CN109374313B - 一种环冷机车轮运行检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种环冷机车轮运行检测装置，属于环冷机车轮检测设备技术领域，用于对运行中的环冷机车轮进行实时检测。其技术方案是：检测机械臂组件的输出信号端与传感电控组件的输入信号端相连接，传感电控组件的输出信号端分别与报警组件、喷号气动组件相连接；检测机械臂组件安装支架垂直固定在地面上，伸出臂的一端与安装支架的上端固定连接，伸出臂的另一端与旋转臂的后端相连接，两个电位器分别固定在旋转臂的前端，两个检测探针的后端分别与电位器轴相连接，两个检测探针的前端分别与被检测车轮的上边缘和下边缘相对。本发明可以可以对运行车轮进行全覆盖检测，防止漏检和错检的发生，可以提前发现车轮隐患，及时进行维修，减少设备停机故障率。
Description
技术领域
本发明涉及一种对运行中的环冷机车轮进行实时检测的装置，属于环冷机车轮检测设备技术领域。
背景技术
在烧结机组的环冷机运行过程中，需要经常对车轮进行检测，以防止车轮在运行中发生跑偏、倾斜、脱落等故障。目前，检测以人工点检为主，但是车轮运行一周需要两小时，人工检查不能做到每个车轮都能检查到位，运行中的车轮也不易发现问题，时常发生车轮脱落事故，造成设备停机。由于现有设备没有实现车轮电气检测功能，也没有可以方便岗位人员迅速找到故障车轮、提前安排处理故障的时间与方法，因此生产过程中需要一种电器检测设备，对运行中的车轮实时检查。做到提前发现隐患，减少设备停机故障率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环冷机车轮运行检测装置，这种检测装置可以对运行中的车轮进行周期性检测，把车轮松动时产生的摆幅运动现象检测出来，发出报警信号，同时能够给具有隐患的车轮喷涂标记，便于岗位工迅速查巡到故障车轮。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种环冷机车轮运行检测装置，它包括检测机械臂组件、传感电控组件、报警组件、喷号气动组件，检测机械臂组件的输出信号端与传感电控组件的输入信号端相连接，传感电控组件的输出信号端分别与报警组件、喷号气动组件相连接；检测机械臂组件包括安装支架、伸出臂、旋转臂、电位器、检测探针，安装支架垂直固定在地面上，伸出臂的一端与安装支架的上端固定连接，伸出臂的另一端与旋转臂的后端相连接，旋转臂的前端为垂直杆，两个电位器分别固定在垂直杆的两端，两个检测探针平行且水平放置，两个检测探针的后端分别与垂直杆两端的电位器的电位器轴相连接，两个检测探针的前端分别与被检测车轮的上边缘和下边缘相对。
上述环冷机车轮运行检测装置，所述安装支架的上部有螺纹，伸出臂的后端有垂直的安装孔，安装孔套装在安装支架的上部，安装孔两端的安装支架上分别有紧固垫，压紧螺母拧在安装支架上端，压紧螺母通过安装支架上端的紧固垫将伸出臂紧固连接。
上述环冷机车轮运行检测装置，所述旋转臂为水平杆和垂直杆组成的T型结构，旋转臂的后部为水平杆，水平杆的前端连接垂直杆的中部，伸出臂的前端为平行的夹板结构，水平杆的后端嵌在上夹板和下夹板之间的间隙中，水平杆的后端有垂直的轴孔，上夹板和下夹板的板面上有对应的轴孔，旋转轴穿在上夹板轴孔、水平杆轴孔、下夹板轴孔中，在上夹板轴孔和下夹板轴孔中分别安装有轴承，轴承与旋转轴配合连接，旋转轴两端由轴端螺母固定。
上述环冷机车轮运行检测装置，所述旋转臂前端的垂直杆两端分别有水平的电位器固定板，电位器固定板与垂直杆连接，两个电位器分别由安装螺丝固定在两个电位器固定板的底面上，两个电位器固定板上分别有垂直的轴孔，两个电位器轴分别穿在轴孔中，轴孔的直径大于电位器轴的直径，两个电位器轴分别与两个检测探针的后端由顶丝固定连接。
上述环冷机车轮运行检测装置，所述旋转臂的水平杆后端有向侧方凸起的拉杆，拉杆后方的伸出臂一侧焊接有调整螺栓座，调整螺栓座上有螺孔，螺孔的轴线与伸出臂的轴线平行，调整螺栓拧在调整螺栓座中，调整螺栓的前端与水平杆后端拉杆的后面相对，拉杆的前端和伸出臂的后端分别有弹簧孔，复位弹簧的两端分别连接在弹簧孔中。
上述环冷机车轮运行检测装置，所述喷号气动组件是由喷漆枪、涂料罐、气管、压缩气体瓶、电磁阀组成，电磁阀安装在喷漆枪的中部，涂料罐与喷漆枪的后部相连接，压缩气体瓶通过气管连接在涂料罐后方的喷漆枪后端，电磁阀与传感电控组件的输出信号端相连接，喷漆枪的前端与被检测车轮侧面相对。
本发明的有益效果是：
本发明的旋转臂前端安装两个检测探针，两个检测探针分别与被检测车轮的上边缘和下边缘垂直相对，两个检测探针分别与电位器转动轴相连接，在车轮转动时，两个检测探针直接接触车轮轮毂侧面上下边缘，轮毂的细微摆动就会改变电位器的阻值，车轮变形量与阻值成正比关系；检测出的阻值信号经传感电控组件处理驱动报警设备与喷号气动组件，发出警报并对有隐患车轮喷标记，便于岗位工迅速查巡到故障车轮。
本发明是环冷机车轮运行检测设备的首创，改变了目前人工检测车轮的现状，可以做到对运行车轮进行全覆盖检测，防止漏检和错检的发生。本发明结构简单，可以全自动运行，实现对运行中的车轮进行实时检查，可以提前发现车轮隐患，以便及时进行维修，减少设备停机故障率，保证环冷机的正常生产，并能够使岗位人员迅速找到故障车轮，减少维修工作量和劳动强度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是检测探针与电位器的连接示意图；
图4是车轮检测示意图。
图中标记如下：安装支架1、伸出臂2、紧固垫3、压紧螺母4、轴承5、旋转轴6、轴端螺母7、旋转臂8、水平杆9、垂直杆10、电位器固定板11、电位器12、安装螺丝13、顶丝14、检测探针15、拉杆16、调整螺栓座17、调整螺栓18、复位弹簧19、主控制器20、声光报警器21、电磁阀22、喷漆枪23、涂料罐24、气管25、压缩气体瓶26、上检测探针27、下检测探针28、车轮29、轨道30。
实施方式
本发明包括检测机械臂组件、传感电控组件、报警组件、喷号气动组件。检测机械臂组件前端安装检测探针，检测探针直接碰触车轮端面上下两轮毂，检测探针与电位器相连接，电位器通过检测探针与车轮之间产生阻值信号输送到传感电控组件处理，驱动报警组件与喷号气动组件。
图1、2显示，检测机械臂组件的主要部件包括安装支架1、伸出臂2、旋转臂8、电位器12、检测探针15。安装支架1垂直放置在地面上，伸出臂2的一端与安装支架1的上端固定连接，伸出臂2的另一端与旋转臂8的后端相连接，两个电位器分别固定在旋转臂8的两端，两个检测探针15平行且水平放置，两个检测探针15的后端分别与两个电位器12的电位器轴相连接，检测探针15的前端分别与被检测车轮29的上边缘和下边缘相对。
图1、2显示，安装支架1底盘四螺丝孔安装在现场地面平台上。安装支架1的上部有螺纹，伸出臂2的后端有垂直的安装孔，安装孔套装在安装支架1的上部，安装孔两端的安装支架1上分别有紧固垫3，压紧螺母4拧在安装支架1上端，调整好伸出臂2的指向，压紧螺母4通过安装支架1上端的紧固垫3将伸出臂2紧固连接。
图1、2显示，旋转臂8为水平杆9和垂直杆10组成的T型结构，旋转臂8的后部为水平杆9，水平杆9的前端连接垂直杆10的中部。伸出臂2的前端为平行的夹板结构，水平杆9的后端嵌在上夹板和下夹板之间的间隙中。水平杆9的后端有垂直的轴孔，上夹板和下夹板的板面上有对应的轴孔，旋转轴6穿在上夹板轴孔、水平杆轴孔、下夹板轴孔中，在上夹板轴孔和下夹板轴孔中分别安装有轴承5，轴承5与旋转轴6配合连接，旋转轴6两端由轴端螺母7固定。这样，旋转臂8可以绕旋转轴6在水平面进行转动。
图1、3显示，旋转臂8前端的垂直杆10两端分别有水平的电位器固定板11，电位器固定板11与垂直杆10连接，两个电位器12分别由安装螺丝13固定在两个电位器固定板11的底面上，两个电位器固定板11上分别有垂直的轴孔，两个电位器轴分别穿在轴孔中，轴孔的直径大于电位器轴的直径，两个电位器轴分别与两个检测探针15的后端由顶丝14固定连接。检测探针15直接接触车轮29轮毂侧面上下边缘。轮毂的细微摆动就会改变电位器12的阻值，轮毂变形量与阻值成正比关系。
正常情况下，检测探针15与车轮的轮毂有一定的间隙，电位器12的阻值在一定的范围内，当轮毂变形，超出设定跑偏极限后，检测探针15就会旋转相应角度，电位器12的阻值就会变大，改变传感电控组件输入信号。在检测探针15前端因接触轮毂而发生摆动时，检测探针15的后端就会带动电位器轴转动，避免检测探针15损坏。
电位器12采用的是自复位电位器，能够偏转后自动复位，检测探针15与电位器轴由顶丝14的安装效果为推动检测探针15旋转后，取消外力检测探针15可以恢复原始位置。
图2显示，旋转臂8的水平杆9后端有向侧方凸起的拉杆16，拉杆16后方的伸出臂一侧焊接有调整螺栓座17，调整螺栓座17上有螺孔，螺孔的轴线与伸出臂2的轴线平行，调整螺栓18拧在调整螺栓座17中，调整螺栓18的前端与水平杆9后端拉杆16的后面相对，拉杆16的前端和伸出臂2的后端分别有弹簧孔，复位弹簧19的两端分别连接在弹簧孔中。旋转臂8为单方向旋转，旋转臂8发生转动后由复位弹簧19进行复位，反方向由调整螺栓18限制。转动调整螺栓18可以改变旋转臂8与伸出臂2的夹角，适应车轮29运行方向的需要，并可适当调整。
图1、2显示，传感电控组件包括主控制器20。整体构成主控制器20是采用现有的设备拼接集中安装在一机箱.其中有阻值信号转换器（四线制位置变送器VOT-4W1）、设定控制仪表(智能双路显示控制仪KCMR-XJ21A)、供电电源等部分。
电位器12（自动复位电位器WDD35D-8T 5K）的电阻信号送入主控制器20内，阻值信号转换器把0-5K阻值信号变换为电流信号4-20MA。设定控制仪表分别设定报警电流上限值。显示表同时显示电位器12检测数值。设定控制仪表内部把检测数值与设定数值经比较器比较，再经驱动单元闭合设定控制仪表的输出继电器工作。输出继电器驱动控制喷号气动组件电磁阀和报警组件的工作。
图1、2显示，报警组件是声光报警器21，声光报警器21采用成熟的设备。（LTE-1101J旋转暴闪声光报警器220V）输入一个开关量就发出音乐响声，提醒工作人员。
图1、2显示，喷号气动组件是由电磁阀22、喷漆枪23、涂料罐24、气管25、压缩气体瓶26组成（电磁阀22：DN15 4分220V电磁气阀；喷漆枪23、涂料罐24：成品喷漆枪F75；压缩气体瓶26：碳纤维气瓶6.8L）。电磁阀22安装在喷漆枪23的中部，涂料罐24与喷漆枪23的后部相连接，压缩气体瓶26通过气管25连接在涂料罐24后方的喷漆枪23后端，电磁阀22与传感电控组件的输出信号端相连接，喷漆枪23的前端与被检测车轮29侧面相对。
发现车轮29异常后，传感电控组件的主控制器20发出信号，驱动电磁阀22打开，电磁阀22打开后，压缩气体瓶26内气体被释放，压缩气体经过气管25进入喷漆枪23，利用虹吸作用带出涂料罐24中的涂料进入喷漆枪23，涂料从喷漆枪23枪口喷出，喷涂到异常的车轮29上作为标记，便于工作人员寻找。
图4显示，在对车轮29进行检测时，上检测探针27和下检测探针28分别与车轮29的边缘相对。在车轮29发生偏斜时有以下两种情况：
以适当车轮29的中心线沿着直线A方向时，上检测探针27连接的电位器12导出的电阻值转换的电流信号检测数值不变，为4MA，而下检测探针28连接的电位器12导出的电阻值转换的电流信号检测数值大于4MA；
当车轮29的中心线沿着直线B向时，上检测探针27连接的电位器12导出的电阻值转换的电流信号检测数值变大，大于4MA，而下检测探针28连接的电位器12导出的电阻值转换的电流信号检测数值不变，为4MA。
以下结合附图，通过实例对本本发明作进一步说明：
安装支架1底盘使用M10四个螺丝安装在现场地面平台上,安装支架1是高度450mm直径50mm圆钢。
伸出臂2是长300mm方钢,规格80X80mm，后端有垂直的D50mm安装孔，套装在安装支架1的上部，分别用紧固垫3，压紧螺母4拧紧安装支架1上端，调整好伸出臂2的指向。伸出臂2前端为平行的夹板结构，镶嵌安装两套外径52mm6304轴承5。旋转轴6与轴承配套是直径20mm长度120mm两端M20螺口。
旋转臂8为水平杆9和垂直杆10组成的T型结构，使用20X20mm方钢焊接而成（总长200mm）。在上夹板轴孔和下夹板轴孔中分别轴承5与旋转轴6配合连接，由轴端螺母7(M20)固定。
垂直杆10两端分别有水平的电位器固定板11，电位器固定板11与垂直杆10连接，两个电位器12(自动复位电位器WDD35D-8T 5K)分别由安装螺丝13(M3)固定在两个电位器固定板11的底面上，两个电位器轴分别与两个检测探针15固定连接。
检测探针15 为直径10mm，长度80mm锥体型，检测探针15直接接触车轮29轮毂侧面上下边缘。轮毂的细微摆动就会改变电位器12的阻值，轮毂变形量与阻值成正比关系。
旋转臂8为单方向旋转，旋转臂8发生转动后由复位弹簧19（直径20mm长150mm拉簧）进行复位，反方向由调整螺栓18(M6X80mm)限制。转动调整螺栓18可以改变旋转臂8与伸出臂2的夹角，适应车轮29运行方向的需要。
电位器12为自动复位电位器WDD35D-8T 5K，电位器12的电阻信号送人主控制器20内，阻值信号转换器把0-5K阻值信号变换为电流信号4-20MA。
设定控制仪表为智能双路显示控制仪KCMR-XJ21A，分别设定报警电流上限值。显示表同时显示电位器12检测数值。设定控制仪表内部把检测数值与设定数值经比较器比较，再经驱动单元闭合设定控制仪表的输出继电器接口工作。
输出继电器接口控制喷号气动组件电磁阀（DN15 4分220V）和报警器（LTE-1101J旋转暴闪声光报警器220V）的工作。如果发现车轮29异常后，传感电控组件的主控制器20发出信号，驱动电磁阀22打开，压缩气体瓶26内气体被释放，进入喷漆枪23，涂料从喷漆枪23枪口喷出，喷涂到异常的车轮29上作为标记，便于工作人员寻找。
Claims (5)
1.一种环冷机车轮运行检测装置，其特征在于：它包括检测机械臂组件、传感电控组件、报警组件、喷号气动组件，检测机械臂组件的输出信号端与传感电控组件的输入信号端相连接，传感电控组件的输出信号端分别与报警组件、喷号气动组件相连接；检测机械臂组件包括安装支架（1）、伸出臂（2）、旋转臂（8）、电位器（12）、检测探针（15），安装支架（1）垂直固定在地面上，伸出臂（2）的一端与安装支架（1）的上端固定连接，伸出臂（2）的另一端与旋转臂（8）的后端相连接，旋转臂（8）的前端为垂直杆（10），两个电位器（12）分别固定在垂直杆（10）的两端，两个检测探针（15）平行且水平放置，两个检测探针（15）的后端分别与垂直杆（10）两端的电位器（12）的电位器轴相连接，两个检测探针（15）的前端分别与被检测车轮（29）的上边缘和下边缘相对；所述喷号气动组件是由电磁阀（22）、喷漆枪（23）、涂料罐（24）、气管（25）、压缩气体瓶（26）组成，电磁阀（22）安装在喷漆枪（23）的中部，涂料罐（24）与喷漆枪（23）的后部相连接，压缩气体瓶（26）通过气管（25）连接在涂料罐（24）后方的喷漆枪（23）后端；电磁阀（22）与传感电控组件的输出信号端相连接，喷漆枪（23）的前端与被检测车轮（29）侧面相对。
2.根据权利要求1所述的环冷机车轮运行检测装置，其特征在于：所述安装支架（1）的上部有螺纹，伸出臂（2）的后端有垂直的安装孔，安装孔套装在安装支架（1）的上部，安装孔两端的安装支架（1）上分别有紧固垫（3），压紧螺母（4）拧在安装支架（1）上端，压紧螺母（4）通过安装支架（1）上端的紧固垫（3）将伸出臂（2）紧固连接。
3.根据权利要求1所述的环冷机车轮运行检测装置，其特征在于：所述旋转臂（8）为水平杆（9）和垂直杆（10）组成的T型结构，旋转臂（8）的后部为水平杆（9），水平杆（9）的前端连接垂直杆（10）的中部，伸出臂（2）的前端为平行的夹板结构，水平杆（9）的后端嵌在上夹板和下夹板之间的间隙中，水平杆（9）的后端有垂直的轴孔，上夹板和下夹板的板面上有对应的轴孔，旋转轴（6）穿在上夹板轴孔、水平杆轴孔、下夹板轴孔中，在上夹板轴孔和下夹板轴孔中分别安装有轴承（5），轴承（5）与旋转轴（6）配合连接，旋转轴（6）两端由轴端螺母（7）固定。
4.根据权利要求3所述的环冷机车轮运行检测装置，其特征在于：所述旋转臂（8）前端的垂直杆（10）两端分别有水平的电位器固定板（11），电位器固定板（11）与垂直杆（10）连接，两个电位器（12）分别由安装螺丝（13）固定在两个电位器固定板（11）的板面上，两个电位器固定板（11）上分别有垂直的轴孔，两个电位器轴分别穿在轴孔中，轴孔的直径大于电位器轴的直径，两个电位器轴分别与两个检测探针（15）的后端由顶丝（14）固定连接。
5.根据权利要求4所述的环冷机车轮运行检测装置，其特征在于：所述旋转臂（8）的水平杆（9）后端有向侧方凸起的拉杆（16），拉杆（16）后方的伸出臂（2）一侧焊接有调整螺栓座（17），调整螺栓座（17）上有螺孔，螺孔的轴线与伸出臂（2）的轴线平行，调整螺栓（18）拧在调整螺栓座（17）中，调整螺栓（18）的前端与水平杆（9）后端拉杆（16）的后面相对，拉杆（16）的前端和伸出臂（2）的后端分别有弹簧孔，复位弹簧（19）的两端分别连接在弹簧孔中。
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