专利名称：皮带运输机皮带撕裂检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于皮带运输机的安全辅助装置。
在皮带运输机的生产作业中，经常因运送物料中的超大、超长杂物或皮带运输机设备本身的原因造成皮带撕裂。近几年来，随着物料质量的提高，杂物减少，因杂物造成的撕裂比例逐年减少，而因设备本身原因造成的撕裂(撕边和空载撕裂)比例增加。而现有的收集撒料式的检测装置，在没有物料撒落情况下，无法检测到皮带撕裂。
本实用新型的目的就是克服上述现有技术的不足而提供一种其工作条件不受皮带上有无物料限制的皮带运输机皮带撕裂检测装置。
本实用新型的构思是，当皮带发生纵向撕裂时，皮带宽度将因重叠或分裂而发生变化，通过两组传感器检测皮带两边缘的实际位置，并通过可编程序控制器进行运算，即可知皮带是否撕裂和跑偏，并使皮带运输机停机。本实用新型包括两个传感器箱和一个小型可编程序控制器(PLC)柜。每个传感器箱包括二只以上的电容式接近开关、除尘风机和保护托辊。电容式接近开关顺序排列固定在传感器箱的接近开关面板上，电容式接近开关的传感面与接近开关面板形成一个密封的平面，即检测平面，每个电容式接近开关通过屏闭信号电缆接到PLC柜。除尘风机固定在传感器箱内的一端，除尘风机上方有风机导流盖板，风机导流盖板的位置高于接近开关面板平面，形成出风口，出风口能在检测平面上形成风流，防止积尘，除尘风机通过电缆接至PLC柜。沿传感器箱纵向的两外侧边分别有保护托辊，固定在传感器箱外的两端，保护托辊顶部略高出接近开关面板。两个传感器箱对称置于皮带运输机槽形皮带两侧边缘下面，其检测平面与皮带面平行，与皮带的间距在传感器的感距内，皮带边缘位于检测平面中部，传感器箱安装在调整支架上，支架安装在皮带运输机槽托辊架的槽钢托架上。PLC柜包括控制、显示面板、直流电源、PLC、继电器、电阻器和指示灯等。控制、显示面板上装有电源、撕裂、跑偏显示指示灯和电源开关，以及用于维修时暂时停用的停机信号输出开关。PLC有二个以上的信号输入口，三个信号输出口，其信号电源为24伏直流电源，24伏直流电源输出线路装有过流保险。每个电容式接近开关通过一个相应的输入中间继电器，将220伏交流信号转换为24伏直流信号，接往PLC的一个信号输入口，每个输入中间继电器有一个分流电阻器。PLC的三个信号输出口分别接往三个并联的输出中间继电器，将24伏直流信号转换为220伏交流信号。其中一个输出中间继电器的一个常开触点与控制、显示面板上的撕裂显示指示灯连接，一个常闭触点与控制、显示面板上的停机信号输出开关并联，形成停机信号输出控制回路，一个输出中间继电器的一个常开触点与控制、显示面板上的跑偏显示指示灯连接，另有一常开触点构成跑偏信号输出，另一个输出中间继电器的常开触点接往除尘风机，控制其间歇工作。
图1为本实用新型传感器箱结构示意图。
图2为本实用新型传感器箱结构剖面示意图。
图3为本实用新型传感器箱检测平面示意图。
图4为本实用新型传感器箱调整支架结构示意图。
图5为本图4的A-A剖面示意图。
图6为本实用新型安装示意图。
图7为本实用新型电气原理示意图。
其中1-电容式接近开关；2-接近开关面板；3-除尘风机；4-保护托辊；5-风机导流盖板；6-出风口；7-安装固定板；8-轴承；9-敞开式简易轴承座；10-传感器箱；11-调整支架；12-槽钢托架；13-调整螺栓；14-皮带运输机槽形皮带；15-下煤管中的异物；16-可编程序控制器；17-撕裂显示指示灯；18-跑偏显示指示灯；19-停机输出屏蔽开关；A-信号输入口；B1-信号输出口；B2-信号输出口；B3-信号输出口；KA-输入中间继电器；RA-分流电阻器；KB1-中间继电器；KB2-中间继电器；KB3-中间继电器；L-220伏交流电源的火线；N-零线。
下面给出本实用新型的实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型包括两个传感器箱和一个小型可编程序控制器(PLC)柜。每个传感器箱包括12个220VAC电容式接近开关1、除尘风机3和保护检测平面的保护托辊4。如图3所示，选用12个BC20-K40XRS-F23X电容式接近开关1，在接近开关面板2上顺序等间距交错地排为3列，每列4个，纵向间距90毫米，相邻两列的同序号的接近开关的纵向间距为同列两个接近开关间距的三分之一，即30毫米，电容式接近开关1。如图1、2所示，电容式接近开关1固定在传感器箱10的接近开关面板2上，电容式接近开关1的传感面与接近开关面板2形成一个密封的平面，即检测平面。每个电容式接近开关1通过屏闭信号电缆接到PLC柜。除尘风机3固定在传感器箱10内的一端，除尘风机3上方有风机导流盖板5，风机导流盖板5高于接近开关面板2的平面20毫米，形成出风口6，出风口6能在检测平面上形成风流，防止积尘。除尘风机3通过电缆接至PLC柜。沿传感器箱10纵向的两外侧边分别有保护托辊4，保护托辊4两端有轴承8，置于传感器箱10上的敞开式简易轴承座9上，保护托辊4略高于接近开关面板2，传感器箱10底侧边有安装固定板7。如图4、5所示，传感器箱10安装在含有两根槽钢12的调整支架11上，传感器箱的安装固定板7位于两根槽钢12内，用调整螺栓13固定。如图6所示，在皮带受料溜槽前选一断面，两个传感器箱10对称置于皮带运输机槽形皮带14两侧边缘下面，检测平面与皮带面平行，距离皮带7～17毫米，在无跑偏的初始状态，皮带边缘应位于检测平面中间，传感器箱安装在调整支架11上，调整支架安装在皮带运输机槽托辊架的槽钢托架上。PLC柜包括控制、显示面板、直流电源、小型可编程序控制器、继电器、电阻器和指示灯等。控制、显示面板上装有电源、撕裂、跑偏显示指示灯和电源开关，以及用于维修时暂时停用的停机信号输出开关。如图7所示，选用CTMIA OMRON小型可编程序控制器(PLC)16，它有24个信号输入口A，三个信号输出口B1～B3，其信号电源为24伏直流电源，24伏直流电源输出线路装有过流保险。每个电容式接近开关1通过一个相应的输入中间继电器KA，将220伏交流信号转换为24伏直流信号，接往PLC的一个信号输入口A，每个输入中间继电器KA有一个分流电阻器RA，构成一路输入，共有24路。小型可编程序控制器16的三个信号输出口B1～B3分别接往三个并联的输出中间继电器KB1～KB3，将24伏直流信号转换为220伏交流信号。其中输出中间继电器KB1的一个常闭触点与控制、显示面板上的停机输出屏蔽开关19并联，构成停机信号输出控制回路，一个常开触点与控制、显示面板上的撕裂显示指示灯17连接，输出220伏交流电给撕裂显示指示灯17。输出中间继电器KB2的一个常开触点与控制、显示面板上的跑偏显示指示灯18连接，输出220伏交流电给跑偏显示指示灯18，另一常开触点构成跑偏信号输出。输出中间继电器KB3的常开触点接往除尘风机3，输出220伏交流电，控制除尘风机3间歇工作。输入与输出中间继电器选用MY2N继电器。
本实用新型的工作过程是，如图所示，当皮带跑偏或由于下煤管中的异物被撕裂时，皮带宽度将随之发生变化，通过传感器箱上的电容式接近开关，在一定感距内监测皮带两边缘在一定范围内的位移情况，把两组传感器感应到的情况通过PLC进行计算，分析皮带是否变宽(皮带分离)、变窄(皮带重叠或少肉)以及跑偏，当皮带遮盖住其中某一电容式接近开关，该开关便被接通，将信号传导到与之对应的输入中间继电器，通过继电器将220伏交流信号，转换成24伏直流信号送往PLC，并在PLC内进行计算，断判皮带的宽度和跑偏量是否大于或小于预先设定值，当超出预先设定值时，输出撕裂或跑偏信号。撕裂信号作用在输出中间继电器KB1上，输出停机信号。
本实用新型的优点是它选用的电容式接近开关具有不易受粉尘，振动等干扰，在感距内能可靠地检测到皮带。由于接近开关纵向最小距离为30毫米，而重轻载引起皮带宽度变化小于30毫米，所以可以乎略。并采用延时1-3秒的方法，避开皮带原有宽度不均或少肉缺陷，一旦检测到撕裂和跑偏，可及时报警停机。PLC柜面板上可清晰地显示装置的工作状态，便于监视。
权利要求1.一种皮带运输机皮带撕裂检测装置，其特征在于它包括两个传感器箱和一个小型可编程序控制器(PLC)柜，每个传感器箱(10)包括二只以上的电容式接近开关(1)，顺序排列固定在传感器箱的接近开关面板上(2)，电容式接近开关的传感面与接近开关面板形成一个密封的平面，即检测平面，每个电容式接近开关(1)通过屏闭信号电缆接到PLC柜，两个传感器箱对称置于皮带运输机槽形皮带(14)两侧边缘下面，位于皮带的同一断面，其检测平面与皮带运输机槽形皮带侧面平行，与侧面皮带的间距在传感器的感距内，皮带边缘位于检测平面中部，PLC柜包括控制、显示面板、直流电源、可编程序控制器、继电器、电阻器和指示灯，控制、显示面板(15)上装有电源、撕裂、跑偏显示指示灯(17、18)和电源开关，以及用于维修时暂时停用的停机信号输出开关(21)，小型可编程序控制器(16)有二个以上的信号输入口和信号输出口，其信号电源为24V直流电源，每个电容式接近开关(1)通过一个相应的输入中间继电器(KA)，接往可编程序控制器(16)一个对应的信号输入口(A)，每个输入中间继电器(KA)有一个分流电阻器(RA)，构成一路输入，可编程序控制器(16)有二个信号输出口(B1、B2)分别接往二个并联的输出中间继电器(KB1、KB2)，输出中间继电器(KB1)的一个常开触点与控制、显示面板上的撕裂显示指示灯(17)连接，一个常闭触点与控制、显示面板上的停机信号输出开关(19)并联，构成停机信号输出控制回路，输出中间继电器(KB2)的一个常开触点与控制、显示面板上的跑偏显示指示灯(18)连接，另有一常开触点构成跑偏信号输出。
2.根据权利要求1所述的皮带运输机皮带撕裂检测装置，其特征在于每个传感器箱(10)还包括除尘风机(3)和保护检测平面的保护托辊(4)，保护托辊(4)位于传感器箱(10)纵向的两外侧边，高于接近开关面板(2)，其两端有轴承(8)，除尘风机(3)固定在传感器箱(10)内的一端，除尘风机(3)上方有风机导流盖板(5)，风机导流盖板(5)高于接近开关面板(2)的平面，形成出风口(6)，除尘风机(3)通过电缆接至PLC柜，可编程序控制器(16)还有一个信号输出口(B3)，接往与输出中间继电器(KB1、KB2)并联的输出中间继电器(KB3)，输出中间继电器(KB3)的常开触点接往除尘风机(3)。
3.根据权利要求1或2所述的皮带运输机皮带撕裂检测装置，其特征在于每个传感器箱(10)有12个电容式接近开关(1)，固定在传感器箱的接近开关面板(2)上，顺序等间距交错地排为3列，每列4个，纵向间距90毫米，相邻两列的同序号的接近开关的纵向间距为同列两个接近开关间距的三分之一，即30毫米，每个电容式接近开关(1)通过一个相应的输入中间继电器(KA)，接往小型可编程序控制器(16)一个对应的信号输入口(A)，每个输入中间继电器(KA)有一个分流电阻器(RA)，构成一路输入，共有24路输入。
4.根据权利要求3所述的皮带运输机皮带撕裂检测装置，其特征在于所说的小型可编程序控制器(16)选用CTMIA OMRON小型可编程序控制器，所说的电容式接近开关(1)选用BC20-K40XRS-F23X电容式接近开关，所说的输入中间继电器(KA)与输出中间继电器(KB1、KB2、KB3)选用MY2N继电器，传感器箱(10)的检测平面与皮带运输机槽形皮带(14)侧面的距离为7～17毫米。
专利摘要本实用新型属于皮带运输机的安全辅助装置。通过两组由电容式接近开关组成的传感器在感距内监测皮带两边缘在一定范围内的位移情况,当皮带遮盖某一接近开关,该开关便被接通,并将感应信号传导到与之对应的输入中间继电器,送往PLC进行计算,分析判断皮带是否变宽(皮带分离)、变窄(皮带重叠或少肉)以及跑偏量是否大于或小于预先设定值,当超出预先设定值时,输出撕裂或跑偏信号,皮带运输机停机。本实用新型主要用于监测皮带运输机的撕裂和跑偏,还可用于轻工(纺织、造纸)化工等领域涉及到宽度变化方面。
文档编号G01N27/24GK2407358SQ00205550
公开日2000年11月22日 申请日期2000年2月25日 优先权日2000年2月25日
发明者李晶, 李健超, 冉康, 阎永江 申请人:秦皇岛港务局