专利名称：机械清渣格栅机过力矩预警保护方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于污水处理的清渣格栅机在运行过程中力矩过大时的预警保 护方法及装置，属于污水处理中的清渣格栅机技术领域。
背景技术：
在污水处理行业中，常用到格栅(由一组平行的金属栅条或筛网制成)，安装在污 水渠道、泵房集水井的进水口处或污水处理厂的端部，用以截留加大的悬浮物或漂浮物，如 纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并 使之正常运行。被截留的物质称为栅渣，需要对这些栅渣进行清理，按照清渣方式，格栅又 可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅机。为改善劳动与卫生条件，当栅渣量较大时(大于 0. 2m3/天)，常采用机械清渣格栅机，目前常用的机械清渣格栅机有回转式、背耙式、转鼓式 等。无论哪种方式，其结构都是电机通过传动机构带动传动轴转动，传动轴再带动输送链或 输送带运行，将杂物由污水中提升上来。由于污水中的悬浮物或漂浮物大小不一，尤其是市政污水中，常含有较多的纸屑、 塑料袋、树枝等，导致在上述机械清渣格栅机运行过程中，经常出现阻力过大，电机电流过 大致使电机停止运转甚至烧毁等情况，减小了电机的使用寿命，并难以进行有效的监管。对 于上述问题的解决，主要依赖于生产厂家对轴承等局部零件的改造、精密加工和增加电流 过载保护器等，也有的厂家在机械清渣格栅机自身设置了机械过载安全保护装置，在设备 发生故障时，剪切销剪断，可以避免设备超负荷工作，损坏设备部件。但是，这些方法是以提 高制造成本或损坏设备为前提，都不能从根本上对设备的过力矩现象进行预警和保护。中国专利CN03205256. 1公开了一种《污水处理格栅自动控制装置》，该装置包括 一个有浮子的浮子室，浮子室内的浮子上方设有电源开关K1，该电源开关K1的电压回路中 设有时间继电器SJ，与时间继电器SJ并联有中间继电器ZJ，时间继电器SJ的一个常闭接 点SJK与中间继电器ZJ串联，中间继电器ZJ的一个常开接点ZJK与上述的电源开关K1并 联。与现有技术相比，该装置能够根据格栅粘附的悬浮物情况自动启动或关闭格栅驱动电 机，降低运行成本。但是，该装置只能根据悬浮物的高低情况自动启动或关闭格栅驱动电 机，同样不能对设备的过力矩现象进行预警和保护。
发明内容
本发明针对现有机械清渣格栅机运行过程中过力矩保护技术存在的不足，提供一 种自动化程度高、能够有效保护设备的机械清渣格栅机过力矩预警保护方法，同时提供一 种能够实现该方法的机械清渣格栅机过力矩预警保护装置。本发明的机械清渣格栅机过力矩预警保护方法，是
在机械清渣格栅机的传动轴上安装力矩传感器、数据处理单元和无线发射装置，使力 矩传感器与数据处理单元连接，数据处理单元与无线发射装置连接；力矩传感器实时检测 传动轴运行时所受的力矩数据，通过数据处理单元处理后，由无线发射装置不断发送出去；通过无线接收装置接收无线发射装置发出的信号，并进行数据处理，无线接收装置与ー个 PLC可编程控制器连接，并将数据传输给该PLC可编程控制器，机械清渣格栅机的启动电路 也与该PLC可编程控制器连接；PLC可编程控制器接收到数据后，将数据实时与机械清渣格 栅机正常运行状态下设定的传动轴所受カ矩分析比较，当检测到的传动轴所受カ矩达到或 者超过机械清渣格栅机正常运行状态下设定的传动轴所受カ矩吋，PLC可编程控制器控制 机械清渣格栅机自动停止运行，并立即发出报警信号，提示工作人员查看现场，进行处理， 从而达到有效保护机械清渣格栅机的目的。实现上述方法的机械清渣格栅机过カ矩预警保护装置采用以下技术解决方案 该预警装置，包括力矩传感器、数据处理単元、无线发射装置、无线接收装置和PLC可
编程控制器，力矩传感器与数据处理单元连接，数据处理単元与无线发射装置连接，无线接 收装置与无线发射装置以无线方式连接，无线接收装置与PLC可编程控制器连接。上述装置应用时，力矩传感器、数据处理単元和无线发射装置设置在机械清渣格 栅机的传动轴上不影响其转动的部位，可与传动轴一起转动，同时控制机械清渣格栅机运 行的启动电路也与PLC可编程控制器连接。当机械清渣格栅机运转工作时，力矩传感器实 时检测传动轴运行时的カ矩，并发送给数据处理单元进行数据处理，然后通过无线发射装 置发送到无线接收装置，无线接收装置将数据输入PLC可编程控制器，PLC可编程控制器接 收到数据后，自动进行分析，当机械清渣格栅机传动轴カ矩达到或者超过机械清渣格栅机 正常运行状态下设定的传动轴所受カ矩吋，PLC可编程控制器控制机械清渣格栅机停止运 行，并立即发出报警信号。本发明可以实现机械清渣格栅机传动轴传递扭矩的在线检测，并以无线方式发射 和接受收据，不影响设备正常运行，能够根据传动轴カ矩变化进行故障预测和报警，并自动 停止设备运行，保护了设备，使设备运行安全和可靠。
图I是本发明中机械清渣格栅机过カ矩预警保护装置的结构原理示意图。其中1、力矩传感器，2、数据处理単元，3、无线发射装置，4、无线接收装置，5、PLC 可编程控制器，6、机械清渣格栅机。
具体实施例方式如图I所示，本发明的机械清渣格栅机过カ矩预警保护装置，包括力矩传感器I、 数据处理単元2、无线发射装置3、无线接收装置4和PLC可编程控制器5，力矩传感器I、数 据采集器2和无线发射装置3设置在机械清渣格栅机的主传动轴部位，可与主传动轴一起 转动。力矩传感器I与数据处理単元2连接，数据处理単元2与无线发射装置3连接。无 线接收装置4与PLC可编程控制器5连接，无线接收装置4与无线发射装置3以无线方式 连接。各部件均为现有常用技木。将カ矩传感器I、数据处理単元2和无线发射装置3安装 在机械清渣格栅机6的传动轴上，并位于不影响传动轴转动的部位。上述装置对机械清渣格栅机过カ矩预警的过程如下所述
将机械清渣格栅机6的启动电路与PLC可编程控制器5连接，在PLC可编程控制器5 的程序中设定机械清渣格栅机6正常运行状态时传动轴所受的カ矩数值，该カ矩数值以不超过机械清渣格栅机6所能承受的极限设定，可以根据实验或经验设定。 机械清渣格栅机6运行前，打开数据处理单元2和无线发射装置3的电源(可采用 高性能电池,如锂电池)开关,然后启动机械清渣格栅机6。力矩传感器1实时检测传动轴 运行时所受的力矩信号，并将该信号传送给数据处理单元2。数据处理单元2将力矩传感器 1检测到的微弱信号放大处理，然后由无线发射装置3不断发送出去。通过无线接收装置4 接收无线发射装置3发出的信号，并进行数据处理，无线接收装置4将数据传输给该PLC可 编程控制器5。PLC可编程控制器5接收到数据后，将数据实时与机械清渣格栅机6正常运 行状态下设定的传动轴所受力矩比较，当检测到的传动轴所受力矩达到或者超过机械清渣 格栅机正常运行状态下设定的传动轴所受力矩，PLC可编程控制器5控制机械清渣格栅机 自动停止运行，并立即发出报警信号，提示工作人员查看现场，进行处理，从而达到有效保 护机械清渣格栅机的目的。
权利要求
1.一种机械清渣格栅机过力矩预警保护方法，其特征是 在机械清渣格栅机的传动轴上安装力矩传感器、数据处理单元和无线发射装置，使力矩传感器与数据处理单元连接，数据处理单元与无线发射装置连接；力矩传感器实时检测传动轴运行时所受的力矩数据，通过数据处理单元处理后，由无线发射装置不断发送出去；通过无线接收装置接收无线发射装置发出的信号，并进行数据处理，无线接收装置与一个PLC可编程控制器连接，并将数据传输给该PLC可编程控制器，机械清渣格栅机的启动电路也与该PLC可编程控制器连接；PLC可编程控制器接收到数据后，将数据实时与机械清渣格栅机正常运行状态下设定的传动轴所受力矩分析比较，当检测到的传动轴所受力矩达到或者超过机械清渣格栅机正常运行状态下设定的传动轴所受力矩时，PLC可编程控制器控制机械清渣格栅机自动停止运行，并立即发出报警信号，提示工作人员查看现场，进行处理，从而达到有效保护机械清渣格栅机的目的。
2.一种机械清渣格栅机过力矩预警保护装置，其特征是包括力矩传感器、数据处理单元、无线发射装置、无线接收装置和PLC可编程控制器，力矩传感器与数据处理单元连接，数据处理单元与无线发射装置连接，无线接收装置与无线发射装置以无线方式连接，无线接收装置与PLC可编程控制器连接。
全文摘要
本发明提供一种机械清渣格栅机过力矩预警保护方法和装置，在机械清渣格栅机的传动轴上安装力矩传感器、数据处理单元和无线发射装置，力矩传感器实时检测传动轴运行时所受的力矩数据，通过数据处理单元处理后，由无线发射装置发送至无线接收装置，无线接收装置将数据传输给PLC可编程控制器，PLC可编程控制器将数据实时与机械清渣格栅机正常运行状态下设定的传动轴所受力矩分析比较，当检测到的传动轴所受力矩达到或者超过正常运行状态下设定的传动轴所受力矩时，机械清渣格栅机自动停止运行，并立即发出报警信号动。本发明实现机械清渣格栅机传动轴传递扭矩的在线检测，进行故障预测和报警，并自动停止设备运行，使设备运行安全和可靠。
文档编号C02F1/00GK102659193SQ201210136108
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者沈军, 苏强, 边兴玉, 郝春红 申请人:山东省环境保护科学研究设计院