斷帶抓捕機械式傳感器及使用該傳感器的斷帶抓捕器的製作方法

2023-06-16 14:16:16 2

專利名稱：斷帶抓捕機械式傳感器及使用該傳感器的斷帶抓捕器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種皮帶運輸機的安全控制裝置，特別是涉及ー種用於檢測皮帶輸送機載荷運載體的危險的實際條件的傳感器。本實用新型還涉及ー種使用前述傳感器的安全控制裝置。
背景技術：
目前具有輸送高差的皮帶式運輸機，在運輸物料的過程中有時會因為皮帶負荷過大或者皮帶長期磨損而發生斷帶事故。特別是對於煤礦井下皮帶式運輸機，一旦發生斷帶事故，煤和皮帶會騰空而起，造成設備損壞或人員傷亡，嚴重的會造成煤塵爆炸的重特大型事故。對於解決斷帶後的安全問題，目前已有相應的斷帶抓捕器。如申請號為 201110308085. 6、申請公布號為CN 102381548A、申請公布日為2012年3月21日的中國發明專利申請，公開了ー種斷帶抓捕器，它包括抓捕機構、執行機構、斷帶檢測機構、電器控制部件和復位機構。它裡面的斷帶檢測機構由觸發託輥內置單向軸承構成，在觸發託輥ー側設置有逆止機構，該逆止機構處設置有啟動開關，該斷帶檢測機構通過電路連接將捕捉到的斷帶信息傳遞到執行機構。斷帶檢測機構設置在皮帶運輸機的上皮帶下方與皮帶接觸，在發生斷帶時，皮帶因為承重而向後倒帶，帶動觸發託輥逆止，並觸及設置於逆止機構的電器開關，從而給出斷帶信號。這裡的斷帶檢測機構實質上為ー種傳感器，它輸出的是ー種電信號。由於這種傳感器給出斷帶信號的部分是電器開關，所以使用這種傳感器的斷帶抓捕器必須帶有電路部件，這樣就増加了斷帶抓捕器的結構複雜程度，提高了斷帶抓捕器的成本，而且電路的使用也容易帶來新的安全隱患。另外，皮帶運輸機在正常檢修停車時，皮帶也會有一定下滑，這時若採用這種結構的傳感器，則電器開關也會給出同樣的電信號，這樣就不容易分辨出是正常停車還是斷帶事故。此外目前的斷帶抓捕器除了由傳感器的原理導致的整體結構複雜外，在抓捕制動時的制動カ主要是依賴於對皮帶的夾持壓カ產生摩擦力，其不僅夾持機構的結構複雜，而且由於沒有較大的壓カ來源和較大的接觸面積，所以產生的摩擦力也相對較小，制動效果不理想。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供ー種純機械式的、結構簡單、成本低、便於分辨正常停車與斷帶事故的斷帶抓捕機械式傳感器。本實用新型要解決的另一個技術問題是提供ー種結構簡單、能準確制動、成本低、制動效果更好的斷帶抓捕器。本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器，包括信號輥筒和長軸，信號輥筒內設置有至少ー個與之同軸的單向軸承，其中所述的長軸上設有螺紋，所述的單向軸承的軸孔內嵌裝有螺母，螺母與所述的長軸螺紋配合，所述的長軸上設有限位塊。本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器，其中所述的限位塊為限位螺母，限位螺母與所述的長軸螺紋配合。[0008]本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器，其中所述的單向軸承的個數為兩個，且分別設置在所述信號輥筒的兩端附近。本實用新型斷帶抓捕器，包括傳感器和斷帶抓捕執行機構，其中所述的傳感器包括信號棍筒和長軸，信號棍筒內設置有至少ー個與之同軸的單向軸承，所述的長軸上設有螺紋，所述的單向軸承的軸孔內嵌裝有螺母，螺母與所述的長軸螺紋配合，所述的長軸上設有限位塊；所述的斷帶抓捕執行機構包括氣缸、高壓氣源、帶有控制杆的氣閥、制動座和設置在氣缸的活塞杆杆頂的制動塊，所述的氣缸和制動座分別固定地設置在皮帶運輸機上皮帶的上方和下方，所述氣閥的進出ロ分別密封連通至所述的氣缸和高壓氣源；所述的信號輥筒與皮帶運輸機的上皮帶接觸，氣閥上的控制杆在信號輥筒的軸向方向上與信號輥筒上的遠離限位塊的一端相對設置，氣閥固定設置。 本實用新型斷帶抓捕器，其中所述制動塊與制動座的制動截面的形狀為梯形，且制動塊與所述氣缸的活塞杆的連接方式為銷軸連接。本實用新型斷帶抓捕器，其還包括一輔助制動機構，輔助制動機構設置在制動座下方，由輔助制動軸、套接於輔助制動軸的彈簧和裝載彈簧的彈簧筒組成；所述的制動座在其制動面上設有一通孔，輔助制動軸穿過該通孔且高出制動座的制動面；彈簧筒固定連接在制動座上。本實用新型斷帶抓捕器，其中所述的長軸兩端分別通過吊杆吊接於皮帶運輸機的機身，吊杆上設有槽，所述長軸兩端分別插接在吊杆的槽內；吊杆上在長軸的下方沿槽的方向設有調整螺栓。本實用新型斷帶抓捕器，其中所述的長軸插接在所述吊杆的槽內的部分的橫截面為矩形。本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器與現有技術不同之處在於本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器通過內嵌於單向軸承內的螺母經過螺紋連接至長軸，當信號輥筒正向旋轉時，信號輥筒被限位塊擋住，單向軸承此時正向旋轉；當信號輥筒反向旋轉時，單向軸承逆止，此時信號輥筒將帶動嵌裝在單向軸承軸孔內的螺母反向旋轉，由於螺紋結構，螺母將帶動限位輥筒在長軸軸向產生位移。因此本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器實現的作用就是通過信號輥筒在軸向的位移來區分其是在正向還是反向旋轉。當正常停車時，皮帶倒帶也會使限位輥筒產生少許位移，之後再次啟動皮帶運輸機後，信號輥筒正向旋轉，單向軸承正向運轉時，其內的摩擦力又會帶動螺母旋轉而回復到限位塊的位置。所以，在信號輥筒產生超過正常停車造成的位移吋，即可判定為發生了斷帶事故。只需要在信號輥筒遠離限位塊的一端隔一定距離設置一個制動觸發機構即可執行制動過程。所以本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器便於分辨正常停車和斷帶事故。另外本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器的組成零件少，其中單向軸承可以購買經批量生產的標準件，所以也具有結構簡單，成本低的優點。本實用新型斷帶抓捕器與現有技術的不同之處在於本實用新型斷帶抓捕器在採用斷帶抓捕機械式傳感器的同時，通過氣閥作為制動觸發機構，採用高壓氣源驅動帶有制動塊的氣缸壓住皮帶到制動座上進行夾持制動，制動塊與皮帶之間有較大的接觸面積，從而提供更大的制動摩擦力。由於承接了斷帶抓捕機械式傳感器結構簡單、成本低、便於分辨正常停車與斷帶事故的優點，所以本實用新型斷帶抓捕器總體結構簡單、成本低、能夠準確制動，並且制動效果更好。本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器中使用限位螺母做為限位塊便於簡化生產エ藝；在信號輥筒的兩端分別設置單向軸承可以把信號輥筒做得較長，以增大信號輥筒與皮帶的接觸面積。本實用新型斷帶抓捕器的制動截面為梯形時可以與皮帶在兩側邊進行接觸以進一步增大接觸面積；設置輔助制動機構可以在制動塊下壓時順帶對下皮帶也進行制動；用吊杆和調整螺栓來連接傳感器的長軸可以對信號輥筒的高度 進行調節，以便於達到信號輥筒與皮帶之間最理想的接觸效果。
以下結合附圖對本實用新型作進ー步說明。

圖I為本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器第一種實施方式的正視圖；圖2為本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器第二種實施方式的正視圖；圖3為本實用新型斷帶抓捕器第一種實施方式沿皮帶輸送方向的正視圖；圖4為本實用新型斷帶抓捕器第二種實施方式略去高壓氣源後的正視圖；圖5為圖4的右視圖；圖6為圖4中輔助制動裝置的剖視具體實施方式
如圖I所示的本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器的第一種實施方式，在信號輥筒I內設置有一個與之同軸的單向軸承3，單向軸承3的軸孔內嵌裝有螺母4，長軸2上右半段設有螺紋，螺母4通過螺紋連接在長軸2上，長軸2在中部位置設有限位塊5。在使用吋，信號輥筒I壓在皮帶運輸機的上皮帶的下表面，由於摩擦力，信號輥筒I將隨著皮帶的前進或後退而正向或者反向旋轉。當正常作業時，單向軸承3正向轉動，螺母4在限位塊5位置被擋住。當發生斷帶事故吋，單向軸承3逆止，單向軸承3帶動螺母4反轉，從而信號輥筒I將向右產生位移。當信號輥筒I再次正向旋轉時，單向軸承3儘管也正向旋轉，但其內的摩擦力仍將帶動螺母4正向旋轉而使信號輥筒I回復至限位塊5的位置。如圖2所示的本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器的第二種實施方式，單向軸承3的個數為兩個，且分別設置在信號輥筒I的兩端。採用這樣的結構時信號輥筒I可以做得比較長，與皮帶的接觸面積更大，有利於更可靠的接觸皮帯。限位塊5採用的是ー個限位螺母6，限位螺母6在長軸2上的螺紋左端旋緊。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器的範圍進行限定，如第一種實施方式中限位塊5隻需要在徑向高於螺紋部分的高度即可，並不限於圖示的形狀，也不限於是焊接在長軸2上還是以其他方式固定在長軸2上。另外長軸2上的螺紋可以延伸至軸的兩端而在中間位置焊接ー個限位塊。如圖3所示的本實用新型斷帶抓捕器的第一種實施方式，斷帶抓捕傳感器的長軸2焊接在皮帶運輸機的機身上，其信號輥筒I的表面與上皮帶的下表面接觸；在信號輥筒I的右端面延伸處的長軸2上焊接有一個帶有控制杆91的氣閥9 ;控制杆91到信號輥筒I的右端面的距離大於正常停車時造成的信號輥筒I沿長軸2的位移；氣閥9分別連接至氣缸7和高壓氣源8 ;在氣缸7的活塞杆頂部固定有一個長方體制動塊71 ;對應制動塊71的下方，在上皮帶下有一上部為平面的制動座焊接到皮帶運輸機的機身。在皮帶運輸機正常運轉時，上皮帶帶動信號輥筒正向旋轉，信號輥筒I被檔在限位塊位置；當發生斷帶情況吋，信號輥筒I向右位移，直至接觸到氣閥9的控制杆91，氣閥9打開，高壓氣體進入氣缸7內，制動塊71將上皮帶壓至制動座10，從而實現抓捕。此實施方式中將長軸2、制動座10、氣閥9均固定在了皮帶運輸機的機身上，它們也可以通過其他方式進行固定，如間接地固定到地面上，只要保持其位置穩固即可。其中高壓氣源8採用能輸出高壓氣體的液化氣氣缸或者高壓氣體泵或者其他能產生高壓氣的裝置均可。如圖4和圖5所示的本實用新型斷帶抓捕器的第二種實施方式，氣缸7通過機架16固定在上皮帶正上方，氣缸7的活塞杆杆頂銷軸連接ー個制動塊71，制動塊71和制動座10的制動截面形狀為梯形。制動座10焊接在固定在地面的鋼橋17上，鋼橋17跨過下皮帶。在制動座10的下方固定有ー個輔助制動機構。參見圖6，輔助制動機構由輔助制動軸 11、連接在輔助制動軸11上的彈簧12和裝載彈簧12的彈簧筒13組成。制動座10在其梯形制動面中部設有ー個通孔，輔助制動軸11穿過該通孔且上端高出該通孔；彈簧筒13焊接到制動座上。在制動塊71壓向制動座10的同吋，將同時壓住輔助制動軸11並壓縮彈簧12，輔助制動軸11下端壓住下皮帶而實現輔助制動。參見圖5，長軸2的兩端分別通過吊杆14吊接在皮帶運輸機的機身上。吊杆14上設有槽，長軸2的兩端分別插接在吊杆14的槽內，吊杆14上在長軸2的下方沿槽的方向設有調整螺栓15。長軸2插接在所述吊杆14的槽內的部分的橫截面為矩形。調整螺栓通過旋轉即可調整信號輥筒的高度。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種斷帶抓捕機械式傳感器，包括信號輥筒(I)和長軸(2)，信號輥筒(I)內設置有至少ー個與之同軸的單向軸承(3)，其特徵在於所述的長軸(2)上設有螺紋，所述的單向軸承(3)的軸孔內嵌裝有螺母(4)，螺母(4)與所述的長軸(2)螺紋配合，所述的長軸(2)上設有限位塊(5)。
2.根據權利要求I所述的斷帶抓捕機械式傳感器，其特徵在於所述的限位塊(5)為限位螺母(6)，限位螺母(6)與所述的長軸(2)螺紋配合。
3.根據權利要求I或2所述的斷帶抓捕機械式傳感器，其特徵在於所述的單向軸承(3)的個數為兩個，且分別設置在所述信號輥筒(I)的兩端附近。
4.一種斷帶抓捕器，包括傳感器和斷帶抓捕執行機構，其特徵在於 所述的傳感器包括信號棍筒(I)和長軸(2),信號棍筒(I)內設置有至少ー個與之同軸的單向軸承，所述的長軸(2)上設有螺紋，所述的單向軸承的軸孔內嵌裝有螺母，螺母與所 述的長軸(2)螺紋配合，所述的長軸(2)上設有限位塊； 所述的斷帶抓捕執行機構包括氣缸(7)、高壓氣源(8)、帶有控制杆(91)的氣閥(9)、制動座(10)和設置在氣缸的活塞杆杆頂的制動塊(71 )，所述的氣缸(7)和制動座(10)分別固定地設置在皮帶運輸機上皮帶的上方和下方，所述氣閥(9)的進出ロ分別密封連通至所述的氣缸(7)和高壓氣源(8)； 所述的信號輥筒(I)與皮帶運輸機的上皮帶接觸，氣閥(9)上的控制杆(91)在信號輥筒(I)的軸向方向上與信號輥筒(I)上的遠離限位塊的一端相對設置，氣閥(9)固定設置。
5.根據權利要求4所述的斷帶抓捕器，其特徵在於所述制動塊(71)與制動座(10)的制動截面的形狀為梯形，且制動塊(71)與所述氣缸(7)的活塞杆的連接方式為銷軸連接。
6.根據權利要求4所述的斷帶抓捕器，其特徵在於其還包括一輔助制動機構，輔助制動機構由輔助制動軸(11)、套接於輔助制動軸(11)的彈簧(12)和裝載彈簧(12)的彈簧筒(13)組成且設置在制動座(10)下方；所述的制動座(10)在其制動面上設有一通孔，輔助制動軸(11)穿過該通孔且高出制動座(10)的制動面；彈簧筒(13)固定連接在制動座上。
7.根據權利要求4至6中任意一項所述的斷帶抓捕器，其特徵在於所述的長軸(2)兩端分別通過吊杆(14)吊接於皮帶運輸機的機身，吊杆(14)上設有槽，所述長軸(2)兩端分別插接在吊杆(14)的槽內；吊杆(14)上在長軸(2)的下方沿槽的方向設有調整螺栓(15)。
8.根據權利要求7所述的斷帶抓捕器，其特徵在於所述的長軸(2)插接在所述吊杆(14)的槽內的部分的橫截面為矩形。
專利摘要本實用新型涉及一種皮帶運輸機的安全控制裝置，特別是涉及一種用於檢測皮帶輸送機載荷運載體的危險的實際條件的傳感器。本實用新型還涉及一種使用前述傳感器的安全控制裝置。本實用新型斷帶抓捕機械式傳感器，包括信號輥筒和長軸，信號輥筒內設置有至少一個與之同軸的單向軸承，其中所述的長軸上設有螺紋，所述的單向軸承的軸孔內嵌裝有螺母，螺母與所述的長軸螺紋配合，所述的長軸上設有限位塊。斷帶抓捕器除使用前述的傳感器外，其斷帶抓捕執行機構包括氣缸、高壓氣源、帶有控制杆的氣閥、制動座和設置在氣缸的活塞杆杆頂的制動塊，其利用發生斷帶時信號輥筒沿長軸移動並觸及控制杆觸發氣閥打開，制動塊和制動座夾持皮帶從而實現制動。
文檔編號B65G43/06GK202642764SQ201220292630
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者王立朝 申請人:淮南市朝和機電有限公司