一种多功能皮带输送机测试台的制作方法

本发明涉及一种检测试验装置，具体涉及一种多功能皮带输送机测试台。

背景技术：

辊筒作为带式输送机的重要零部件是传递力矩的主要部分，其性能的好坏直接影响带式输送机的性能。辊筒与皮带的相互作用非常复杂，皮带的压力、静摩擦力和动摩擦力相互作用以及皮带在辊筒处由于弹性伸长而造成的蠕动等特性造成辊筒受力不均，这也使得皮带出现跑偏、打滑甚至断带等情况。

虽然带式输送机控制系统具有一定的故障检测功能，但都存在各种不足，不能满足实际生产需要。从保证设备正常运行的角度来看，针对辊筒动态性能进行检测的试验装置具有很高的实用价值。

技术实现要素：

本发明的目的就是设计一种试验装置，能够模拟不同的重物环境、测量待测辊筒在不同辊筒转速与皮带张紧力下的轴承温度、皮带跑偏量以及打滑率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多功能皮带输送机测试台，其特征在于，包括机架、位于机架一侧的待测辊筒、位于机架另一侧的从动辊筒、位于待测辊筒下方且在待测辊筒与从动辊筒之间的张紧辊筒，位于张紧辊筒下方且在张紧辊筒与待测辊筒之间的驱动辊筒；皮带从驱动辊筒下方延申至换向辊筒下方，皮带从换向辊筒上方绕出延申至待测辊筒，皮带从待测辊筒上方绕过，从待测辊筒下方绕出，延申至张紧辊筒；皮带从张紧辊筒上方绕过，从张紧辊筒下方绕出，延申至驱动辊筒，形成闭环；在张紧辊筒与待测辊筒之间设有重物模拟机构，所述重物模拟机构包括两个平行设置的从动轮，以及位于两个从动轮之间的重物辊筒，从待测辊筒下方经过的皮带，从一侧从动轮上方绕过，经重物辊筒下方，再从另一侧从动轮上方绕出；所述张紧辊筒活动设置，张紧辊筒可以在水平方向上变换位置；

机架内装有用于检测待测辊筒轴承温度的温度感应器，用于检测辊筒转速从而计算辊筒打滑率的旋转编码器，用于检测皮带张紧力的张紧力传感器，带有通讯接口的单片机（mcu）控制器；所述机架上方设有用于检测皮带跑偏量的工业相机。

进一步地，所述张紧辊筒的轮轴两端各设有一个滑动头，机架上设有供滑动头水平方向的轨道槽，滑动头上接有沿轨道槽方向设置的调节螺杆；调节螺杆一端设有凸出的固定头，固定头嵌入滑动头内的固定槽中，调节螺杆另一端设有调节螺母。转动调节螺母，即可控制张紧辊筒前后移动，进而控制皮带的松紧程度。

活动设置的张紧辊筒，既能引导皮带换向，保证驱动辊筒与皮带大角度接触，提高驱动效率；又可以调节皮带张紧程度，防止皮带松动、打滑。

进一步地，所述张紧辊筒调节螺杆的中间位置打磨有上下两处光洁平面，所述光洁平面上均安装有张紧力传感器。

张紧力传感器检测到的张紧力参数，经由单片机传输至上位机进行数据记录。对比皮带张紧力与皮带打滑率、皮带跑偏量的数据，调节皮带的张紧程度，可以得到让待测滚率打滑率与皮带跑偏量最低的最佳应用数据。

进一步地，在重物模拟机构与待测辊筒之间设有跑偏调正机构，所述跑偏调正机构包括跑偏调正辊筒以及跑偏调正辊筒的辊筒轴；所述跑偏调正辊筒的辊筒轴两端设滑动头，机架上设有供滑动头水平方向的轨道槽，滑动头上接有沿轨道槽方向设置的长螺钉，螺钉的凸出端嵌入滑动头的固定槽中，螺钉的另一端设有调节螺母。转动调节螺母，改变调节螺母与螺钉凸出端的距离，螺钉的凸出端即可带动滑动头前后移动，进而控制跑偏调正辊筒的平行度，调正皮带的跑偏量。

进一步地，所述重力张紧辊筒的辊筒轴两端各设有一个滑动头，机架上设有供滑动头竖直方向的轨道槽，滑动头上接有沿轨道槽方向设置的调节螺杆，调节螺杆一端设有凸出的固定头，固定头嵌入滑动头内的固定槽中，调节螺杆另一端设有调节螺母。转动调节螺母，即可控制重力张紧辊筒上下移动，从而模拟不同重量的货物运输时带给皮带的压力。

进一步地，所述驱动辊筒由三相电机驱动，三相电机与驱动辊筒之间为链传动；在三相电机的三相电路处接有电流互感器，电流互感器获取的三相电机电流数据，经由单片机传输至上位机，上位机据此以计算电机功率；在三相电机与链轮中间连接有扭矩传感器，三相电机、扭矩传感器与链轮严格同心，同轴度达到0.1。三相电机扭矩信号经由单片机传输至上位机，上位机据此以计算电机扭矩。

作为优选，所述温度感应器为红外感应器，所述红外温度传感器加装于待测辊筒左右两端轴头处，检测头对准轴承，以检测辊筒轴承温度。温度信号经由单片机传输至上位机，进行相关判断。

作为优选，工业相机加装于皮带中间正上方1.5米处，对皮带进行实时拍摄。将拍摄图片直接传输至上位机，上位机根据相关算法进行跑偏量识别。

作为优选，所述旋转编码器分别装载于第一同步轮与第二同步轮上，两个同步轮分别紧靠在驱动辊筒与右侧改向辊筒端面上。驱动辊筒转动带动第一同步轮同时转动，从而旋转编码器采集到驱动辊筒转速；换向辊筒转动带动第二同步轮同时转动，从而旋转编码器采集换向辊筒转速，进而得到皮带运行速度，驱动辊筒转速参数与皮带运行速度参数经由单片机传输至上位机，经上位机相关算法判断皮带打滑率。

本发明通过调节驱动电机的转速、张紧辊筒的位置，调节转速与皮带张紧力两个参数；通过设置于待测辊筒附近的红外线感应装置测量对应的温度数据；通过设置于机架上方的工业相机，测量对应的皮带跑偏量数据；通过设置于换向辊筒与驱动辊筒附近的旋转编码器，获取皮带的运行速度与驱动辊筒的速度，进而得到打滑率数据。各组直接测量数据通过单片机控制器，传入上位机中，通过上位机得到不同转速与张紧力下的，温度、跑偏量、打滑率数据表，本发明即可以通过试验的方法，得出待测辊筒的最佳应用条件，即测出待测辊筒在何种转速与张紧力条件下，具有最好的温度、跑偏量、打滑率数据。也可以测试出待测辊筒在某个特定的工作条件下，是否具有合格的动态性能，即在某个特定的转速与张紧力条件下，温度、跑偏量、打滑率是否超出需求值。

本发明的有益效果是可以便捷快速的测量待测辊筒的各项动态性能，为带式输送机的安装、维护、使用带来了巨大的便利。

附图说明

图1是一种多功能皮带输送机测试台的立体结构示意图；

图2是一种多功能皮带输送机测试台的立体结构示意图；

图3是重力模拟机构的机构示意图；

图4是张紧辊筒以及附属滑动部件的机构示意图；

图5是跑偏调正机构的机构示意图。

具体实施方式

参见图1-图5，一种多功能皮带输送机测试台，其特征在于，包括机架9、位于机架左侧的待测辊筒1、位于机架另一侧的从动辊筒2、位于待测辊筒1下方且在待测辊筒1与从动辊筒2之间的张紧辊筒3，位于张紧辊3筒下方且在张紧辊筒3与待测辊筒2之间的驱动辊筒5；皮带8从驱动辊筒5下方延申至从动辊筒2下方，皮带8从从动辊筒2上方绕出延申至待测辊筒1，皮带8从待测辊筒1上方绕过，从待测辊筒1下方绕出，延申至张紧辊筒3；皮带8从张紧辊筒3上方绕过，从张紧辊筒3下方绕出，延申至驱动辊筒5，形成闭环；在张紧辊筒3与待测辊筒1之间设有重物模拟机构4，所述重物模拟机构4包括平行设置的辅助轮402、403，以及位于辅助辊筒402、辅助辊筒403之间的重物辊筒401，从待测辊筒1下方经过的皮带8，从辅助辊筒402上方绕过，经重物辊筒401下方，再从辅助辊筒403上方绕出；所述张紧辊筒3活动设置，张紧辊筒3可以在水平方向上变换位置；

红外温度传感器11加装于待测辊筒1左右两端轴头处，检测头对准轴承，以检测辊筒轴承温度。温度信号经由单片机传输至上位机，进行相关判断。

所述张紧辊筒3的轮轴两端各设有一个滑动头302，机架9上设有供滑动头水平方向的轨道槽301，滑动头302上接有沿轨道槽方向设置的调节螺杆303；调节螺杆303一端设有凸出的固定头，固定头嵌入滑动头302内的固定槽3021中，调节螺杆303另一端设有调节螺母3032。转动调节螺母3032，即可控制张紧辊筒3前后移动，进而控制皮带8的松紧程度。在张紧辊筒的调节螺杆303的中间位置打磨有上下两处光洁平面，所述光洁平面上均安装有张紧力传感器304。

张紧力传感器304检测到的张紧力参数，经由单片机传输至上位机进行数据记录。对比皮带张紧力与皮带打滑率、皮带跑偏量的数据，调节皮带的张紧程度，可以得到让待测滚率打滑率与皮带跑偏量最低的最佳应用数据。

在重物模拟机构4与待测辊筒1之间设有跑偏调正机构7，所述跑偏调正机构7包括跑偏调正辊筒701以及跑偏调正辊筒的辊筒轴702；所述跑偏调正辊筒的辊筒轴702两端设滑动头7021，机架9上设有供滑动头水平方向的轨道槽703，滑动头上固接有沿轨道槽方向设置的长螺钉7022，长螺钉7022的上设有调节螺母7023。转动调节螺母7023，即可控制跑偏调正辊筒701的平行度，调正皮带的跑偏量。

所述重力张紧辊筒的辊筒轴两端各设有一个滑动头405，机架9上设有供滑动头竖直方向的轨道槽404，滑动头405上接有沿轨道槽404方向设置的调节螺杆406，调节螺杆406一端设有凸出的固定头，固定头嵌入滑动头内的固定槽中，调节螺杆另一端设有调节螺母。转动调节螺母，即可控制重力张紧辊筒上下移动，从而模拟不同重量的货物运输时带给皮带的压力。

所述驱动辊筒5由三相电机驱动6，三相电机6与驱动辊筒5之间为链传动；在三相电机的三相电路处接有电流互感器，电流互感器获取的三相电机电流数据，经由单片机传输至上位机，上位机据此以计算电机功率；在三相电机与链轮601中间连接有扭矩传感器602，三相电机6、扭矩传感器602与链轮601严格同心，同轴度达到0.1。三相电机扭矩信号经由单片机传输至上位机，上位机据此以计算电机扭矩。

工业相机加装于皮带中间正上方1.5米处，对皮带进行实时拍摄。将拍摄图片直接传输至上位机，上位机根据相关算法进行跑偏量识别。

旋转编码器分别装载于第一同步轮12与第二同步轮13上，两个同步轮分别紧靠在驱动辊筒5与右侧从动辊筒2端面上。驱动辊筒5转动带动第一同步轮12同时转动，从而旋转编码器采集到驱动辊筒12转速；从动辊筒2转动带动第二同步轮13同时转动，从而旋转编码器采集从动辊筒2转速，进而得到皮带8的运行速度，驱动辊筒5转速参数与皮带8的运行速度参数经由单片机传输至上位机，经上位机相关算法判断皮带打滑率。