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专利号: 202310397665X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种皮带输送机跑偏监测并纠偏装置的工作方法,其特征在于,采用的皮带输送机跑偏监测并纠偏装置包括左调节电机、左离合器、左旋变传感器、左滚筒、右调节电机、右离合器、右旋变传感器、右滚筒和计算机;所述左滚筒和右滚筒同轴设置组成改向滚筒,并安装在皮带输送机一端,且左滚筒和右滚筒能随着皮带转动;左滚筒和右滚筒两者靠近的一端之间留有间隙;左旋变传感器和右旋变传感器分别装在左滚筒和右滚筒上,用于采集左滚筒和右滚筒各自的旋转状态数据,左调节电机和右调节电机对称装在改向滚筒两侧的机架上,其中左调节电机通过左离合器与左滚筒另一端同轴连接,当左离合器处于结合状态时,左调节电机能带动左滚筒同步转动;右调节电机通过右离合器与右滚筒另一端同轴连接,当右离合器处于结合状态时,右调节电机能带动右滚筒同步转动;所述计算机装在机架上,计算机分别与左调节电机、左离合器、左旋变传感器、右调节电机、右离合器和右旋变传感器连接,用于获取左旋变传感器和右旋变传感器采集的旋转状态数据并进行分析处理后,分别控制左离合器和右离合器的结合或分离状态;同时对左调节电机和右调节电机的转速分别进行控制,具体步骤为:步骤一、皮带输送机开始工作之前,将左离合器和右离合器的初始状态设置为分离状态;然后皮带输送机开始工作,进而皮带传动使左滚筒和右滚筒随着皮带转动,左旋变传感器和右旋变传感器分别按照采集间隔获取左滚筒和右滚筒各自的旋转状态数据并将数据实时反馈给计算机;

步骤二、计算机接收一组左旋变传感器和右旋变传感器反馈的实时数据后,分析处理后分别获得左滚筒的转角θ1及转速ω1,右滚筒的转角θ2及转速为ω2;将左滚筒的转角及转速与右滚筒的转角以及转速分别相减并取绝对值,得到左右滚筒的转角差值Δθ和转速差值Δω,设定转角阈值θ0和转速阈值ω0,若左右滚筒的转角的差值大于设定的阈值θ0,或速度差值大于阈值ω0时,则认定皮带输送机的皮带发生跑偏,进入步骤三;若否,则计算机继续接收下一组数据并重复本步骤的过程;

步骤三、若ω1小于ω2,或者θ1小于θ2时,则认为皮带向左跑偏,若ω1大于ω2,或者θ1大于θ2时,则认为皮带向右跑偏;

步骤四、当确定皮带发生跑偏时,计算机控制左离合器和右离合器均处于结合状态,同时控制左调节电机和右调节电机启动,进而左调节电机通过左离合器带动左滚筒同步转动,右调节电机通过右离合器带动右滚筒同步转动,并进入步骤五;

步骤五、根据步骤三的判断情况,当皮带向左跑偏时,使左调节电机带动左滚筒的转速大于皮带带动时的转速,使得皮带与左滚筒的附着力增大,并且左滚筒给皮带的左侧一个向上的力;同时使右调节电机带动右滚筒的转速小于皮带带动时的转速,使得皮带与右滚筒的附着力增大,并且右滚筒给皮带的右侧一个向下的力,此时左右滚筒给皮带的力形成一个顺时针的力矩,最终驱使皮带传动过程中向右偏移回正;

当皮带向右跑偏时,使右调节电机带动右滚筒的转速大于皮带带动时的转速,使得皮带与右滚筒的附着力增大,并且右滚筒给皮带的右侧一个向上的力;同时使左调节电机带动左滚筒的转速小于皮带带动时的转速,使得皮带与左滚筒的附着力增大,并且左滚筒给皮带的左侧一个向下的力,此时左右滚筒给皮带的力形成一个逆时针的力矩,最终驱使皮带传动过程中向左偏移回正;

步骤六、在纠偏期间,左旋变传感器和右旋变传感器持续检测左右滚筒的旋转状态,并将数据持续传递给计算机,计算机分析处理后得到左右滚筒的实时转速以及左右滚筒的实时转角,通过获得的实时转速来控制左右调节电机的转速以及计算左右滚筒的转角差值Δθ;当左右滚筒的转角差值Δθ小于设定阈值θ0时,则确定本次皮带纠偏过程完成,此时计算机控制左右调节电机的转速与皮带带动时的转速一致,并保持一段时间;

步骤八、保持同步转速一段时间后,计算机控制左右离合器处于分离状态,然后停止左右调节电机工作,接着计算机继续接收下一组左旋变传感器和右旋变传感器反馈的实时数据,并重复步骤二至八,如此持续,从而实现对皮带输送机工作中的跑偏监测及实时纠偏过程。

2.根据权利要求1所述皮带输送机跑偏监测并纠偏装置的工作方法,其特征在于,所述左调节电机和右调节电机均为伺服电机。

3.根据权利要求1所述皮带输送机跑偏监测并纠偏装置的工作方法,其特征在于,所述计算机为PLC控制器或单片机。

4.根据权利要求1所述皮带输送机跑偏监测并纠偏装置的工作方法,其特征在于,将计算机通过线缆与集控中心连接,当计算机确定皮带发生跑偏时,计算机将跑偏信号传递给集控中心,使工作人员及时知晓并前去检查跑偏情况。