CN207016067U - 运煤皮带传输机皮带磨损变形保护*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，包括运煤皮带传输机远程控制台和多个磨损变形保护装置，磨损变形保护装置包括用于检测运煤皮带断裂的探测机构和用于防止运煤皮带断裂的夹持机，以及用于控制探测机构和夹持机工作的控制盒，探测机构包括靠近辅助滚筒设置在运煤皮带传输机机架上的金属板、一端通过减震机构连接在支架上的竖杆、转动安装在竖杆另一端且与运煤皮带相接触的滑轮和设置在竖杆内且与金属板配合的电涡流位移传感器。本实用新型电涡流位移传感器与金属板感应获取运煤皮带断裂信息，定位精准，感应精确，适用可靠，采用减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过夹持机夹持运煤皮带，保护运煤皮带传输机运行安全。

Description

运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***

技术领域

本实用新型属于运煤皮带断裂防控技术领域，具体涉及一种运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***。

背景技术

煤矿生产中的一个重要环节是煤矿运输***，目前煤矿运输***主要采取的是运煤皮带运输。在煤矿运送中运煤皮带传输机一般要进行远距离、超长工作时间和超重运输量的工作，由于使用过程中胶带受力不均、落煤位置偏移、运输倾角大等问题可能造成运煤皮带松弛、打滑、跑偏、断带等。当运煤皮带由于过载、老化等质量问题和不当操作的原因突然断裂时，紧绷的运煤皮带因断裂会迅速下滑，甚至飞甩出去击向工作人员，并且撒落的大量煤块也会砸向人员和设备，威胁人员生命安全和损坏附近设备设施，造成巨大的经济损失。目前，已经提出来的技术基本都是运煤皮带断裂的报警装置，且多监测的范围过于广而无法精确判断运煤皮带的具体断裂点，不利于断裂后的紧急处理。而且大部分相关技术也只具有报警功能，没有紧急处理运煤皮带断裂后的防护功能。因此，需要一种运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，针对运煤皮带传输机运煤皮带断裂进行有效处理，避免因运煤皮带断裂而造成的后续人员伤亡和设备损失情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其设计新颖合理，通过电涡流位移传感器与金属板感应获取运煤皮带断裂信息，定位精准，感应精确，适用可靠，采用减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过夹持机夹持运煤皮带，保护运煤皮带传输机运行安全，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：包括运煤皮带传输机远程控制台和多个均与所述运煤皮带传输机远程控制台无线通信的磨损变形保护装置，所述磨损变形保护装置包括用于检测运煤皮带断裂的探测机构和用于防止运煤皮带断裂的夹持机，以及用于控制所述探测机构和所述夹持机工作的控制盒，所述探测机构包括靠近辅助滚筒设置在运煤皮带传输机机架上的金属板、一端通过减震机构连接在支架上的竖杆、转动安装在竖杆另一端且与运煤皮带相接触的滑轮和设置在竖杆内且与金属板配合的电涡流位移传感器；

减震机构包括减震活塞缸体和安装在减震活塞缸体内且带动竖杆升降的减震活塞板，以及连接减震活塞板和减震活塞缸体的减震弹簧，减震活塞缸体的侧壁上设置有安装空气进排气阀的第一气管和安装高压进排气阀一的第二气管，减震活塞缸体通过所述第二气管与减震高压气缸连通；

所述夹持机包括设置在运煤皮带的上下行皮带之间的制动活塞缸体、活动安装在制动活塞缸体内的制动活塞板、两个分别固定安装在制动活塞缸体顶部两侧且与制动活塞板配合夹持运煤皮带的固定板，固定板位于运煤皮带的上行皮带的上侧，制动活塞缸体底部通过连接管与制动高压气缸连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二，制动活塞板通过弹性升降件在制动活塞缸体内升降；

控制盒包括防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器和显示屏，所述电子线路板上集成有微控制器、供电电源以及均与微控制器连接的无线射频电路和用于存储电涡流位移传感器与金属板距离阈值的存储器，电涡流位移传感器通过信号调理电路与微控制器相接，微控制器通过电机驱动模块控制转动轴转动，转动轴、声光报警器、显示屏、空气进排气阀和高压进排气阀一均微控制器控制；

信号调理电路由依次连接的相敏检波电路、高精度运算放大器电路、电压跟随电路和模数转换电路组成；无线射频电路与所述运煤皮带传输机远程控制台进行通信。

上述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述防爆外壳通过固定杆固定在支架上。

上述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述制动活塞缸体安装在运煤皮带传输机机架上，所述制动活塞缸体的长度不小于运煤皮带的宽度。

上述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述弹性升降件为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板底部。

上述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述相敏检波电路包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路包括高精度运算放大器OP07。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置电涡流位移传感器和金属板配合探测距离，进而确定出运煤皮带的上行皮带与运煤皮带传输机机架的间距，采用存储器存储运煤皮带的上行皮带与运煤皮带传输机机架的距离阈值，从而确定运煤皮带的断裂状态，使用灵活，适用性强；金属板的设置不但能满足距离的探测，同时还可在运煤皮带断裂时，与竖杆配合锁定断裂的运煤皮带，使用效果好，便于推广使用。

2、本实用新型通过设置减震机构的优势有两个，一是在竖杆上下运动时有助于对运煤皮带传输机的运煤皮带起缓冲作用，一是在运煤皮带传输机的运煤皮带断裂时有助于按压运煤皮带，第一时间保护运煤皮带传输机，避免运煤皮带传输机的运煤皮带飞甩伤害工作人员，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型通过为每一个探测机构配备一个夹持机，快速的对运煤皮带断裂位置做出防护动作，通过在运煤皮带的上下行皮带之间设置制动活塞缸体，将固定板位于运煤皮带的上行皮带的上侧安装，制动活塞板位于运煤皮带的上行皮带的下侧，制动活塞板向上移动可与固定板配合夹持运煤皮带的上行皮带，另外，制动活塞板的底部安装有弹性升降件，可阻挡过载运煤皮带对制动活塞板的挤压，起到缓冲作用，同时通过制动活塞板对运煤皮带起到支撑作用，限定运煤皮带运行路径，避免运煤皮带过载运行，可靠稳定，使用效果好。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，通过电涡流位移传感器与金属板感应获取运煤皮带断裂信息，定位精准，感应精确，适用可靠，采用减震机构驱动竖杆紧急按压运煤皮带并通过夹持机夹持运煤皮带，保护运煤皮带传输机运行安全，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型夹持机与运煤皮带的位置安装关系示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为本实用新型减震机构的结构示意图。

图5为图1中A处放大图。

图6为本实用新型控制盒与电涡流位移传感器和金属板的电路连接关系示意图。

图7为本实用新型信号调理电路的电路原理框图。

附图标记说明:

1—控制盒； 1-1—供电电源； 1-4—微控制器；

1-5—声光报警器； 1-6—显示屏； 1-7—无线射频电路；

1-8—电机驱动模块； 1-9—存储器； 2—支架；

3—竖杆； 4—减震机构； 4-1—减震高压气缸；

4-2—高压进排气阀一； 4-3—空气进排气阀； 4-4—减震弹簧；

4-5—减震活塞板； 4-6—减震活塞缸体； 5—固定杆；

6—滑轮； 7—运煤皮带； 8—辅助滚筒；

9—电涡流位移传感器； 10—金属板； 12-1—固定板；

12-2—制动活塞板； 12-3—弹性升降件； 12-4—制动高压气缸；

12-5—制动活塞缸体； 12-6—高压进排气阀二；

14—运煤皮带传输机机架； 20—信号调理电路；

20-1—相敏检波电路； 20-2—高精度运算放大器电路；

20-3—电压跟随电路； 20-4—模数转换电路。

具体实施方式

如图1至图7所示，本实用新型所述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，包括运煤皮带传输机远程控制台和多个均与所述运煤皮带传输机远程控制台无线通信的磨损变形保护装置，所述磨损变形保护装置包括用于检测运煤皮带7断裂的探测机构和用于防止运煤皮带7断裂的夹持机，以及用于控制所述探测机构和所述夹持机工作的控制盒1，所述探测机构包括靠近辅助滚筒8设置在运煤皮带传输机机架14上的金属板10、一端通过减震机构4连接在支架2上的竖杆3、转动安装在竖杆3另一端且与运煤皮带7相接触的滑轮6和设置在竖杆3内且与金属板10配合的电涡流位移传感器9；

需要说明的是，多个磨损变形保护装置的设置是为了保证运煤皮带7断裂后沿运煤皮带7运行方向上设置多个保护点同时对运煤皮带7进行按压保护，起到快速稳定制动的作用，避免单个磨损变形保护装置效果差或误动导致的未对运煤皮带传输机制动起作用；每个磨损变形保护装置中均对应一个辅助滚筒8，通过为每一个辅助滚筒8安装一个探测机构实时检测运煤皮带7断裂，通过竖杆3的上下运动带动电涡流位移传感器9上下运动，与金属板10配合探测距离，进而确定出运煤皮带7的上行皮带与运煤皮带传输机机架14的间距，设置运煤皮带7的上行皮带与运煤皮带传输机机架14的距离阈值，从而确定运煤皮带7的断裂状态，使用灵活，适用性强；金属板14的设置一时为了能满足感应距离，而是为了在运煤皮带7断裂时，与竖杆3配合锁定断裂的运煤皮带7，使用效果好，定位快速精准；通过为每一个辅助滚筒8配备一个夹持机，当有运煤皮带7发生断裂现象，通过夹持机夹持运煤皮带7，避免运煤皮带7快速的脱落，避免煤炭飞溅损坏设备以及伤害他人；同时靠近每一个辅助滚筒8的旁侧上均安装竖杆3，竖杆3的安装一方面为电涡流位移传感器9提供移动安装基础，另一方面与减震机构4配合按压运煤皮带7，辅助运煤皮带传输机的制动。

减震机构4包括减震活塞缸体4-6和安装在减震活塞缸体4-6内且带动竖杆3升降的减震活塞板4-5，以及连接减震活塞板4-5和减震活塞缸体4-6的减震弹簧4-4，减震活塞缸体4-6的侧壁上设置有安装空气进排气阀4-3的第一气管和安装高压进排气阀一4-2的第二气管，减震活塞缸体4-6通过所述第二气管与减震高压气缸4-1连通；

需要说明的是，设置减震机构4的目的有两个，一是在竖杆4上下运动时有助于对运煤皮带7起缓冲作用，一是在运煤皮带7断裂时有助于按压运煤皮带7，第一时间保护运煤皮带传输机，避免运煤皮带7飞甩伤害工作人员，当运煤皮带7正常工作时，竖杆3上下移动，竖杆3的下端安装有滑轮6，滑轮6与运煤皮带7相接触，滑轮6保持滚动，以减少运煤皮带7和竖杆3的摩擦力，也减小了运煤皮带7的磨损程度，空气进排气阀4-3的设置是保证当运煤皮带7正常工作时，减震活塞缸体4-6内自由进出空气，实现对竖杆3上下移动的缓冲；当运煤皮带7断裂时，竖杆3由于自重下沉，电涡流位移传感器9向下移动，微控制器1-4驱动高压进排气阀4-2，减震高压气缸4-1的高压气体涌入减震活塞缸体4-6内，将减震活塞板4-5向下顶，拉伸减震弹簧4-4，使得竖杆3向下移动，与金属板10相抵，可以锁定运煤皮带7。

所述夹持机包括设置在运煤皮带7的上下行皮带之间的制动活塞缸体12-5、活动安装在制动活塞缸体12-5内的制动活塞板12-2、两个分别固定安装在制动活塞缸体12-5顶部两侧且与制动活塞板12-2配合夹持运煤皮带7的固定板12-1，固定板12-1位于运煤皮带7的上行皮带的上侧，制动活塞缸体12-5底部通过连接管与制动高压气缸12-4连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二12-6，制动活塞板12-2通过弹性升降件12-3在制动活塞缸体12-5内升降；

本实施例中，所述弹性升降件12-3为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体12-5底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板12-2底部。

本实施例中，所述制动活塞缸体12-5安装在运煤皮带传输机机架14上，所述制动活塞缸体12-5的长度不小于运煤皮带7的宽度。

需要说明的是，实际使用中，制动活塞缸体12-5为立方体结构，所述制动活塞缸体12-5的长度不小于运煤皮带7的宽度的目的是保证运煤皮带7的上行皮带可完全放置在制动活塞缸体12-5顶部中间位置，制动活塞板12-2活动安装在制动活塞缸体12-5内，且制动活塞板12-2的长度大于运煤皮带7的宽度，制动活塞板12-2与安装在制动活塞缸体12-5顶部两侧固定板12-1配合夹持运煤皮带7，制动活塞板12-2通过弹性升降件12-3在制动活塞缸体12-5内升降的目的有两个，一是当制动活塞板12-2向上运动时，为了防止冲击力过大对固定板12-1造成碰撞，弹性升降件12-3对制动活塞板12-2产生拉力，随着制动活塞板12-2向上运动的越高，弹性升降件12-3的拉力越大，制动高压气缸12-4进入制动活塞缸体12-5的高压气体越多，给制动活塞板12-2稳定的支撑力，抵消弹性升降件12-3的拉力；二是当制动活塞板12-2向下运动时，制动活塞板12-2自身重力、弹性升降件12-3的拉力和迅速降压的气体使制动活塞板12-2迅速下降，为了防止制动活塞板12-2与制动活塞缸体12-5底板的碰撞，随着制动活塞板12-2的高度下降，弹性升降件12-3产生向上的弹力，对制动活塞板12-2形成一个缓冲，为了保证制动活塞板12-2的平稳性，弹性升降件12-3采用硬质弹簧，伸缩效果好，硬质弹簧设置的数量为多个，多个硬质弹簧共同与制动活塞板12-2连接，增强稳定性。

控制盒1包括防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器1-5和显示屏1-6，所述电子线路板上集成有微控制器1-4、供电电源1-1以及均与微控制器1-4连接的无线射频电路1-7和用于存储电涡流位移传感器9与金属板10距离阈值的存储器1-9，电涡流位移传感器9通过信号调理电路20与微控制器1-4相接，微控制器1-4通过电机驱动模块1-8控制转动轴13-4转动，转动轴13-4、声光报警器1-5、显示屏1-6、空气进排气阀4-3和高压进排气阀一4-2均微控制器1-4控制；

本实施例中，所述防爆外壳通过固定杆5固定在支架2上。

需要说明的是，井下环境复杂恶劣，防爆安全是井下设备的首要解决的问题，防爆外壳的设置是为了保证控制盒1内用电设备的使用安全，避免控制盒1内用电设备的点火花对煤矿井下造成威胁，声光报警器1-5的设置是为了在发生运煤皮带7断裂后能够及时的发出警报信号，第一时间告知运煤皮带7断裂以及运煤皮带7断裂位置，信号调理电路20实时向微控制器1-4传输信号，使每个微控制器1-4实时处于监测状态。

需要说明的是，电涡流位移传感器9是一种输出电压信号的电子器件，当电涡流位移传感器9与金属板10的距离接近时，金属板10表面接收电涡流位移传感器9中的高频振荡能量，使电涡流位移传感器9中的振荡器输出幅度线性的衰减，采用非接触的方式探测距离，电涡流位移传感器9工作时不受井下灰尘影响，使用寿命长，非常适合在煤矿井下恶劣环境中使用。

信号调理电路20由依次连接的相敏检波电路20-1、高精度运算放大器电路20-2、电压跟随电路20-3和模数转换电路20-4组成；无线射频电路1-7与所述运煤皮带传输机远程控制台进行通信。

需要说明的是，相敏检波电路20-1的设置是为了去除电涡流位移传感器9的信号高频噪声，提取有效信号，起到低通滤波的效果；高精度运算放大器电路20-2的设置是为了对相敏检波电路20-1获取的微弱信号进行有效的放大，便于后期处理；电压跟随电路20-3的设置是为了稳定保持放大后的电压信号，提供一个稳定可靠电压值。

本实施例中，所述相敏检波电路20-1包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路20-2包括高精度运算放大器OP07。

需要说明的是，模拟乘法器ADL5391可在温度范围为-40℃至+85℃的环境中工作，满足实际井下工作需求。

本实用新型使用时，运煤皮带传输机远程控制台控制多个磨损变形保护装置的同时运煤皮带传输机的主滚筒停机，由于运煤皮带7运输距离远，主滚筒停机延时长，不能快速有效的实现运煤皮带传输机制动，因此，采用多个磨损变形保护装置配合使用，实现运煤皮带传输机磨损变形保护。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：包括运煤皮带传输机远程控制台和多个均与所述运煤皮带传输机远程控制台无线通信的磨损变形保护装置，所述磨损变形保护装置包括用于检测运煤皮带(7)断裂的探测机构和用于防止运煤皮带(7)断裂的夹持机，以及用于控制所述探测机构和所述夹持机工作的控制盒(1)，所述探测机构包括靠近辅助滚筒(8)设置在运煤皮带传输机机架(14)上的金属板(10)、一端通过减震机构(4)连接在支架(2)上的竖杆(3)、转动安装在竖杆(3)另一端且与运煤皮带(7)相接触的滑轮(6)和设置在竖杆(3)内且与金属板(10)配合的电涡流位移传感器(9)；

减震机构(4)包括减震活塞缸体(4-6)和安装在减震活塞缸体(4-6)内且带动竖杆(3)升降的减震活塞板(4-5)，以及连接减震活塞板(4-5)和减震活塞缸体(4-6)的减震弹簧(4-4)，减震活塞缸体(4-6)的侧壁上设置有安装空气进排气阀(4-3)的第一气管和安装高压进排气阀一(4-2)的第二气管，减震活塞缸体(4-6)通过所述第二气管与减震高压气缸(4-1)连通；

所述夹持机包括设置在运煤皮带(7)的上下行皮带之间的制动活塞缸体(12-5)、活动安装在制动活塞缸体(12-5)内的制动活塞板(12-2)、两个分别固定安装在制动活塞缸体(12-5)顶部两侧且与制动活塞板(12-2)配合夹持运煤皮带(7)的固定板(12-1)，固定板(12-1)位于运煤皮带(7)的上行皮带的上侧，制动活塞缸体(12-5)底部通过连接管与制动高压气缸(12-4)连通，所述连接管上设置有高压进排气阀二(12-6)，制动活塞板(12-2)通过弹性升降件(12-3)在制动活塞缸体(12-5)内升降；

控制盒(1)包括防爆外壳、设置在所述防爆外壳内的电子线路板以及设置在所述防爆外壳上的声光报警器(1-5)和显示屏(1-6)，所述电子线路板上集成有微控制器(1-4)、供电电源(1-1)以及均与微控制器(1-4)连接的无线射频电路(1-7)和用于存储电涡流位移传感器(9)与金属板(10)距离阈值的存储器(1-9)，电涡流位移传感器(9)通过信号调理电路(20)与微控制器(1-4)相接，微控制器(1-4)通过电机驱动模块(1-8)控制转动轴(13-4)转动，转动轴(13-4)、声光报警器(1-5)、显示屏(1-6)、空气进排气阀(4-3)和高压进排气阀一(4-2)均微控制器(1-4)控制；

信号调理电路(20)由依次连接的相敏检波电路(20-1)、高精度运算放大器电路(20-2)、电压跟随电路(20-3)和模数转换电路(20-4)组成；无线射频电路(1-7)与所述运煤皮带传输机远程控制台进行通信。

2.按照权利要求1所述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述防爆外壳通过固定杆(5)固定在支架(2)上。

3.按照权利要求1所述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述制动活塞缸体(12-5)安装在运煤皮带传输机机架(14)上，所述制动活塞缸体(12-5)的长度不小于运煤皮带(7)的宽度。

4.按照权利要求1所述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述弹性升降件(12-3)为硬质弹簧，所述硬质弹簧的数量为多个，所述硬质弹簧的一端固定在制动活塞缸体(12-5)底部，所述硬质弹簧的另一端固定在制动活塞板(12-2)底部。

5.按照权利要求1所述的运煤皮带传输机皮带磨损变形保护***，其特征在于：所述相敏检波电路(20-1)包括模拟乘法器ADL5391，高精度运算放大器电路(20-2)包括高精度运算放大器OP07。