焦煤皮带机堵料检测装置及方法与流程

    专利查询2025-06-16  43


    本发明属于皮带机,具体涉及一种焦煤皮带机堵料检测装置及方法。


    背景技术:

    1、皮带机运输炼焦煤(炼焦煤物理特性:粘度大、水分偏高),因其特性所致在皮带运输、转运过程中极易导致转运溜槽堵塞。其溜槽原设计的堵料后自动停机装置,安装于机头溜槽内部。其工作原理为:采用内置弹簧撞针行程开关的动作方式,属于点接触。当溜槽发生堵料时依靠煤料的重力挤压面板,面板撞击撞针带动行程开关动作,使皮带机自行停机从而防止发生事故。

    2、这种堵料后自动停机装置在实际使用过程中存在诸多弊端:1、面板采用的是硬胶皮材料,极易损坏;2、硬胶皮材料由于表面受力不均匀,在真正发生堵料时无法准确的触动撞针;3、撞针与面板及行程开关均为点式连接接触,连接的牢固程度及触碰准确率都无法满足真正堵料时皮带机自行停机的要求;4、这种防堵料装置极易损坏(主要是硬胶面板开裂脱落、撞针断裂脱落)且更换、维护难度大(因其安装在溜槽内部属于受限空间)、更换频次高,实际应用过程中平均每半年就会出现损坏的情形。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的上述不足,本发明提供一种焦煤皮带机堵料检测装置及方法,以解决上述技术问题。

    2、第一方面,本发明提供一种焦煤皮带机堵料检测装置,包括:

    3、检测板,所述检测板的上侧边缘活动连接在皮带机的溜槽侧壁上,且所述检测板在重力作用下覆盖所述溜槽侧壁上开设的方孔;

    4、所述装置还包括限位开关,所述限位开关通过固定座安装在所述溜槽侧壁上,所述检测板在堵料状态下翻转时到达所述限位开关的检测位置,触发所述限位开关生成检测信号;

    5、所述限位开关通过2.4g通信模块与plc通信连接,所述plc分别与皮带机转速检测器、皮带机转速控制器及溜槽防堵机构通信连接。

    6、在一个可选的实施方式中,所述装置还包括:行程挡板,所述行程挡板的一端固定安装在溜槽侧壁上,所述行程挡板的另一端悬空在检测板外侧,所述行程挡板用于限制所述检测板的最大翻转角度。

    7、在一个可选的实施方式中,所述限位开关的输出端连接复杂可编程逻辑器件的第一引脚,所述复杂可编程逻辑器件的第二引脚连接计时器,所述复杂可编程逻辑器件的第三引脚连接2.4g通信模块。

    8、在一个可选的实施方式中,所述检测板的上侧边缘通过合页连接在皮带机的溜槽侧壁上,所述合页的旋转端上设有陀螺仪,所述陀螺仪通过2.4g通信模块与plc通信连接。

    9、在一个可选的实施方式中,所述皮带机转速检测器包括摄像头和处理器,所述摄像头采集皮带图像,所述皮带包括多个等间距标识,所述处理器用于识别所述皮带图像中的标识并基于识别标识的间隔时间计算标识之间的间距计算皮带运行速度。

    10、在一个可选的实施方式中,所述溜槽防堵机构包括溜槽侧门和电子锁,位于下游皮带的载货面上方的溜槽侧壁开设有下部开口,所述溜槽侧门的上侧边缘通过转轴安装在溜槽侧壁上;溜槽侧门下部的左右两侧均设有电子锁,所述电子锁用于将所述溜槽侧门固定在溜槽侧壁上,所述溜槽侧门在锁定状态下覆盖所述下部开口。

    11、第二方面,本发明提供一种焦煤皮带机堵料检测方法,包括:

    12、所述复杂可编程逻辑器件在接收限位开关的检测信号的同时控制所述计时器开始计时;

    13、所述复杂可编程逻辑器件确认所述计时时间达到设定的时间阈值,则生成告警提示信息,并将所述告警提示信息通过2.4g通信模块发送至plc;

    14、所述plc控制溜槽的上游皮带机立即停机。

    15、第三方面,本发明还提供一种焦煤皮带机堵料检测方法,包括:

    16、所述plc获取振动传感器采集的振动数据和陀螺仪采集的转动数据;

    17、所述plc基于所述振动数据生成振动波形,并解析振动波形的幅值和频率;

    18、所述plc基于所述转动数据生成振动角度的变化波形,并解析所述变化波形的幅值和频率;

    19、所述plc利用关联规则算法计算振动波形的幅值和频率与变化波形的幅值和频率的相关性,若两者之间具有相关性则判定存在物料迸溅,若当前存在物料迸溅则控制上游皮带机降速;

    20、若当前存在物料迸溅,所述plc在接收到限位开关的检测信号时,记录所述输出信号的持续时间,并在所述持续时间达到设定的时间阈值时控制上游皮带机停机,并控制溜槽侧门的电子锁开锁;

    21、若当前不存在物料迸溅,所述plc在接收到限位开关的检测信号时,控制上游皮带机停机,并控制溜槽侧门的电子锁开锁。

    22、本发明的有益效果在于,本发明提供的焦煤皮带机堵料检测装置及方法,提升了皮带机检测装置的使用寿命,且通过对限位开关的检测信号、旋转信号及振动信号进行分析,提升了堵料检测精度,降低了误报率。

    23、此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。



    技术特征:

    1.一种焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述装置还包括:行程挡板,所述行程挡板的一端固定安装在溜槽侧壁上,所述行程挡板的另一端悬空在检测板外侧,所述行程挡板用于限制所述检测板的最大翻转角度。

    3.根据权利要求1所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述限位开关的输出端连接复杂可编程逻辑器件的第一引脚,所述复杂可编程逻辑器件的第二引脚连接计时器,所述复杂可编程逻辑器件的第三引脚连接2.4g通信模块。

    4.根据权利要求1所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述检测板的上侧边缘通过合页连接在皮带机的溜槽侧壁上,所述合页的旋转端上设有陀螺仪,所述陀螺仪通过2.4g通信模块与plc通信连接。

    5.根据权利要求4所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述溜槽侧壁上设有振动传感器,所述振动传感器与所述方孔的距离为设定的距离,所述振动传感器通过2.4g通信模块与plc通信连接。

    6.根据权利要求1所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述皮带机转速检测器包括摄像头和处理器,所述摄像头采集皮带图像,所述皮带包括多个等间距标识,所述处理器用于识别所述皮带图像中的标识并基于识别标识的间隔时间计算标识之间的间距计算皮带运行速度。

    7.根据权利要求1所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,所述溜槽防堵机构包括溜槽侧门和电子锁,位于下游皮带的载货面上方的溜槽侧壁开设有下部开口,所述溜槽侧门的上侧边缘通过转轴安装在溜槽侧壁上;溜槽侧门下部的左右两侧均设有电子锁,所述电子锁用于将所述溜槽侧门固定在溜槽侧壁上,所述溜槽侧门在锁定状态下覆盖所述下部开口。

    8.一种焦煤皮带机堵料检测方法,用于控制权利要求1-7任一项所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,包括:

    9.一种焦煤皮带机堵料检测方法,用于控制权利要求1-8任一项所述的焦煤皮带机堵料检测装置,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明涉及皮带机技术领域,具体提供一种焦煤皮带机堵料检测装置及方法,包括:检测板,所述检测板的上侧边缘活动连接在皮带机的溜槽侧壁上,且所述检测板在重力作用下覆盖所述溜槽侧壁上开设的方孔;所述装置还包括限位开关,所述限位开关通过固定座安装在所述溜槽侧壁上,所述检测板在堵料状态下翻转时到达所述限位开关的检测位置,触发所述限位开关生成检测信号;所述限位开关通过2.4G通信模块与PLC通信连接,所述PLC分别与皮带机转速检测器、皮带机转速控制器及溜槽防堵机构通信连接。本发明提升了皮带机检测装置的使用寿命。

    技术研发人员:徐瑞阳,孙连波,宋长军,刘欣明,张敏,焦庆亮,冯学钢,张亮,徐萌萌,国超,范宗旭,周志亮,张恒东
    受保护的技术使用者:山东钢铁集团日照有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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