CN105600354B - 一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置及方法，该装置包括机械部分和测控部分，所述机械部分包括输送带、传动***、驱动滚筒、改向滚筒、输送带张紧机构、支撑机构和张力自动调整装置；所述测控部分包括信号采集模块和PLC自动化检测控制模块；所述信号采集模块用于采集输送带张力、输送带速度、驱动滚筒速度的数据信号，并输送给所述PLC自动化检测控制模块；所述PLC自动化检测控制模块发出指令给所述张力自动调整装置和所述驱动滚筒电机，分别进行所述输送带张力和所述驱动滚筒速度的调整。本发明将带式输送机输送带的打滑与断裂故障建立联系，检测打滑的同时检测输送带张力的变化，避免张力调整装置调节过度造成的断裂问题。

Description

一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置及方法，主要用于对长距离运输的带式输送机皮带的张力及运行速度的自动检测与调节，实现长运距输送带断裂与打滑的及时预防和调整。

背景技术

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、驱动滚筒、改向滚筒、张紧装置、传动***等组成。传动***包括驱动滚筒电机，电机驱动驱动滚筒转动，驱动滚筒与输送带之间的摩擦力带动输送带运行，通过改向滚筒改变输送带的运行方向。带式输送机可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，因此被广泛应用与现代化的各种工业企业的货物转运过程中。

由于带式输送机装载的物料的变化，其在运行过程中容易出现输送带打滑和断裂的现象，输送带的打滑和断裂与输送带工作时的张力变化有很大的关系。一旦出现打滑和断裂的现象将直接关系到生产设备及操作人员的安全，因此实时检测由于物料重量变化导致的输送带状态的变化，据此实现对皮带张力和速度自动调整对带式输送机安全正常工作意义重大。

带式输送机安全工作的关键在于驱动滚筒与输送带之间的摩擦力，装载物料重量变化将会引起驱动滚筒与输送带件摩擦力的变化，需要对其进行调整。在工业中，输送带的张力需要实时进行检测调整，以适应带式输送机装载物料重量的变化。输送带的张力变化不仅会导致打滑及断裂的故障，也影响整个带式输送机使用的寿命。合适的张力可以降低打滑及断裂故障的发生，也提高了转运物料的效率，有益于延长带式输送机使用寿命。

目前对输送带打滑及断裂的检测方法主要有：基于光电编码器的速度方向检测方法，通过在带式输送机不同部位安装光电编码器，检测输送带的运行线速度，当检测到输送带线速度瞬时发生改变时，即判断输送带断裂，该方法由于没有在检测驱动滚筒的线速度，所以不能准确地判断出打滑故障，而且该方法要在输送带发生断裂时才起作用，这时输送带断裂已经发生，无法起到预防的效果。

实用新型专利“一种皮带机打滑报警保护装置”，申请号201320220850.3，提出了在从动轮上外侧相距1cm的支架上固定安装两个相互平行的接近开关，检测从动轮上钢板到达的实际时间，与设定时间进行对比，判断皮带机是否打滑。这种方法在一定程度上对皮带机的打滑起到了检测的作用，但仅仅是在检测到打滑时停止皮带机工作，而没有实时的对皮带机进行调整，不具有自动调节的功能，而且没有同时对皮带机的断裂进行检测。

综上所述，现阶段，长运距输送带有了一定检测输送带断裂、打滑的技术，但没有将两者联系起来，且对导致输送带断裂和打滑的张力因素还没有做到自适应的调节，缺乏一定的预判能力及及时调整能力，自动化程度不高。因此，研制输送带防断裂打滑自动检测调整装置及其控制方法非常必要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置及方法，通过对接近驱动滚筒端的输送带张力的实时检测获取输送带张力的变化，通过对输送带速度和驱动滚筒转速的检测，实时对比输送带速度和驱动滚筒的转速，及时判断张力的变化是否导致了输送带打滑，并及时进行输送带张力和驱动滚筒转速调节，解决了因为转运物料的变化导致输送带张力发生改变引起的输送带打滑及断裂的问题。

本发明的技术方案是：一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置，其包括机械部分和测控部分；

所述机械部分包括输送带、传动***、驱动滚筒、改向滚筒、输送带张紧机构、支撑机构和张力自动调整装置；

所述输送带绕在所述驱动滚筒和所述改向滚筒之间，所述传动***包括驱动滚筒电机，所述驱动滚筒电机与所述驱动滚筒相连；

所述输送带张紧机构包括第一滚筒、第二滚筒和第三滚筒；所述第一滚筒和所述第二滚筒位于所述驱动滚筒和所述改向滚筒之间且呈对称分布在所述第三滚筒的两侧，所述第一滚筒和所述第二滚筒与所述输送带的外侧接触，所述第三滚筒与所述输送带的内侧接触；

所述支撑机构包括两个第一支撑架、两个第二支撑架、第一固定轴、第二固定轴、第三固定轴和支撑板，所述第一滚筒和所述第二滚筒分别套在所述第一固定轴和所述第二固定轴上，所述第一固定轴的两端分别通过所述第一支撑架固定在所述支撑板上，所述第二固定轴的两端分别通过所述第二支撑架固定在所述支撑板上；

所述张力自动调整装置包括伺服电机、伺服电机驱动器、减速箱和丝杠；所述第三滚筒套在所述第三固定轴上，所述第三固定轴的两端分别通过所述丝杠与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述伺服电机驱动器和所述减速箱连接；

所述测控部分包括信号采集模块和PLC自动化检测控制模块；所述信号采集模块用于采集所述输送带的张力、所述输送带的速度、所述驱动滚筒的速度数据信号，并将采集的数据信号输送给所述PLC自动化检测控制模块；

所述PLC自动化检测控制模块用于接收、转换、计算处理所述信号采集模块传送的信号，并相应的发出指令给所述张力自动调整装置和所述驱动滚筒电机，所述张力自动调整装置和所述驱动滚筒电机分别进行所述输送带张力和所述驱动滚筒速度的调整。

上述方案中，所述信号采集模块包括张力检测传感器、旋转式速度传感器、光电编码器和信号采集处理电路；

所述张力检测传感器安装在所述第一滚筒上，用于检测所述输送带的张力；

所述旋转式速度传感器安装在所述第二滚筒上，用于检测所述输送带的速度；

所述光电编码器安装在所述驱动滚筒的内侧，用于检测所述驱动滚筒驱动电机的速度；

所述张力检测传感器、所述旋转式速度传感器、所述光电编码器和信号采集处理电路连接，所述信号采集处理电路与所述PLC自动化检测控制模块连接；所述信号采集处理电路用于采集所述输送带的张力、所述输送带的速度、所述驱动滚筒的速度数据信号，并将采集的数据信号输送给所述PLC自动化检测控制模块。

上述方案中，所述PLC自动化检测控制模块包括PLC和触摸屏，所述PLC用于接收、转换、计算处理所述信号采集处理电路传送的信号，并相应的发出指令给所述张力自动调整装置和所述传动***，所述张力自动调整装置和所述传动***分别进行所述输送带张力和所述驱动滚筒速度的调整；所述触摸屏用于显示输送带张力、输送带实时速度和设定的正常工作张力参数。

上述方案中，所述张力检测传感器为应变片压力传感器。

所述自动检测调整装置的自动检测调整方法，包括以下步骤：

S1：长运距输送带工作前，启动张力自动调整装置，通过张力检测传感器检测所述输送带的张力是否达到工作标准适合启动，PLC控制所述张力自动调整装置将所述输送带的张力调整到启动条件；

S2：长运距输送带开始工作，启动带式输送机，转运物料，实时检测所述输送带的张力、所述驱动滚筒的转动速度v₁及所述输送带的运转速度v₂，将并采集的数据传递到所述PLC；

S3：所述PLC将采集的所述驱动滚筒的转动速度v₁及所述输送带的运转速度v₂进行对比，当速度差Δv≠0；所述PLC通过变频器控制所述驱动滚筒电机调节所述驱动滚筒的转动转速v₁，所述PLC采用闭环控制方法，将调节后的速度差Δv反馈到所述PLC，通过计算处理实时调整所述驱动滚筒的转动速度v₁，直到Δv＝0；

S4：在进行所述步骤S3的同时，所述PLC通过模糊控制算法处理，所述PLC经内置的模糊PID控制器调节后计算出此时输送带需要的工作张力，得出所述张力自动调整装置的丝杠需要移动的距离，所述PLC将数据传送到所述伺服电机驱动器，控制所述伺服电机带动所述丝杠产生位移，通过调整所述第三滚筒的上下位置来控制所述输送带的张力，从而实现所述输送带张力的自动调整；

S5：实时检测所述输送带的张力，使所述输送带的张力维持在额定范围之内；

S6：当检测到所述驱动滚筒的转动速度v₁及所述输送带的运转速度v₂相等时，同时所述张力自动检测装置检测到所述输送带的张力在正常范围之内，所述伺服电机停止工作。

上述方案中，所述步骤S1具体为：通过所述张力检测传感器采集计算得到所述输送带的张力F；

所述输送带的张力F的计算公式为：

F＝Eε·A

其中，E为所述应变片压力传感器的应变片的材料弹性模量，ε为应变片的形变量，A为受力面积；

将采集计算的输送带的张力与设定的输送带最佳工作时张力对比，如差值超出设定范围，则按照差值的大小和调整机构的传动比计算所述张力自动调整装置中伺服电机所需传动的圈数和角度，对工作前输送带张力F进行快速的调节达到工作标准。

上述方案中，所述步骤S2具体为：启动带式输送机，转运物料，所述张力检测传感器、旋转式速度传感器和光电编码器同时工作，实时检测所述输送带的张力F、所述驱动滚筒的转动速度v₁及所述输送带的运转速度v₂，其中所述驱动滚筒的转动速度v₁通过检测驱动电机的转速n₁和所述驱动滚筒(2)的直径d来求得，其公式为v₁＝πdn₁，所述输送带的运转速度v₂通过检测时间t内的脉冲数n₂来求得，其公式为x为单个脉冲代表的距离值；将采集的信号经数模转换器转换为PLC可识别的信息后传递到PLC。

上述方案中，所述步骤S5具体为：

通过所述张力检测传感器实时检测所述输送带的张力，在输送带工作所需正常张力范围的基础上，计算出所需调整的张力ΔF＝F-F₁的正负关系及大小，其中F为输送带工作所需正常张力范围，F₁为实际采集到的输送带张力大小，判断|ΔF|是否在输送带正常工作范围内，当判断到输送带张力将超过输送带正常工作所需张力，则将信号通过模糊PID控制器进行处理，计算所述伺服电机所需转动的圈数n,其关系公式为：

其中n为伺服电机所需转动圈数，i为减速箱的传动比，Δθ为丝杠需要移动的位移；

进行输送带张力的调节使所述输送带张力F维持在额定范围之内，避免张力调节过程中出现输送带断裂现象。

本发明具有以下优点：本发明通过将输送带张力检测传感器模块、输送带旋转式速度传感器与所述张力自动调整装置设计成一个整体，同时结合驱动滚筒电机速度调节模块，将长运距输送带的打滑与断裂故障建立联系，检测打滑的同时检测输送带张力的变化，在处理打滑故障时，对输送带张力也实时检测，避免张力调整装置调节过度造成的断裂问题；将输送带的张力参考值设定在最佳工作张力范围内，通过驱动滚筒及输送带的速度检测、输送带的张力检测等多方位检测，当检测输送带张力超过这个范围即让张力自动调整装置工作，起到预判的效果，避免输送带张力已达到最大负荷造成无法逆转的后果，控制模块采用模糊PID自整定控制方法来自动调节输送带张力，提高输送带张力调整的的实时性和准确性，调整快速自动化程度高，对输送机输送带的断裂及打滑现象做到了及时的预防调整。

附图说明

图1为本发明长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的机械部分结构主示意图；

图2为本发明长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的机械部分局部示意图；

图3为本发明长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的测控部分组成结构示意图；

图4为本发明长运距输送带防断裂打滑自动检测调整方法流程的示意图。

图中，1、输送带；2、驱动滚筒；3、改向滚筒；4、第一滚筒；5、第二滚筒；6、第三滚筒；7、第一支撑架；8、第二支撑架；9、第一固定轴；10、第二固定轴；11、第三固定轴；12、支撑板；13、伺服电机；14、丝杠；15、张力检测传感器；16、旋转式速度传感器；17、光电编码器；18、第一螺母；19、第二螺母；20、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

图1和图2所示为本发明所述长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的一种实施方式，所述长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置包括机械部分和测控部分。

所述机械部分包括输送带1、传动***、驱动滚筒2、改向滚筒3、输送带张紧机构、支撑机构和张力自动调整装置；所述输送带1绕在所述驱动滚筒2和所述改向滚筒3之间，所述传动***包括驱动滚筒电机，所述驱动滚筒电机与所述驱动滚筒2相连，用于驱动所述驱动滚筒2的转动。

所述输送带张紧机构包括第一滚筒4、第二滚筒5和第三滚筒6。所述第一滚筒4和所述第二滚筒5位于所述驱动滚筒2和所述改向滚筒3之间且呈对称分布在所述第三滚筒6的两侧，所述第一滚筒4和所述第二滚筒5与所述输送带1的外侧接触，所述第三滚筒6与所述输送带1的内侧接触，使输送带1有一定的起始张力。

所述支撑机构包括两个第一支撑架7、两个第二支撑架8、第一固定轴9、第二固定轴10、第三固定轴11和支撑板12，所述第一滚筒4和所述第二滚筒5分别套在所述第一固定轴9和所述第二固定轴10上，所述第一固定轴9的两端分别通过所述第一支撑架7固定在所述支撑板12上，所述第二固定轴10的两端分别通过所述第二支撑架8固定在所述支撑板12上。

所述张力自动调整装置包括伺服电机13、伺服电机驱动器、减速箱和丝杠；所述第三滚筒6的的长度与所述输送带1得宽度相同，所述第三滚筒6套在所述第三固定轴11上，所述第三固定轴11的两端分别通过第一螺母18和第二螺母19与两个所述丝杠14的连接，两个丝杠14的连接方式相同，两个所述丝杠14分别通过螺钉20连接一个所述伺服电机13，所述伺服电机13与所述伺服电机驱动器和所述减速箱连接。通过所述伺服电机13的转动带动所述丝杠14转动，使所述第一螺母18和所述第二螺母19上下运动，两边的丝杠14以相同的方式运动，从而使所述第三固定轴11上下运动，带动所述第三滚筒6上下运动使所述输送带1绷紧或放松来控制所述输送带1的张力，实现所述输送带1张力自动调整的功能。

如图3所示，所述测控部分包括信号采集模块和PLC自动化检测控制模块；所述信号采集模块包括张力检测传感器15、旋转式速度传感器16、光电编码器17和信号采集处理电路。

所述张力检测传感器15安装在所述第一滚筒4上，用于检测所述输送带1的张力；所述张力检测传感器15为应变片压力传感器，应变片安装在在所述第一固定轴9上，将其检测部分靠近所述输送带1外侧安放，通过感应所述输送带1引起应变片的形变量实时的检测所述输送带1的张力F，将检测到的张力信号实时传输到所述PLC内的张力调整控制模块进行对比处理。

所述旋转式速度传感器16安装在所述第二滚筒5上，用于检测所述输送带1的速度，通过所述输送带1带动所述旋转式速度传感器16转动，发送出一连串的脉冲，每个脉冲代表一定的距离值，实时的检测所述输送带1的速度。

所述光电编码器17安装在所述驱动滚筒2的内侧，用于检测驱动滚筒驱动电机的转数n₁。

所述张力检测传感器15与所述旋转式速度传感器16平行与所述输送带1接触。

所述张力检测传感器15、所述旋转式速度传感器16、所述光电编码器17和信号采集处理电路连接，所述信号采集处理电路与所述PLC自动化检测控制模块连接，所述信号采集模块用于采集输送带张力、输送带速度、驱动滚筒速度的数据信号，并将采集的数据信号输送给所述PLC自动化检测控制模块。

所述PLC自动化检测控制模块包括PLC和触摸屏，所述PLC包括模糊PID控制***，所述PLC用于接收、转换、计算处理所述信号采集处理电路传送的信号，并相应的发出指令给所述张力自动调整装置和所述传动***，所述张力自动调整装置和驱动滚筒电机速度调节模块分别进行所述输送带张力和所述驱动滚筒速度的调整；所述驱动滚筒电机速度调节模块包括变频器和所述驱动滚筒电机；所述触摸屏用于显示输送带张力、输送带实时速度和设定的正常工作张力参数。

本发明通过所述张力检测传感器15采集所述输送带1的张力信息，通过所述旋转式速度传感器16采集所述输送带1的速度信息，通过所述光电编码器17采集所述驱动滚筒2的速度信息，这些采集的信息通过所述信号采集处理电路输送给PLC，经过转换、计算、对比处理后获得所述输送带1和所述驱动滚筒2的速度，通过判断控制所述张力自动调整装置进行所述输送带1的张力调节，同时通过张力实时检测避免输送带调节过度造成断裂。

本发明所述长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的自动检测调整方法：将实时检测的所述输送带1的张力与实际工作的最佳张力对比，通过模糊控制算法进行处理，进行所述伺服电机13转矩调控，通过控制所述张力自动调整装置使所述第三固定轴11上下运动，使所述输送带1绷紧或放松，从而改变所述输送带1的张力，使其回到正常工作范围内。同时进行所述输送带1和所述驱动滚筒2的速度匹配，判断所述输送带1的速度与所述驱动滚筒2的转速是否相同，如两者的速度出现偏差，通过所述输送带1张力检测和所述驱动滚筒2速度检测判断出现速度偏差的原因，再通过所述输送带1张力调节和所述驱动滚2筒速度调节，消除所述输送带1和所述驱动滚筒2的速度差，解决打滑的问题。

如图4所示为本发明所述长运距输送带防断裂打滑自动检测调整装置的自动检测调整方法流程：带式输送机工作之前，通过所述张力检测传感器检测所述输送带1的张力，给定一个起始工作张力。带式输送机工作中，由于装载物料的重量会发生变化，改变了输送带的状态，实时检测所述驱动滚筒2和所述输送带1的速度，判断是否出现了打滑现象，当出现打滑现象，及时通过处理控制所述伺服电机13使所述丝杠14移动一定位移，及时解决工作中的输送带打滑问题，同时实时检测所述输送带1的张力，避免调节过度或货物堆积过多造成输送带断裂。整个***实现了输送带防打滑断裂的功能。所述自动检测调整方法包括以下步骤：

S1：长运距输送带工作前，将所述张力自动调整装置按照图1及图2的示意图安装在带式输送机下，启动张力自动调整装置，检测所述输送带1的张力是否达到工作标准适合启动，所述PLC控制所述张力自动调整装置将所述输送带1的张力F调整到启动条件后，停止张力自动调整，具体步骤为：通过所述张力检测传感器采集计算得到所述输送带1的张力F；

所述输送带1的张力F的计算公式为：

F＝Eε·A

其中，E为张力检测传感器15应变片的材料弹性模量，ε为应变片的形变量，A为受力面积；

所述PLC将采集计算的所述输送带1的张力与设定的输送带最佳工作时张力对比，如差值超出设定范围，则按照差值的大小和调整机构的传动比计算所述张力自动调整装置伺服电机13所需传动的圈数和角度，对工作前输送带张力F进行快速的调节达到工作标准。

S2：长运距输送带开始工作，启动带式输送机，转运物料，实时检测所述输送带1的张力F、所述驱动滚筒2的转动速度v₁及所述输送带1的运转速度v₂，将采集的信号经数模转换器转换为PLC可识别的信息后传递到PLC，具体步骤为：所述张力检测传感器、所述光电编码器和所述旋转式速度传感器同时工作，实时检测所述输送带1的张力F、所述驱动滚筒2的转动速度v₁及所述输送带1的运转速度v₂，其中所述驱动滚筒2的转动速度v₁通过检测所述驱动滚筒电机的转速n₁和所述驱动滚筒2的直径d来求得，其公式为v₁＝πdn₁，所述输送带1的运转速度v₂通过检测时间t内的脉冲数n₂来求得，其公式为x为单个脉冲代表的距离值；将采集的信号经数模转换器转换为PLC可识别的信息后传递到PLC。

S3：所述PLC将采集的所述驱动滚筒2的转动速度v₁及所述输送带1的运转速度v₂进行对比，计算速度差Δv＝v₁-v₂，当速度差Δv≠0，即v₁≠v₂，说明输送带发生了打滑；

此时，获取当前所述驱动滚筒2的速度信号，对采集到的信号进行处理，所述PLC通过所述变频器控制所述驱动滚筒电机调节所述驱动滚筒2的转动转速v₁，并在整个调节过程中，实时采集所述驱动滚筒2的转动速度v₁和所述输送带1的运转速度v₂；所述PLC采用闭环控制方法，将调节后的速度差Δv反馈到所述PLC，通过计算处理实时调整所述驱动滚筒的转动速度v₁，直到Δv＝0。

S4：在进行所述步骤S3的同时，所述PLC通过模糊控制算法处理，所述PLC经内置的模糊PID控制器1调节后计算出此时输送带需要的工作张力，得出所述张力自动调整装置的丝杠14需要移动的距离，所述PLC将数据传送到所述伺服电机驱动器，控制所述伺服电机13带动所述丝杠14产生位移，通过调整所述第三滚筒6的上下位置来控制所述输送带1的张力，从而实现输送带张力的自动调整；

通过对所述输送带1的张力F和所述驱动滚筒2的转动速度v₁的调整同时进行，解决输送带运行过程中由于物料重量变化导致的输送带打滑的问题。

S5：在整个调节过程中，通过所述张力检测传感器实时检测所述输送带1的张力，在输送带工作所需正常张力范围的基础上，计算出所需调整的张力ΔF＝F-F₁的正负关系及大小，其中F为输送带工作所需正常张力范围，F₁为实际采集到的输送带张力大小，判断|ΔF|是否在输送带正常工作范围内，当判断到输送带张力将超过输送带正常工作所需张力，则将信号通过模糊PID控制器2进行处理，计算张力调整电机所需转动的圈数n,其关系公式为：

其中n为所述伺服电机13所需转动圈数，i为所述减速箱的传动比，Δθ为所述丝杠14需要移动的位移，

进行输送带张力的调节使所述输送带张力F维持在额定范围之内，避免张力调节过程中出现输送带断裂现象。

S6：当检测到所述驱动滚筒2的转动速度v₁及所述输送带1的运转速度v2相等时，同时所述张力自动检测装置检测到所述输送带张力F在正常范围之内，所述伺服电机13停止工作。

本发明通过对所述输送带1的张力的实时检测获取所述输送带1张力的变化，通过对所述输送带1的速度和所述驱动滚筒2转速的检测，实时对比所述输送带1的速度和所述驱动滚筒2的转速，及时判断张力的变化是否导致了输送带打滑，并及时进行所述输送带1张力和所述驱动滚筒2转速调节，解决了因为转运物料的变化导致输送带张力发生改变引起的输送带打滑及断裂的问题。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置，其特征在于，包括机械部分和测控部分；

所述机械部分包括输送带(1)、传动***、驱动滚筒(2)、改向滚筒(3)、输送带张紧机构、支撑机构和张力自动调整装置；

所述输送带(1)绕在所述驱动滚筒(2)和所述改向滚筒(3)之间，所述传动***包括驱动滚筒电机，所述驱动滚筒电机与所述驱动滚筒(2)相连；

所述输送带张紧机构包括第一滚筒(4)、第二滚筒(5)和第三滚筒(6)；所述第一滚筒(4)和所述第二滚筒(5)位于所述驱动滚筒(2)和所述改向滚筒(3)之间且呈对称分布在所述第三滚筒(6)的两侧，所述第一滚筒(4)和所述第二滚筒(5)与所述输送带(1)的外侧接触，所述第三滚筒(6)与所述输送带(1)的内侧接触；

所述支撑机构包括两个第一支撑架(7)、两个第二支撑架(8)、第一固定轴(9)、第二固定轴(10)、第三固定轴(11)和支撑板(12)，所述第一滚筒(4)和所述第二滚筒(5)分别套在所述第一固定轴(9)和所述第二固定轴(10)上，所述第一固定轴(9)的两端分别通过所述第一支撑架(7)固定在所述支撑板(12)上，所述第二固定轴(10)的两端分别通过所述第二支撑架(8)固定在所述支撑板(12)上；

所述张力自动调整装置包括伺服电机(13)、伺服电机驱动器、减速箱和丝杠(14)；所述第三滚筒(6)套在所述第三固定轴(11)上，所述第三固定轴(11)的两端分别通过所述丝杠(14)与所述伺服电机(13)连接，所述伺服电机(13)与所述伺服电机驱动器和所述减速箱连接；

所述测控部分包括信号采集模块和PLC自动化检测控制模块；所述信号采集模块用于采集所述输送带(1)的张力、所述输送带(1)的速度、所述驱动滚筒(2)的速度数据信号，并将采集的数据信号输送给所述PLC自动化检测控制模块；

所述PLC自动化检测控制模块用于接收、转换、计算处理所述信号采集模块传送的信号，并相应的发出指令给所述张力自动调整装置和所述驱动滚筒电机，所述张力自动调整装置和所述驱动滚筒电机分别进行输送带张力和驱动滚筒速度的调整。

2.根据权利要求1所述的长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置，其特征在于，所述信号采集模块包括张力检测传感器(15)、旋转式速度传感器(16)、光电编码器(17)和信号采集处理电路；

所述张力检测传感器(15)安装在所述第一滚筒(4)上，用于检测所述输送带(1)的张力；

所述旋转式速度传感器(16)安装在所述第二滚筒(5)上，用于检测所述输送带(1)的速度；

所述光电编码器(17)安装在所述驱动滚筒(2)的内侧，用于检测所述驱动滚筒(2)电机的速度；

所述张力检测传感器(15)、所述旋转式速度传感器(16)、所述光电编码器(17)和信号采集处理电路连接，所述信号采集处理电路与所述PLC自动化检测控制模块连接；所述信号采集处理电路用于采集所述输送带(1)的张力、所述输送带(1)的速度、所述驱动滚筒(2)的速度数据信号，并将采集的数据信号输送给所述PLC自动化检测控制模块。

3.根据权利要求2所述的长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置，其特征在于，所述PLC自动化检测控制模块包括PLC和触摸屏，所述PLC用于接收、转换、计算处理所述信号采集处理电路传送的信号，并相应的发出指令给所述张力自动调整装置和所述传动***，所述张力自动调整装置和所述传动***分别进行所述输送带张力和所述驱动滚筒速度的调整；所述触摸屏用于显示输送带张力、输送带实时速度和设定的正常工作张力参数。

4.根据权利要求2所述的长运距输送带防断裂打滑的自动检测调整装置，其特征在于，所述张力检测传感器(15)为应变片压力传感器。

5.一种权利要求1所述的自动检测调整装置的自动检测调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：长运距输送带工作前，启动张力自动调整装置，通过张力检测传感器(15)检测所述输送带(1)的张力是否达到工作标准适合启动，PLC控制所述张力自动调整装置将所述输送带(1)的张力调整到启动条件；

S2：长运距输送带开始工作，启动带式输送机，转运物料，实时检测所述输送带(1)的张力、所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁及所述输送带(1)的运转速度v₂，将并采集的数据传递到所述PLC；

S3：所述PLC将采集的所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁及所述输送带(1)的运转速度v₂进行对比，当速度差Δv≠0；所述PLC通过变频器控制所述驱动滚筒电机调节所述驱动滚筒(2)的转动转速v₁，所述PLC采用闭环控制方法，将调节后的速度差Δv反馈到所述PLC，通过计算处理实时调整所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁，直到Δv＝0；

S4：在进行所述步骤S3的同时，所述PLC通过模糊控制算法处理，所述PLC经内置的模糊PID控制器调节后计算出此时输送带需要的工作张力，得出所述张力自动调整装置的丝杠(14)需要移动的距离，所述PLC将数据传送到所述伺服电机驱动器，控制所述伺服电机(13)带动所述丝杠(14)产生位移，通过调整所述第三滚筒(6)的上下位置来控制所述输送带(1)的张力，从而实现所述输送带(1)张力的自动调整；

S5：实时检测所述输送带(1)的张力，使所述输送带(1)的张力维持在额定范围之内；

S6：当检测到所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁及所述输送带(1)的运转速度v₂相等时，同时张力自动检测装置检测到所述输送带(1)的张力在正常范围之内，所述伺服电机停止工作。

6.根据权利要求5所述的自动检测调整方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过所述张力检测传感器(15)采集计算得到所述输送带(1)的张力F；

所述输送带(1)的张力F的计算公式为：

F＝Eε·A

其中，E为所述应变片压力传感器的应变片的材料弹性模量，ε为应变片的形变量，A为受力面积；

将采集计算的输送带的张力与设定的输送带最佳工作时张力对比，如差值超出设定范围，则按照差值的大小和调整机构的传动比计算所述张力自动调整装置中伺服电机所需传动的圈数和角度，对工作前输送带张力F进行快速的调节达到工作标准。

7.根据权利要求5所述的自动检测调整方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：启动带式输送机，转运物料，所述张力检测传感器(15)、旋转式速度传感器(16)和光电编码器(17)同时工作，实时检测所述输送带(1)的张力F、所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁及所述输送带(1)的运转速度v₂，其中所述驱动滚筒(2)的转动速度v₁通过检测驱动电机的转速n₁和所述驱动滚筒(2)的直径d来求得，其公式为v₁＝πdn₁，所述输送带(1)的运转速度v₂通过检测时间t内的脉冲数n₂来求得，其公式为x为单个脉冲代表的距离值；将采集的信号经数模转换器转换为PLC可识别的信息后传递到PLC。

8.根据权利要求5所述的自动检测调整方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：

通过所述张力检测传感器(15)实时检测所述输送带(1)的张力，在输送带工作所需正常张力范围的基础上，计算出所需调整的张力ΔF＝F-F₁的正负关系及大小，其中F为输送带工作所需正常张力范围，F₁为实际采集到的输送带张力大小，判断|ΔF|是否在输送带正常工作范围内，当判断到输送带张力将超过输送带正常工作所需张力，则将信号通过模糊PID控制器进行处理，计算所述伺服电机(13)所需转动的圈数n,其关系公式为：

其中n为伺服电机所需转动圈数，i为减速箱的传动比，Δθ为丝杠需要移动的位移；

进行输送带张力的调节使所述输送带张力F维持在额定范围之内，避免张力调节过程中出现输送带断裂现象。