一种轴运行检测装置和浓密机的制作方法

1.本实用新型涉及机械设备领域，特别是涉及一种轴运行检测装置和一种包括上述轴运行检测装置的浓密机。


背景技术：

2.浓密机是基于重力沉降作用的固液分离设备，广泛用于湿法冶金、选矿厂、化工厂等需要分离固液混合物的生产场所。
3.如图1所示，现有技术的浓密机包括浓密池20和设在所述浓密池20上的驱动机构30；所述浓密池20的侧壁为圆筒形，底壁为向上开口圆锥形，圆锥形底壁的最低点设有出料口21；所述浓密池20的上方还设有桁架22；所述驱动机构30包括驱动电机31、驱动减速齿轮组32、传动轴33、耙架34和刮板35，所述传动轴33同轴设在所述浓密池20内，所述刮板35设在所述浓密池20底壁上，所述传动轴33和刮板35之间通过所述耙架34连接；所述驱动电机31和减速齿轮组32设在所述桁架21上，所述驱动电机31通过所述减速齿轮组32带动所述传动轴33、耙架34和刮板35转动。
4.由于沉降作用，固液混合物在所述浓密池20中发生分离，固体沉积物沉积到所述浓密池20的底部，同时，旋转的刮板35将沉积到所述浓密池20底壁上的沉积物刮到出料口32，使沉积物从所述出料口32排出。当加入的固液混合物的固体含量较高、或沉积物的粘度较大时，刮板35在旋转过程中承受的阻力较大，严重时甚至会损坏刮板35、耙架34和传动轴33。因此，对浓密机的运转状态进行监测是非常重要的。
5.为解决以上技术问题，现有技术中通常使用秒表进行人工计时检测，将传动轴33旋转一圈所经过的时间与正常运行时间范围进行比较，以判断是否存在沉积物阻力过大造成设备损坏的风险；但是浓密机的传动轴旋转周期很长，人工计时检测耗费的时间很长，且因为人力限制不能对传动轴进行实时检测，不能及时发现设备的异常状况。


技术实现要素：

6.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种能够对浓密机传动轴进行实时检测的轴运行检测装置和一种能够对传动轴转速进行实时检测的浓密机。
7.本实用新型提供了一种轴运行检测装置，包括光源、反光板、半反半透镜、光接收器及处理器；所述反光板等角度间隔设置在旋转轴上；所述半反半透镜设置在所述光源和反光板之间；所述光源发出的光线穿过半反半透镜，经反光板反射后，再经半反半透镜反射，被所述光接收器接收并转换为电信号；所述处理器接收所述电信号并判断所述旋转轴的转速是否正常。
8.与现有技术相比，本实用新型通过设置轴运行检测装置来实时检测浓密机传动轴的运行状态，并通过处理器判断运动状态是否正常，若不正常则发出报警信号，现场工作人员能及时发现刮板受到阻力过大导致的运行异常，保证设备的安全运行，也减少了人力的投入。
9.进一步地，所述光源为平行光源；所述光源发出的平行光束透过所述半反半透镜后照射到所述反光板上，设所述光源发出的平行光束中心线与所述半反半透镜相交的点为o；所述光接收器设在所述半反半透镜的所述反光板所在的一侧，且所述光接收器和点o的连线与所述半反半透镜之间的夹角等于所述光源发出的平行光束中心线与所述半反半透镜之间的夹角，所述光接收器和所述光源发出的平行光束中心线所在的平面垂直于所述半反半透镜。来自所述反光板方向的光线只有从与所述光源发出的平行光相反的方向照射到所述半反半透镜上时，所述半反半透镜才能将光反射到所述光接收器，从而减少来自反光板方向的环境光对所述光接收器的干扰。
10.进一步地，还包括遮光罩，所述遮光罩包围住所述光源、半反半透镜和光接收器，并在所述半反半透镜和反光板之间设有通光口，以减少环境光对所述光接收器的干扰。
11.进一步地，还包括接收所述处理器发出的报警信号的报警单元，所述报警单元接收到报警信号后发出报警。
12.本实用新型还提供了一种浓密机，包括浓密池、驱动机构以及上述的轴运行检测装置；所述浓密池的底部为凹陷状，凹陷的最低点设有出料口；所述驱动机构包括驱动电机、传动轴和耙架，所述耙架设在所述浓密池底部的上方，所述电机通过所述传动轴带动所述耙架在所述浓密池底部的上方旋转；所述轴运行检测装置的反光板设在所述传动轴上。
13.与现有技术相比，本实用新型通过设置轴运行检测装置来实时检测浓密机传动轴的转动状态，并通过处理器判断运动状态是否正常，若不正常则发出报警信号，现场工作人员能及时发现刮板受到阻力过大导致的运行异常，减少了人力的投入，提高生产效率。
14.进一步地，还包括升降机构，所述升降机构包括升降电机、丝杠和丝杠螺母；所述丝杠竖直设置，所述丝杠螺母套设在所述丝杠上，所述升降电机带动所述丝杠转动；所述升降电机与所述驱动电机固定连接并同步移动，所述丝杠螺母设在所述浓密池上，所述丝杠的转动带动所述驱动机构升降，从而可控制所述刮板陷入所述浓密池底部的沉积物中的深度，使所述刮板受到的阻力处于适合的区间内，保证设备安全运行的同时也保证了生产效率。
15.进一步地，所述处理器根据接收到的所述光接收器发出的信号控制所述升降电机的运转，从而控制所述驱动机构的高度，从而实现自动调节刮板陷入所述浓密池底部的沉积物中的深度，减少人力投入，提高生产效率。
16.进一步地，还包括限位机构，所述限位机构包括设在所述驱动机构运行的上限位置的上行程开关，当所述驱动机构升高至上限位置时触发所述上行程开关，所述上行程开关发送极限位置信号至所述处理器，所述处理器控制所述升降电机停止运行，防止所述驱动机构冲出上限位置而造成设备损坏。
17.进一步地，所述限位机构包括设在所述驱动机构运行的下限位置的下行程开关，当所述驱动机构下降至下限位置时触发所述下行程开关，所述下行程开关发送极限位置信号至所述处理器，所述处理器控制所述升降电机停止运行，防止所述驱动机构冲出下限位置而造成设备损坏。
18.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
19.图1为现有技术的浓密机结构图；
20.图2为本实用新型的轴运行检测装置的结构图；
21.图3为本实用新型的浓密机的结构图。
具体实施方式
22.如图2所示，本实用新型的轴运行检测装置10包括光源11、反光板12、半反半透镜13、光接收器14、遮光罩15、处理器(图未示)和报警单元(图未示)；所述反光板11为多块，等角度间隔设置在所述传动轴33上并跟随所述传动轴33同步旋转，所述半反半透镜13设置在所述光源11和反光板12之间，所述遮光罩15包围住所述光源11、半反半透镜13和光接收器14，并在所述半反半透镜13和反光板12之间的位置设有通光口；所述光源11发出的光线穿过半反半透镜13，经所述反光板12反射后，再经所述半反半透镜13反射，被所述光接收器14接收并转换为电信号；所述处理器(图未示)接收所述电信号并判断所述旋转轴的转速是否正常，若不正常则发送报警信号至所述报警单元(图未示)。
23.在本实施例中，所述光源11为平行光源，所述光源11发出的平行光束透过所述半反半透镜13后照射到所述反光板12上，设所述光源11发出的平行光束中心线与所述半反半透镜13相交的点为o；所述光接收器14设在所述半反半透镜13的所述反光板12所在的一侧，且所述光接收器14和点o的连线与所述半反半透镜13之间的夹角等于所述光源11发出的平行光束中心线与所述半反半透镜13之间的夹角，所述和光接收器14和所述光源11发出的平行光束中心线所在的平面垂直于所述半反半透镜13。当所述反光板12运行到与所述光源11正对、且与所述光源11发出的平行光束垂直时，平行光束垂直照射到所述反光板12上，所述反光板12使光束沿入射方向的反方向反射到所述半反半透镜13上，所述半反半透镜13将所述光束反射到所述光接收器14上，此时所述光接收器14接收到光，输出高电平信号；当所述反光板12处于未与所述光源11正对的位置或与所述光源11发出的平行光束不垂直时，所述反光板12不能将光束沿入射方向的反方向反射，从而无法使所述半反半透镜13将所述反光板12反射的光再反射到所述光接收器14，所述光接收器14不能接收到光，此时所述光接收器14输出低电平信号。
24.根据所述传动轴33的安全运行转速范围和所述传动轴33上设置的反光板111数量计算得到高电平信号和低电平信号可持续存在的最大时间值，设高电平信号可持续存在的最大时间为第一阈值，低电平信号可持续存在的最大时间值为第二阈值；当高电平信号持续的时间大于第一阈值或低电平信号持续的时间大于第二阈值时，则所述刮板35受到的阻力过大，导致所述传动轴33的转速低于安全运行转速范围，可能导致设备损坏。
25.所述处理器(图未示)接收所述光接收器124发出的高电平信号和低电平信号，并分别累积计算高电平信号和低电平信号持续的时间，再分别将高电平信号和低电平信号持续的时间与第一阈值和第二阈值进行比较，若高电平信号持续的时间大于第一阈值，或低电平信号持续的时间大于第二阈值，则所述处理器13发出报警信号。
26.所述报警单元14包括用于接收所述处理器14发出的报警信号，若所述报警单元14接收到报警信号，则发出声光报警，提醒形成工作人员传动轴转速过低，设备运行出现异常。
27.如图3所示，本实用新型的浓密机包括浓密池20、驱动机构30、升降机构40、限位机构50以及上述的轴运行检测装置10；所述驱动机构30设在所述浓密池20内，将所述浓密池20底部的沉积物排出；所述升降机构40对所述驱动机构30的高度进行调节；所述限位机构50限制所述升降机构40对所述驱动机构30高度的调节范围，所述轴运行检测装置10对所述驱动机构30的运行状态进行检测，并根据检测结果控制所述驱动机构30和升降机构40的运行。
28.所述浓密池20的侧壁为圆筒形，底壁为向上开口圆锥形，圆锥形底壁的最低点设有出料口21；所述浓密池20的上方还设有桁架22。
29.所述驱动机构30包括驱动电机31、减速齿轮组32、传动轴33、耙架34和刮板35，所述传动轴33同轴设在所述浓密池20内，所述刮板35设在所述浓密池20的底壁上，所述传动轴33和刮板35之间通过所述耙架34连接；所述驱动电机31通过所述驱动减速齿轮组32带动所述传动轴33、耙架34和刮板35转动，从而使所述刮板35将所述浓密池20底部的沉积物从所述出料口21排出。
30.所述升降机构40包括升降电机41、升降减速齿轮组42、支撑架43、丝杠44和丝杠螺母45；所述升降电机41和升降减速齿轮组42通过所述支撑架43与所述驱动电机31和驱动减速齿轮组32固定；所述丝杠螺母45设在所述浓密池20的桁架22上，所述丝杠44竖直设置并穿过所述丝杠螺母45，所述升降电机41通过所述升降减速齿轮组42带动所述丝杠44旋转，所述丝杠44和丝杠螺母45将旋转运动转换为上下平移运动，从而调整所述驱动机构30的高度。
31.根据所述传动轴33的正常运行转速范围和设在所述传动轴33上的反光板111的数量计算得到高电平信号和低电平信号在正常运行状态下持续存在的时间范围，设高电平信号在正常运行状态下持续存在的时间范围第一范围值，低电平信号在正常运行状态下持续存在的时间范围为第二范围值，所述第一范围值小于第一阈值，所述第二范围值小于第二阈值。
32.所述轴运行检测装置10的处理器(图未示)进一步将所述光接收器124发出的高电平信号和低电平信号的持续时间与第一范围值和第二范围值比较，若所述高电平信号持续时间大于第一范围值或低电平信号持续时间大于第二范围值，则所述处理器(图未示)发送控制信号至所述升降电机41，控制所述升降电机41将所述驱动机构30提升一个单位高度
△
h，以减小所述滑板35受到的阻力；若所述高电平信号持续时间小于第一范围值或低电平信号持续时间小于第二范围值，则所述处理器13发送控制信号至所述升降电机41，控制所述升降电机41将所述驱动机构30降低一个单位高度
△
h，使所述刮板35更深入到所述浓密池30底部的沉积物中，提高沉积物排出的效率；所述单位高度
△
h根据所述驱动机构30的性能计算得到。
33.所述限位机构50包括拨片51、上行程开关52和下行程开关53，所述拨片51设在所述支撑架43上，与所述驱动机构30同步升降，所述上行程开关52和下行程开关53分别设置在所述驱动机构30升降运动的上极限位置和下极限位置，并与所述桁架22相对固定；当所述驱动机构30运行到上极限位置或下极限位置时，与所述驱动机构30同步上下运动的拨片51触发所述上行程开关52或下行程开关53，所述上行程开关52或下行程开关53发送极限位置信号至所述轴运行检测装置10的处理器(图未示)，所述处理器(图未示)接收到极限位置
信号后发送报警信号至所述报警单元14，并发送控制信号至所述升降电机41，使所述升降电机41停止运行，从而限制所述驱动机构30的高度调节范围。
34.本实用新型的浓密机运行时，固液混合物在浓密池20中发生分离，固液混合物中的固体沉降到浓密池底部，上层形成澄清的水层；同时，驱动电机31通过驱动减速齿轮组32、传动轴33和耙架34带动刮板35旋转，将浓密池底部的沉积物从出料口32排出。所述光接收器14对所述反光板11进行实时检测，并把检测的信号传输至处理器(图未示)，处理器(图未示)根据接收到的信号判断设备运行是否正常。若浓密池20内加入的固液混合物的固体含量较高或粘度较大，则所述刮板35的运行阻力增大，导致刮板35的运转速度降低，与所述刮板35通过耙架34连接的传动轴33的运转速度也会降低，光接收器14持续接收到光信号和持续未接收到光信号的时间变长，从而持续输出高电平信号和低电平信号的时间变长。
35.若所述传动轴33的转速低于正常运行转速范围，则所述处理器(图未示)持续接收到的高电平信号的时间超过第一范围值，或持续接收到低电平信号的时间超过第二范围值，此时所述处理器(图未示)发送控制信号至所述升降机构40的升降电机41，所述升降电机41带动所述丝杠44转动，将所述驱动机构30的高度升高
△
h，以减小所述刮板35陷入固体沉降物的深度，从而减小所述驱动机构30运行的阻力，防止驱动机构30受力过大发生损坏；若所述传动轴33的转速高于额定转速范围，则所述处理器(图未示)持续接收到的高电平的时间小于所述第一范围值，或持续接收到低电平信号的时间小于第二范围值，此时所述处理器(图未示)发送控制信号至所述升降机构40的升降电机41，所述升降电机41带动所述丝杠44转动，将所述驱动机构30的高度降低
△
h，使所述刮板35充分与所述浓密池20底部的沉积物接触，从而提高沉积物排出的效率。
36.若所述传动轴33的转速低于安全运行转速范围，则所述处理器(图未示)持续接收到的高电平信号或低电平信号的时间超过所述第一阈值或第二阈值，所述处理器(图未示)发出报警信号至所述报警单元14，所述报警单元14发出报警，提醒现场工作人员设备运行异常，需及时进行处理；若所述升降机构40将所述驱动机构30提升到上限位置或降低到下限位置时，所述限位机构50的拨片51触发所述上行程开关52或下行程开关53，所述上行程开关52或下行程开关53发送极限位置信号至所述轴运行检测装置10的处理器(图未示)，所述处理器(图未示)接收到极限位置信号后发送报警信号至所述报警单元14，并发送控制信号至所述升降电机41，使所述升降电机41停止运行，从而限制所述驱动机构30的高度调节范围，以保证设备的安全。
37.与现有技术相比，本实用新型通过设置轴运行检测装置来实时检测浓密机传动轴的运动状态，并通过处理器判断运动状态是否正常，若不正常则发出报警信号，现场工作人员能及时发现刮板受到阻力过大导致的运行异常，减少了人力的投入，提高生产效率；进一步地，本实用新型的处理器还根据接收到的检测信号来控制驱动机构的升降，使刮板受到的阻力处于适合的范围之内，在保证设备安全运行的同时也保证了生产效率。
38.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。