重錘料位計的製作方法

2023-06-22 01:09:21 4

專利名稱：重錘料位計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業自動化儀表中的物位儀表，特別涉及一種能連續測量固體散狀物料的重錘料位計。
背景技術：
目前國內外工業自動化儀表中的物位儀表，均存在兩個致命問題一是均採用失重返錘方式，依靠機械開關觸發變態及三相電機倒相來改變運行狀態和輸出信號。帶來的問題是機械開關故障率高不可靠，打火幹擾，及倒相時易產生放電瞬間短路燒電機；二是普遍採用可逆電機及小功率三相電機，現場物料塌方，極易埋錘，造成斷繩丟錘。

發明內容
本實用新型克服了上述存在的缺陷，目的是提供一種抗埋錘，工作可靠，適應各種惡劣環境固體料倉內散狀物料料位間歇式測量的重錘料位計。
本實用新型重錘料位計內容簡述本實用新型重錘料位計，其特徵在於用螺栓(17)把磁鋼座(18)旋緊於電機(2)的尾部軸端上，把磁鋼(16)鑲嵌於磁鋼座(18)上，速度傳感器(14)安裝在電機(2)尾部，頭部對準磁鋼(16)，制動器(12)上裝有隔磁板(13)，由速度傳感器(14)產生的感生電壓經機芯總裝配(25)控制三相交流模塊(27)的導通角，經可控矽三相交流模塊(27)向電機(2)提供驅動電源；箱體(6)焊接在底座(1)上，滾筒(9)位於箱體(6)中，滾筒(9)軸伸兩側各套入一軸承(7)支撐於箱體(6)上，齒輪箱(4)裝於箱體(6)的一側；電機(2)裝在齒輪箱(4)下部，位於箱體(6)下部的底座(1)內；底板(23)裝在底座(1)上；滑套(22)裝於彎板(21)和底板(23)之間；2件輪軸(24)裝在彎板(21)上，並各裝一件限位輪(20)，內有滾動軸承(38)；鋼絲繩(19)上端安裝於滾筒(9)的上一側輪緣，通過扎頭(8)鎖緊，繩頭插入滾筒(9)開孔中；鋼絲繩(19)穿過二件限位輪(20)上的溝槽滑套的中心孔內，鋼絲繩(19)未端由楔(31)楔套(32)索緊，螺栓(35)穿過楔套(32)吊環(36)並與螺母(34)旋合，開口銷(33)插入螺栓(35)徑向孔中止退，吊環(36)旋合在重錘(37)上後，焊接止退；在箱體(6)的另一側裝有控制箱(10)，控制箱(10)內角位移傳感器(11)與滾筒(9)軸伸齒輪聯接。
採用的電機(2)為三相滾道電動機。
以速度傳感器(14)的感應電壓低於設定的參考電壓作為控制三相交流模塊(27)導通角全開的依據。
本實用新型重錘料位計，採用具有大堵轉力矩的三相滾道電機，配上減速器，使本機具有大的提升力矩，當重錘下探遭遇物料塌方時，埋錘的概率極小。用控制電機提升力矩的方法來控制重錘的下探速度；設置降速參考點，當重錘降速低於參考點時，電機加大力矩提錘(返錘)，具有工作可靠，適應各種惡劣環境固體料倉內散狀物料料位間歇式測量的特點。


圖1是本實用新型的總體結構示意圖；圖2是本實用新型的控制箱平面布置示意圖；圖3是本實用新型的電機後端結構示意圖；圖4是本實用新型的下部的限位輪、滑套部分結構示意圖；圖5是本實用新型的鋼絲繩與滾筒輪緣聯接部分結構示意圖；圖6是本實用新型的鋼絲繩與重錘聯接部分結構示意圖；圖7是本實用新型的電氣原理結構框圖。
圖中1為底座、2為電機、3為齒輪、4為齒輪箱、5為齒輪、6為箱體、7為軸承、8為扎頭、9為滾筒、10為控制箱、11為角位移傳感器、12為制動器、13為隔磁板、14為速度傳感器、15為支架、16為磁鋼、17為螺栓、18為磁鋼座、19為鋼絲繩、20為限位輪、21為彎板、22為滑套、23為底板、24為輪軸、25為機芯總裝配、26為角位移模塊、27為三相交流模塊、28為接線端子板、29為變壓器、30為空氣開關、31為楔、32為楔套、33為開口銷、34為螺母、35為螺栓、36為吊環、37為重錘、38為滾動軸承。
具體實施方式
實用新型重錘料位計的機械傳動部分重錘提升時由電機經減速箱驅動滾筒旋轉；滾筒上纏繞鋼絲繩帶動重錘提升；重錘下降時，由重錘反託電機旋轉並保持均速下降。
控制部分
控制箱內安排有空氣開關、可控矽三相交流模塊、變壓器、機芯總裝配，角位移傳感器，及接線端子板。
三相工作電源接至空氣開關，經三相交流模塊引至電機；經空氣開關的二相電源經變壓器提供給機芯總裝配作為其工作電源；經空氣開關的一相電源經機芯總裝配的控制輸給制動器作為其工作電源；制動器裝於電機尾部，實現對電機的制動或釋放，速度傳感器裝於制動器上，所產生感生電壓經機芯總裝配控制三相交流模塊導通角；角位移傳感器與滾筒軸相聯，將位置信號傳給機芯總裝配，經處理後送接線端子板輸出。
1、電機輸出提升力矩的控制電機轉子軸端部裝有磁鋼，隨電機被重錘反託轉動產生旋轉磁場，此磁場使得裝於電機制動器上的速度傳感器產生感生電壓；用此電壓經機芯總裝配控制可控矽三相交流模塊的導通角，該導通角控制了輸給電機電壓的大小，從而控制了電機的提升力矩；使得重錘均速下降。
2、返錘控制在機芯總裝配中設定返錘電壓值V0，當重錘觸料速度劇降造成速度傳感器輸出電壓低於V0時，機芯總裝配控制三相交流模塊導通角全開，電機以大力矩提錘。
3、輸出信號控制滾筒軸伸右端聯有角位移傳感器，實時輸出重錘的位置信號給機芯總裝配。當機芯總裝配開始控制電機返錘瞬間，同時採集並鎖定返錘點的角位移位置信號並經信號保持電路處理輸出標準信號，再經接線端子板輸出，並將該信號保持至重錘下一次探測刷新為止。
4、制動及延時制動器裝於電機尾端。當重錘提升至上限等待位置時，機芯總裝配接收到角位移傳來的該位置信號，切斷電機及制動器電源，制動器失電將電機制動；同時開始延時。延時結束後，機芯總裝配將接通電機及制動器電源，制動器釋放，重錘下探，開始下次探測。
本實用新型重錘料位計是這樣實現的，
以下結合附圖做具體說明。見圖1-6，在底座1上焊接有箱體6；箱體6內有一捲筒9，其軸伸兩端各套入一軸承7，支撐在箱體6上。
箱體6右側裝有控制箱10，螺釘緊固；控制箱10內角位移傳感器11與捲筒9軸伸右端齒輪聯接；由角位移傳感器11實時輸出捲筒9即重錘的位置信號；控制箱10內還裝有空氣開關30、變壓器29、三相交流模塊27，機芯總裝配25和接線端子板28。箱體6的左側裝有齒輪箱4，螺栓聯接；齒輪箱4中的未級齒輪5與捲筒9軸伸鍵聯接；齒輪箱4下部側面裝有電機2，螺栓聯接；電機2的輸出軸與齒輪箱4內初級齒輪3為鍵聯接；電機2整體懸於箱體6下的底座1內，使得整機外觀規整，節省空間；電機2經齒輪箱4減速驅動滾筒9，使驅動力矩大為增加。電機2的尾部裝有制動器12，螺釘聯接；對電機2起制動作用；隔磁板13裝在制動器12上，螺釘聯接，以隔離制動器12的線圈所產生的磁場對速度傳感器14產生影響；速度傳感器14以螺母夾持在支架15上，支架15用螺釘緊固在隔磁板13上；速度傳感器14頭部對準磁鋼16；旋轉螺母可調整速度傳感器14與磁鋼16之間的距離；磁鋼座18用螺栓17同軸緊固在電機2的軸尾端部；若干塊磁鋼16鑲嵌在磁鋼座18上；當磁鋼16與電機2軸同軸旋轉時，在速度傳感器14上產生正比於電機2轉速的感生電壓。
在底座1下部裝有底板23，螺釘安裝；底板23下有開孔，以方便現場安裝時，重錘37由此墜入倉內；底板23上裝有滑套22，其上裝有彎板21，用螺栓將滑套22夾緊在彎板21與底板23之間；彎板21上裝有輪軸24兩件，螺母鎖緊；二件輪軸24上各裝一件限位輪20，內有滾動軸承38。鋼絲繩19隻能從兩隻滾輪24所形成的溝槽中通過，故鋼絲繩19被限位；限位輪20內加滾動軸承38使之與鋼絲繩19的摩擦大為減小。滑套22的中心孔僅容鋼絲繩19通過，一是起限位作用，二起減少灰塵雜物進入底座1的作用。滑套22用摩擦係數很小的聚四氟乙烯製成。
鋼絲繩19的上端部用若干扎頭8鎖緊在捲筒9的輪緣上，繩頭插入捲筒9開孔中；鋼絲繩19向下穿過二件限位輪20所形成的溝槽，穿過滑套22的中心孔，下端用楔31及楔套32鎖緊；此鎖緊方法即可有效可靠的鎖緊鋼絲繩19，又不使其損傷；用螺栓35穿過楔套32，吊環36，旋入螺母34，以開口銷33插入螺栓35經向孔中止退；吊環36旋入重錘37中後兩者焊合止退。
見圖7，電氣原理結構框圖三相四線制電源接至空氣開關30，三根火線經三相交流模塊27接至電機2用以驅動電機；經空氣開關30的二根火線同時經變壓器29提供給機芯總裝配25作為其工作電源；經空氣開關30的另一根火線經機芯總裝配25的控制輸給制動器12作為其工作電源，經一根導線接至空氣開關30的零線(N)而構成迴路；制動器12聯於電機2的尾部，實現對電機2的制動或釋放；速度傳感器14有兩根導線與機芯總裝配25相聯，速度傳感器14裝於電機2尾部的制動器12上，將電機2旋轉的感生電壓傳給機芯總裝配25，經一組導線速將電壓信號傳給三相交流模塊27控制其導通角，從而控制電機2的提升力矩；角位移傳感器11有兩根導線與機芯總裝配25相聯，將重錘37的位置信號傳給機芯總裝配25，經處理後傳送給接線端子板28輸出。
機芯總裝配25內設有電壓比較電路，當速度傳感器14輸出感生電壓值低於設置返錘電壓時，機芯總裝配25將向三相交流模塊27輸出高電平，使其導通角全開，電機2全電壓提錘；同時，機芯總裝配25採取並鎖定角位移傳感器11在返錘點的位置信號作為料位信號並輸出至接線端子板28，並將該信號保持至下一次探測刷新為止；當重錘37提升至上限等待位置時，角位移傳感器11輸出上限位置信號使得機芯總裝配25切斷制動器12的電源，並向三相交流模塊27輸出低壓電平，導通角為零，電機2得驅動電壓為零；同時觸發內部延時繼電器開始工作計時；延時結束時，機芯總裝配25接通制動器12電源，電機2軸被釋放，被重錘37反託旋轉，同時速度傳感器14產生感生電壓經機芯總裝配25送至三相交流模塊27控制電機2驅動力矩大小，開始又一次檢測。
權利要求1.一種重錘料位計，其特徵在於電機(2)的尾部裝有制動器(12)，用螺栓(17)把磁鋼座(18)旋緊於電機(2)的尾部軸端上，把磁鋼(16)鑲嵌於磁鋼座(18)上，速度傳感器(14)安裝在電機(2)尾部，頭部對準磁鋼(16)，制動器(12)上裝有隔磁板(13)；箱體(6)焊接在底座(1)上，滾筒(9)位於箱體(6)中，滾筒(9)軸伸兩側各套入一軸承(7)支撐於箱體(6)上，齒輪箱(4)裝於箱體(6)的一側；電機(2)裝在齒輪箱(4)下部，位於箱體(6)下部的底座(1)內；底板(23)裝在底座(1)上；滑套(22)裝於彎板(21)和底板(23)之間；2件輪軸(24)裝在彎板(21)上，並各裝一件限位輪(20)，內有滾動軸承(38)；鋼絲繩(19)上端安裝於滾筒(9)的一側輪緣上，通過扎頭(8)鎖緊，繩頭插入滾筒(9)開孔中；鋼絲繩(19)穿過二件限位輪(20)之間的溝槽並穿過滑套(22)的中心孔，鋼絲繩(19)未端由楔(31)楔套(32)索緊，螺栓(35)穿過楔套(32)、吊環(36)並與螺母(34)旋合，開口銷(33)插入螺栓(35)徑向孔中止退，吊環(36)旋合在重錘(37)上後焊接止退；在箱體(6)的另一側裝有控制箱(10)，控制箱(10)內角位移傳感器(11)與滾筒(9)軸伸齒輪聯接。
2.根據權利要求1所述的重錘料位計，其特徵在於重錘料位計的電氣結構為三相四線制電源接至空氣開關(30)，三根火線經三相交流模塊(27)接至電機(2)；經空氣開關(30)的二根火線接至變壓器(29)，變壓器(29)導線接至機芯總裝配(25)；經空氣開關(30)的另一根火線經機芯總裝配(25)後聯接給制動器(12)，制動器(12)的另一根導線接至空氣開關(30)的零線；速度傳感器(14)的二根導線接至機芯總裝配(25)，機芯總裝配(25)的一束導線束接至三相交流模塊(27)；角位移傳感器(11)的兩根導線接至機芯總裝配(25)，機芯總裝配(25)的若干導線接至端子板(28)。
3.根據權利要求1所述的重錘料位計，其特徵在於所說的電機(2)為三相滾道電動機。
專利摘要本實用新型涉及一種工業自動化儀表中能連續測量固體散狀物料的重錘料位計，其特徵在於重錘提升時由電機經減速箱驅動滾筒旋轉，滾筒上纏繞鋼絲繩帶動重錘提升；重錘下降時，由重錘反託電機旋轉並保持均速下降。控制箱內安排有空氣開關、可控矽三相交流模塊、變壓器、機芯總裝配、角位移傳感器及接線端子板。本實用新型採用大堵轉力矩的三相滾道電機，配上減速器，使本機具有大的提升力矩，當重錘下探遭遇物料塌方時，埋錘的概率極小。用控制電機提升力矩來平衡重錘反託力矩的方法來控制重錘的下探速度；設置降速參考點，當重錘降速低於參考點時，電機加大力矩提錘，工作可靠，適應各種惡劣環境固體料倉內散狀物料料位間歇式測量的特點。
文檔編號G01F23/00GK2835957SQ20052009389
公開日2006年11月8日 申請日期2005年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者王久餘, 文長虹, 張紹平, 常永閣 申請人:鞍山市自控儀表廠