直接导致长距离、大面积皮带损坏、更换。针对皮带撕扯目前已存在多种形式，多属于停机检测设备，不能达到时时检测。钢丝绳拉线开关检测装置可以实现时时检测，但存在诸多弊端，检测方式比较单一，属于线式检测，只有在皮带带动穿透物触碰拉线开关钢丝绳时才能够及时停转相关作业，条件较为苛刻、难度相对较大。基于此，有必要设计一种适用于时时检测皮带穿透损伤装置，用以减低设备损害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种穿透式皮带损伤检测装置，这种检测装置采用面式压力检测，能够时时检测皮带穿透情况，充分保证皮带正常运行。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种穿透式皮带损伤检测装置，根据现场设备尺寸设计有多种型号，各型号设备尺寸稍作修改，基本原理一致。

一种穿透式皮带损伤检测装置，其特征在于：包括穿透式皮带损伤检测模块与皮带机，穿透式皮带损伤检测模块安装在皮带机上，穿透式皮带损伤检测模块包括气囊、气囊外罩、气囊外罩支撑架、气囊外罩两侧挡板、气囊外罩控制面板；皮带机包括缓冲托辊支架、皮带机钢结构、第一缓冲托辊、第二缓冲托辊、皮带机钢结构立柱、运输带、导料槽挡料皮子装置、皮带机导料槽；所述穿透式皮带损伤检测装置具有至少两组穿透式皮带损伤检测模块；穿透式皮带损伤检测模块安装于皮带机导料槽运输带正下方，为防止运输带在作业过程中与气囊产生干涉，穿透式皮带损伤检测模块与运输带存在间隙。

气囊外罩支撑架安装于皮带机钢结构上表面，安装时要求气囊外罩支撑架沿运输带中轴线对称，同时要求气囊外罩支撑架处于前后两缓冲托辊支架的中间位置，并且不得与前后缓冲托辊支架、第一缓冲托辊、第二缓冲托辊相接触。

一套穿透式皮带损伤检测模块包含两个气囊外罩，其中气囊外罩与气囊统一加工、固定、密封；气囊外罩分为前后两腔，前腔用于固定气囊，前腔四周采用金属材质密封，预留前腔上方斜面与水平面；气囊外罩前腔上方斜面、水平面为检测运输带穿透有效部位，用于检测皮带损伤；气囊外罩后腔为全密封设计，防止杂物进入气囊外罩后腔，其中气囊外罩后腔一侧具有气囊外罩控制面板，控气囊外罩控制面板具有显示气囊实际压力、控制穿透式皮带损伤检测模块启停及报警闪烁的功能。

气囊外罩两侧挡板为穿透式皮带损伤检测模块的固定装置，用于固定气囊外罩；气囊外罩两侧挡板两侧设计有卡爪装置，可完成气囊外罩水平维度、前后维度、左右维度三个维度的固定，保证气囊外罩充分定位。气囊外罩两侧挡板采用螺栓固定方式。

穿透式皮带损伤检测模块安装前需调整缓冲托辊支架各机构间隙，保证第一缓冲托辊、第二缓冲托辊与穿透式皮带损伤检测模块之间不存在摩擦。

缓冲托辊支架调整完毕后，穿透式皮带损伤检测模块中轴线与皮带机运输带中心轴线成直角安装，同时穿透式皮带损伤检测模块沿运输带中轴线对称分布，采用螺栓固定。

根据现场设备实际需求，可多组共同布置安装，配合使用。气囊外罩支撑架安装于皮带机沿线钢结构，采用螺栓固定，气囊外罩内置气囊，与气囊外罩支撑架相互配合，对气囊外罩予以固定，并通过气囊外罩两侧挡板对气囊外罩予以定位，最终实现一种穿透式皮带损伤检测装置安装。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩支撑架属于固定类装置，需对称布置气囊外罩，安装于皮带机落料位置皮带下方，根据落料装置实际尺寸，选择检测装置安装组数。安装前测量皮带中线位置，气囊外罩支撑架轴线与皮带机中心轴线成直角安装，保证穿透式皮带扯裂检测装置对皮带机轴线呈对称分布。气囊外罩支撑架底侧边缘设计有气囊外罩固定装置，同时气囊外罩支撑架中间位置设计有直立挡板，能够充分保证气囊外罩定位需求。安装前清理气囊外罩支撑架表面清洁，保证充分平整接触。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩为实际检测有效装置，气囊外罩共分为两个罩腔：气囊安装腔、气囊压力检测腔。气囊安装腔用于安装、固定穿透式皮带扯裂检测气囊，四周采用金属钢板对气囊予以固定。气囊压力检测腔分为气囊充气管路区域、气囊压力检测线路区域两个区域，管路采用贴近气囊压力检测强地面布置，在气囊外罩设计有气囊充气口。气囊压力检测线路区域中间布置，包含气检测系统囊供电电源、供电开关、气囊压力检测装置、气囊压力报警装置，其中压力开关、压力信号指示灯、压力检测装置布置安装于气囊外罩控制面板。正常状态下，压力检测系统将正常信号传送给皮带机中央处理系统，反馈皮带正常使用信号，气囊外罩面板压力信号指示灯、压力检测装置均显示正常状态，一旦出现皮带穿透而引发气囊损坏，检测系统将通过检测系统将异常信号反馈皮带机中央处理系统，及时听转流程，同时气囊外罩控制面板提示相关报警。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩两侧挡板水平固定于气囊外罩支撑架，通过螺栓部件与气囊外罩支撑架共同固定于皮带机钢结构。为增加强度，气囊外罩两侧挡板外侧设计有肋板，用于固定竖直挡板，竖直挡板左右两侧各设计有固定爪，用以充分固定气囊外罩，同时保证不与气囊外罩控制面板相互干涉。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述穿透式皮带损伤检测装置型号选取、安装数量，均需根据现场设备实际数据进行选取。

利用权利要求以上的装置实现检测的方法，所述检测装置还具有温度检测器及后台控制主机，并将温度检测器的检测结果传送至控制主机，所述气囊具有充气口，所述充气口具有充气和放气功能；所述主机收集气囊的温度和气压信息，并构建温度气压曲线；

控制主机根据气囊的温度气压曲线调节气囊工作在安全范围内，当环境温度升高或者工作时间延长导致气囊内气温升高时，控制主机控制气囊排气，使其气压降低，防止因气温过高导致气囊破裂。

所述装置还具有一个自检气囊，所述自检气囊采用使用中的旧气囊，每次将一个新气囊替换一个使用中的旧气囊并将该旧气囊作为自检气囊安装至自检口。控制主机在工作中检测自检气囊因温度过高而破裂的气压随温度的变化规律，每隔一定时间构造新的温度极限气压曲线，并调节气囊的工作气压工作在极限气压的80%，既防止因气压过高而破裂，又防止因气压过低而导致检测灵敏度下降。每次构造新的温度极限气压曲线可以有效的适应因环境和气囊老化导致的气囊性能的下降。

控制主机监控所有气囊的气压，使其一直处于相同的气压下，当气囊被穿透时，气压迅速下降，控制主机判断气囊被穿透，发送警报信号；

控制主机检测气囊的充气频率，并当某一气囊的充气频率高于其他所有气囊的充气频率的平均值2倍时，发送报警信号，提示对气囊和皮带进行检修。

所述每个气囊的气压检测器具有唯一编号，在进行工作时，一旦发生警报，控制主机显示异常的气压检测器编号给用户。

本发明的有益效果是：

本发明穿透式皮带损伤检测装置，采用面式压力方式，用于检测皮带穿透式损伤，降低运输带损伤和撕裂，有效保护了输送带。同时，能够在第一时间将皮带穿透损伤信号传送皮带机系统中央处理器，第一时间停止设备运转，避免次生皮带长距离损伤，大大降低了运输带维修、更换工作，同时，能够降低由于穿透式皮带损伤而引起长距离皮带更换维修成本。本发明具有结构简单、设计合理、方便安装拆卸、维护保养、检测准确、安全性能高的优点，是一种适用于大型高速运行的带式输送机穿透式安全检测装置新型装置。

附图说明

图1本发明的整体结构示意图；

图2本发明的现场安装示意图；

图3本发明的局部剖视图。

图中标记如下：气囊1、气囊外罩2、气囊外罩支撑架3、气囊外罩两侧挡板4、皮带机钢结构5、气囊外罩控制面板6、缓冲托辊支架7、缓冲托辊8、缓冲托辊9、皮带机钢结构立柱10、穿透式皮带损伤检测模块11、运输带12、导料槽挡料皮子装置13、皮带机导料槽14。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

一种穿透式皮带损伤检测装置，其特征在于：包括穿透式皮带损伤检测模块11与皮带机，穿透式皮带损伤检测模块11安装在皮带机上，穿透式皮带损伤检测模块11包括气囊1、气囊外罩2、气囊外罩支撑架3、气囊外罩两侧挡板4、气囊外罩控制面板6；皮带机包括缓冲托辊支架7、皮带机钢结构5、第一缓冲托辊8、第二缓冲托辊9、皮带机钢结构立柱10、运输带12、导料槽挡料皮子装置13、皮带机导料槽14；所述穿透式皮带损伤检测装置具有至少两组穿透式皮带损伤检测模块11；穿透式皮带损伤检测模块11安装于皮带机导料槽14运输带12正下方，为防止运输带12在作业过程中与气囊1产生干涉，穿透式皮带损伤检测模块11与运输带12存在间隙。

气囊外罩支撑架3安装于皮带机钢结构5上表面，安装时要求气囊外罩支撑架3沿运输带12中轴线对称，同时要求气囊外罩支撑架3处于前后两缓冲托辊支架7的中间位置，并且不得与前后缓冲托辊支架7、第一缓冲托辊8、第二缓冲托辊9相接触。

一套穿透式皮带损伤检测模块11包含两个气囊外罩2，其中气囊外罩2与气囊1统一加工、固定、密封；气囊外罩2分为前后两腔，前腔用于固定气囊1，前腔四周采用金属材质密封，预留前腔上方斜面与水平面；气囊外罩2前腔上方斜面、水平面为检测运输带穿透有效部位，用于检测皮带损伤；气囊外罩2后腔为全密封设计，防止杂物进入气囊外罩2后腔，其中气囊外罩2后腔一侧具有气囊外罩控制面板6，控气囊外罩控制面板6具有显示气囊实际压力、控制穿透式皮带损伤检测模块11启停及报警闪烁的功能。

气囊外罩两侧挡板4为穿透式皮带损伤检测模块11的固定装置，用于固定气囊外罩2；气囊外罩两侧挡板4两侧设计有卡爪装置，可完成气囊外罩2水平维度、前后维度、左右维度三个维度的固定，保证气囊外罩充分定位。气囊外罩两侧挡板4采用螺栓固定方式。

穿透式皮带损伤检测模块11安装前需调整缓冲托辊支架7各机构间隙，保证第一缓冲托辊8、第二缓冲托辊9与穿透式皮带损伤检测模块11之间不存在摩擦。

缓冲托辊支架7调整完毕后，穿透式皮带损伤检测模块11中轴线与皮带机运输带12中心轴线成直角安装，同时穿透式皮带损伤检测模块11沿运输带中轴线对称分布，采用螺栓固定。

根据现场设备实际需求，可多组共同布置安装，配合使用。气囊外罩支撑架安装于皮带机沿线钢结构，采用螺栓固定，气囊外罩内置气囊，与气囊外罩支撑架相互配合，对气囊外罩予以固定，并通过气囊外罩两侧挡板对气囊外罩予以定位，最终实现一种穿透式皮带损伤检测装置安装。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩支撑架属于固定类装置，需对称布置气囊外罩，安装于皮带机落料位置皮带下方，根据落料装置实际尺寸，选择检测装置安装组数。安装前测量皮带中线位置，气囊外罩支撑架轴线与皮带机中心轴线成直角安装，保证穿透式皮带扯裂检测装置对皮带机轴线呈对称分布。气囊外罩支撑架底侧边缘设计有气囊外罩固定装置，同时气囊外罩支撑架中间位置设计有直立挡板，能够充分保证气囊外罩定位需求。安装前清理气囊外罩支撑架表面清洁，保证充分平整接触。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩为实际检测有效装置，气囊外罩共分为两个罩腔：气囊安装腔、气囊压力检测腔。气囊安装腔用于安装、固定穿透式皮带扯裂检测气囊，四周采用金属钢板对气囊予以固定。气囊压力检测腔分为气囊充气管路区域、气囊压力检测线路区域两个区域，管路采用贴近气囊压力检测强地面布置，在气囊外罩设计有气囊充气口。气囊压力检测线路区域中间布置，包含气检测系统囊供电电源、供电开关、气囊压力检测装置、气囊压力报警装置，其中压力开关、压力信号指示灯、压力检测装置布置安装于气囊外罩控制面板。正常状态下，压力检测系统将正常信号传送给皮带机中央处理系统，反馈皮带正常使用信号，气囊外罩面板压力信号指示灯、压力检测装置均显示正常状态，一旦出现皮带穿透而引发气囊损坏，检测系统将通过检测系统将异常信号反馈皮带机中央处理系统，及时听转流程，同时气囊外罩控制面板提示相关报警。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述气囊外罩两侧挡板水平固定于气囊外罩支撑架，通过螺栓部件与气囊外罩支撑架共同固定于皮带机钢结构。为增加强度，气囊外罩两侧挡板外侧设计有肋板，用于固定竖直挡板，竖直挡板左右两侧各设计有固定爪，用以充分固定气囊外罩，同时保证不与气囊外罩控制面板相互干涉。

上述穿透式皮带损伤检测装置，所述穿透式皮带损伤检测装置型号选取、安装数量，均需根据现场设备实际数据进行选取。

实施例2

本实施例的装置结构实施例1相同之外还具有以下实现检测方法的结构：

所述检测装置具有温度检测器及后台控制主机，并将温度检测器的检测结果传送至控制主机，所述气囊具有充气口，所述充气口具有充气和放气功能；所述主机收集气囊的温度和气压信息，并构建温度气压曲线；

控制主机根据气囊的温度气压曲线调节气囊工作在安全范围内，当环境温度升高或者工作时间延长导致气囊内气温升高时，控制主机控制气囊排气，使其气压降低，防止因气温过高导致气囊破裂。

所述装置还具有一个自检气囊，所述自检气囊采用使用中的旧气囊，每次将一个新气囊替换一个使用中的旧气囊并将该旧气囊作为自检气囊安装至自检口。控制主机在工作中检测自检气囊因温度过高而破裂的气压随温度的变化规律，每隔一定时间构造新的温度极限气压曲线，并调节气囊的工作气压工作在极限气压的80%，既防止因气压过高而破裂，又防止因气压过低而导致检测灵敏度下降。每次构造新的温度极限气压曲线可以有效的适应因环境和气囊老化导致的气囊性能的下降。

控制主机监控所有气囊的气压，使其一直处于相同的气压下，当气囊被穿透时，气压迅速下降，控制主机判断气囊被穿透，发送警报信号；

控制主机检测气囊的充气频率，并当某一气囊的充气频率高于其他所有气囊的充气频率的平均值2倍时，发送报警信号，提示对气囊和皮带进行检修。

所述每个气囊的气压检测器具有唯一编号，在进行工作时，一旦发生警报，控制主机显示异常的气压检测器编号给用户。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。