带式输送机全自动调校及保护执行装置

255 编辑：中冶有色技术网来源：红塔烟草(集团)有限责任公司

2024-02-19 16:47:33

权利要求书： 1.带式输送机全自动调校及保护执行装置，其特征在于：所述的输送机两侧的主支撑框架上开设有长滑槽，输送托辊安装在长滑槽内，且可沿长滑槽滑动，两个长滑槽处各安装一个调校及保护执行装置，所述的调校及保护执行装置包括主支架、电动伸缩推杆、滚轴支撑套筒、张紧压力传感器、PLC控制器、显示设备和声光报警器，所述的主支架固定于长滑槽末端，主支架上安装有电动伸缩推杆，电动伸缩推杆的活塞杆端部连接有滚轴支撑套筒，滚轴支撑套筒套装于输送托辊端部，电动伸缩推杆的活塞杆端部与滚轴支撑套筒连接处安装有张紧压力传感器，所述的显示设备和声光报警器设置在操作车间的操作站内，张紧压力传感器、电动伸缩推杆、显示设备和声光报警器均与PLC控制器电连接。

2.如权利要求1所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置，其特征在于：所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括带面接触滚轮，带面接触滚轮通过轮轴安装在主支架上，并位于皮带下方，轮轴上安装有用于检测皮带面高度的接近开关，接近开关与PLC控制器电连接。

3.如权利要求2所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置，其特征在于：所述的带面接触滚轮采用软质耐磨材料制成。

4.如权利要求1?3任意一项所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置，其特征在于：所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括皮带边缘检测板，皮带边缘检测板通过支撑轴安装在主支架上，且位于主支架内侧与皮带边缘之间，所述的主支架上固定有用于检测皮带边缘检测板是否转动的微动开关，微动开关与PLC控制器电连接。

5.如权利要求4所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置，其特征在于：所述的皮带边缘检测板与支撑轴之间连接有用于调节皮带边缘检测板自动复位的复位扭簧，复位扭簧一端与支撑轴固定连接，另一端皮带边缘检测板固定连接。

说明书：带式输送机全自动调校及保护执行装置技术领域[0001] 本实用新型涉及烟草生产加工技术领域，具体涉及带式输送机全自动调校及保护执行装置。

背景技术[0002] 原使用的大量带式输送设备在运行过程需要修理人员高频次的对皮带机进行皮带跑偏进行检查，发生跑偏的输送机需要对皮带进行反复调整，此过程长时间效果提升慢；

而且，发生跑偏的输送机在没有被人工检测发现，皮带与支撑架及不可预见的器件发生摩

擦，严重时直接导致皮带和器件损坏，同时电机功率极易升至超限峰值。此外，人工调节对

皮带的张紧只有粗略的感光判断，出现过度的张紧常常引起皮带撕裂、托辊轴承和金属轨

道磨损以及电机功耗增加。

[0003] 现有的带式输送设备在生产线极难做到点对点人机监护设备即将出现的故障隐患，这就需要在设备安装可靠的监测器件来实时提供人员观测数据来判断设备状态。对于

生产线出现输送机故障，极易对生产批次品控带来严重的质量事故。由此带式输送设备自

动调节和监测的功能升级和性能优化是十分有必要的。

发明内容[0004] 针对背景技术中存在的问题，本实用新型提出了带式输送机全自动调校及保护执行装置，能够自动对皮带的张紧程度进行调节，自动修正跑偏皮带，实现皮带故障全自动调

校，保护皮带。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：[0006] 带式输送机全自动调校及保护执行装置，所述的输送机两侧的主支撑框架上开设有长滑槽，输送托辊安装在长滑槽内，且可沿长滑槽滑动，两个长滑槽处各安装一个调校及

保护执行装置，所述的调校及保护执行装置包括主支架、电动伸缩推杆、滚轴支撑套筒、张

紧压力传感器、PLC控制器、显示设备和声光报警器，所述的主支架固定于长滑槽末端，主支

架上安装有电动伸缩推杆，电动伸缩推杆的活塞杆端部连接有滚轴支撑套筒，滚轴支撑套

筒套装于输送托辊端部，电动伸缩推杆的活塞杆端部与滚轴支撑套筒连接处安装有张紧压

力传感器，所述的显示设备和声光报警器设置在操作车间的操作站内，张紧压力传感器、电

动伸缩推杆、显示设备和声光报警器均与PLC控制器电连接。

[0007] 进一步，所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括带面接触滚轮，带面接触滚轮通过轮轴安装在主支架上，并位于皮带下方，轮轴上安装有用于检测皮带面高

度的接近开关，接近开关与PLC控制器电连接。

[0008] 进一步，所述的带面接触滚轮采用软质耐磨材料制成。[0009] 进一步，所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括皮带边缘检测板，皮带边缘检测板通过支撑轴安装在主支架上，且位于主支架内侧与皮带边缘之间，所述的

主支架上固定有用于检测皮带边缘检测板是否转动的微动开关，微动开关与PLC控制器电

连接。

[0010] 进一步，所述的皮带边缘检测板与支撑轴之间连接有用于调节皮带边缘检测板自动复位的复位扭簧，复位扭簧一端与支撑轴固定连接，另一端皮带边缘检测板固定连接。

[0011] 本实用新型的有益效果：[0012] 本实用新型通过PLC进行皮带张紧、跑偏等动作的控制执行，能够自动对皮带的张紧程度进行调节，在停机时，能够对皮带进行回松，保护皮带，同时，在皮带跑偏时，能够自

动修正跑偏皮带，实现皮带故障全自动调校，保护皮带。

附图说明[0013] 图1为本发明的安装示意图；[0014] 图2为本发明的局部安装示意图；[0015] 图3为本发明的结构示意图；[0016] 图4为本发明的皮带边缘检测板安装结构示意图；[0017] 图5为本发明的控制框图；[0018] 图6为本发明的电路图。[0019] 图中：1?主支撑框架、2?长滑槽、3?输送托辊、4?主支架、5?电动伸缩推杆、6?滚轴支撑套筒、7?张紧压力传感器、8?PLC控制器、9?带面接触滚轮、10?接近开关、11?皮带边缘

检测板、12?支撑轴、13?微动开关、14?复位扭簧、15?显示设备、16?声光报警器。

具体实施方式[0020] 为了使本实用新型的目的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

[0021] 如图1?6所示，带式输送机全自动调校及保护执行装置，所述的输送机两侧的主支撑框架1上开设有长滑槽2，输送托辊3安装在长滑槽2内，且可沿长滑槽2滑动，两个长滑槽2

处各安装一个调校及保护执行装置，通过及保护执行装置对输送托辊3的位置进行调整。所

述的调校及保护执行装置包括主支架4、电动伸缩推杆5、滚轴支撑套筒6、张紧压力传感器7

和PLC控制器8，所述的主支架4固定于长滑槽2末端，主支撑架使用厚为5mm的铁质金属板，

总长度为180mm、总宽度为100mm，其中有四个10mm的固定螺栓开孔，通过螺栓连接与柱支撑

框架连接固定，主支架4上安装有电动伸缩推杆5，电动推杆极限工作长度为360mm、工作极

限最短长度为210mm，工作行程约为150mm，电动伸缩推杆5的活塞杆端部连接有滚轴支撑套

筒6，滚轴支撑套筒6套装于输送托辊3端部，电动伸缩推杆5的活塞杆端部与滚轴支撑套筒6

连接处安装有张紧压力传感器7，量程选型为Max=500?800N，即49?78.4Kg之间，所述的张紧

压力传感器7和电动伸缩推杆5均与PLC控制器8电连接。PLC控制器8对正常使用带式输送机

进行实测记录生产状态下皮带张紧力进行记录，以此作为两套调校及保护执行装置在自动

生产模式中的工作设定范围值，本实施例优选目标控制设定固定值为X，则皮带张紧时的张

紧力需保持在X±14.7N范围内，即X±14.7N为工作设定范围值，当自动生产模式中张紧压

力传感器7的检测结果偏离上述的工作设定范围值时，PLC控制器8会根据检测结果对电动

伸缩推杆5的推出长度进行调整，确保皮带的张紧力在工作设定范围值内，对皮带进行张紧

保护，避免皮带过于紧绷或过于松弛。PLC控制器8还预设有停机时的皮带张紧初始值，停机

时，PLC控制器8发出信号，控制两套装置电动伸缩推杆5动作，使皮带张紧力达到停机时的

皮带张紧初始值，即在输送机停机待机状态下对皮带松弛保护。作为本实施例优选方案，在

操作站上还设置有显示设备15，显示设备15与PLC控制器8电连接，显示设备15用于显示PLC

控制器8在控制过程的各个状态及结果；同时，设备还配备有声光报警器16，声光报警器16

与PLC控制器8连接，用于配合显示设备15进行设备故障报警。

[0022] 所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括带面接触滚轮9，带面接触滚轮9通过轮轴安装在主支架4上，并位于皮带下方，带面接触滚轮9采用软质耐磨材料制

成，带面接触滚轮9用于支撑皮带，轮轴上安装有用于检测皮带面高度的接近开关10，接近

开关10与PLC控制器8电连接，通过接近开关10检测皮带面高度配合张紧压力传感器7进行

信号检测，实现两种不同的检测信号，确保输入PLC控制器8的信号准确无误。

[0023] PLC控制器8在手动模式功能为：[0024] 手动启动输送机：皮带随电机启动后电动伸缩推杆5对皮带张紧逐步到达工作设定范围值，此过程中皮带未张紧到预设高度，接近开关10输出为“1”，设备报警提示但不会

停机，继续对皮带进行张紧，直至皮带张紧到设定高度，张紧压力传感器7检测压力到达工

作设定范围值，接近开关10输出为“0”，电动伸缩推杆5停止动作。

[0025] 手动停止输送机：此过程必须在皮带完全停止运行后进行，检测信号由接近开关10输出为“0”，电动伸缩推杆5收缩，在生产时绷紧的皮带回松，接近开关10输出为“1”，直至

张紧压力传感器7检测压力到达停机时的皮带张紧初始值，到达设定张紧高度时，电动伸缩

推杆5停止动作，对皮带松弛进行保护。

[0026] PLC控制器8在自动模式下功能为：[0027] 自动连锁启动指令触发，电动伸缩推杆5预先对皮带张紧到达皮带张紧时的工作设定范围值X±14.7N，此过程皮带和电机仅受生产控制指令启停；自动停机???生产停机状

态指令触发后，并且皮带处于完全停止，接近开关10输出为“0”，电动伸缩推杆5收缩，直至

张紧压力传感器7检测压力到达停机时的皮带张紧初始值，到达设定张紧高度时，接近开关

10输出为“1”，电动伸缩推杆5停止动作，对皮带松弛进行保护。

[0028] 所述的带式输送机全自动调校及保护执行装置还包括皮带边缘检测板11，皮带边缘检测板11通过支撑轴12安装在主支架4上，且位于主支架4内侧与皮带边缘之间，长度为

90mm、宽度为105mm高60mm，使用厚为3mm的铁质金属板裁剪，皮带边缘检测板11与支撑轴12

之间连接有用于调节皮带边缘检测板11自动复位的复位扭簧14，复位扭簧14一端与支撑轴

12固定连接，另一端皮带边缘检测板11固定连接，当皮带跑偏时，皮带边缘接触到皮带边缘

检测板11，使得皮带边缘检测板11转动，当皮带修正后，皮带边缘脱离皮带边缘检测板11，

在复位扭簧14的扭力作用下，皮带边缘检测板11能够自动复位。所述的主支架4上固定有用

于检测皮带边缘检测板11是否转动的微动开关13，微动开关13与PLC控制器8电连接。

[0029] 手动或自动模式启动输送机，电动伸缩推杆5对皮带张紧逐步到达工作设定范围值。在此过程如果发生皮带偏移，皮带边缘接触到皮带边缘检测板11，使得皮带边缘检测板

11转动，触发微动开关13信号输出为“1”，即PLC控制器8开始执行皮带修正步骤：

[0030] 左侧装置触发皮带跑偏信号，左侧微动开关13信号输出为“1”，左侧电动推杆进行0.5s推出，张紧力增大，而右侧电动伸缩推杆5同步进行0.5s缩回，张紧力减小，间隔2s后重

复同样动作，在修正过程中，如果左侧装置中张紧力达到设备生产时的皮带张紧工作设定

范围值上限值后（即本实施例中的X+14.7N），两侧的电动伸缩推杆5同时进行0.5s缩回，张

紧力减小，间隔1s后重复同样动作，使张紧力降至设备生产时的皮带张紧工作设定范围值

的下限值后（即本实施例中的X?14.7N），再进行修正动作，直至皮带跑偏信号消失，微动开

关13信号输出为“0”，结束皮带跑偏修正。

[0031] 同理，右侧装置触发皮带跑偏信号时，其操作过程与上述反之。从而实现确保输送机皮带张紧力在合理范围里进行前后张紧力可控调整，实现了皮带左右跑偏可快速有效的

移动修正。

[0032] 控制装置在自动模式故障停机：[0033] 张紧工作状态：[0034] 自动生产线的联动模式中，PLC控制器8关联流水线上游设备，输送机运行过程中如果出现张紧力大幅增大，而且电动伸缩推杆5回退至最小工作行程，同时，接近开关10一

直输出运行的检测信号，即表明输送设备可能出现物料堵塞，两侧装置任意一边出现此状

态10s延时后，触发联动停机信号指令，本设备立即停机并触发关联设备的“物料堵塞报警

提示”。在单机状态下，上述情形仅停止自己的驱动电机并触发报警。若输送机运行过程中

如果出现张紧力大幅增大，而且电动伸缩推杆5回退至最小工作行程，同时，接近开关10一

直输出运行的检测信号，接近开关10检测信号为“0”，即表明输送设备可能出现物料堵塞或

其它类型严重故障，两侧装置任意一边出现此状态5s延时后，触发联动停机信号指令，本设

备立即停机并触发关联设备的“物料堵塞报警提示”。在单机状态下，上述情形仅停止自己

的驱动电机并触发报警。

[0035] 在自动生产运行过程中，张紧过程预设有两个张紧时间，本实施列取用两次张紧时间分别为：120s、300s，如果张紧力在120s计时结束后不能达最小工作设定值时，操作站

显示设备15显示故障状态为：“输送机张紧力不足！”，则输送机持续运行，在300s计时结束

后张紧力仍然不能达最小工作设定值时，则说明装置故障，并执行关联流水线上游设备联

动停机，在操作站显示设备15显示为：“输送机张紧机构故障！”。在单机状态下，上述情形仅

停止自己的驱动电机并触发报警。

[0036] 皮带跑偏状态：[0037] 在自动生产运行过程中，皮带修正过程也预设有两个修正时间，本实施列取用两次修正时间分别为：120s、300s，如果皮带任意一侧出现跑偏，触发皮带跑偏信号，修偏过程

执行开始，显示设备15显示为“修偏状态！”。如果修偏过程在120s计时结束后皮带跑偏信号

不能消除，即设备为异常状态，在操作站显示为：“输送机皮带修正异常！”，继续执行皮带跑

偏修正，在300s计时结束后跑偏信号仍然不能消除，即设备皮带修偏失败，并执行关联流水

线上游设备联动停机，在操作站显示为“输送机修偏失效，设备故障停机！”。在单机状态下，

上述情形仅停止自己的驱动电机并触发报警。

[0038] 本发明通过PLC进行皮带张紧、跑偏等动作的控制执行，能够自动对皮带的张紧程度进行调节，在停机时，能够对皮带进行回松，保护皮带，同时，在皮带跑偏时，能够自动修

正跑偏皮带，实现皮带故障全自动调校，保护皮带。

[0039] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在

形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。