带式输送机托辊超温检测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带式输送机托辊超温检测系统及其控制方法，涉及输送机械测控技术领域；本发明专利技术的带式输送机托辊超温检测系统通过检测托辊轴承温度并执行保护指令，预防火灾的发生。超温检测系统包括托辊组、超温检测单元和工控机，托辊组包括若干托辊和支架；超温检测单元与工控机通过CAN总线通信，超温检测单元包括超温开关、单片机和CAN总线收发芯片；超温开关粘贴在托辊的轴承上，它通过双向形状记忆合金弹簧在特定温度下产生形变实现电路通断；单片机和CAN总线收发芯片封装在陶瓷盒内，并安装在支撑托辊的支架上。本发明专利技术实现了带式输送机托辊超温的自动检测，运行稳定，成本低，适合大规模应用，有效杜绝了火灾隐患。

Over temperature detection system and control method for idler of belt conveyor

The invention discloses a belt conveyor roller over temperature detection system and control method thereof, relates to the technical field of conveying machinery control; the invention of the belt conveyor roller over temperature detection system through the detection of roller bearing temperature protection and execute instructions, fire prevention. Over temperature detection system comprises a roller group, over temperature detection unit and control machine, roller group comprises a plurality of rollers and bracket; over temperature detection unit and the computer through the CAN bus communication, over temperature detection unit comprises a temperature switch, single chip and CAN bus transceiver; over temperature switch paste in roller bearing on it through the two-way shape memory alloy spring at certain temperatures produce on-off circuit of MCU and CAN deformation; bus transceiver chip encapsulated in the ceramic box, and the mounting bracket on the supporting roller. The invention realizes the automatic detection of the over temperature of the supporting roller of the belt conveyor, has stable operation and low cost, is suitable for large-scale application, and effectively eliminates the fire hazard.

【技术实现步骤摘要】
带式输送机托辊超温检测系统及其控制方法
本专利技术涉及一种带式输送机托辊超温检测系统及其控制方法，属于输送机械自动控制

技术介绍
输送机械作为散装物料最主要的输送设备，广泛应用于港口、铁路、粮食、煤炭、化工等行业，近年来，输送机械向着长距离、大运量、高带速等方向发展，且逐步从单机应用向多级输送、空间立体交叉输送系统、多种类输送设备集成应用转变，随着输送系统功能多元化及设备复杂程度的提高，对输送系统各个设备及输送线整体的可靠性要求越来越高。输送机械行业属于传统的装备制造业，国内的输送机械生产企业比较多，但大多为普通的带式输送机械产品或其配件生产企业，产品比较单一，技术含量比较低，基本属于劳动密集型生产企业。经过多年的发展，产品水平逐步得到提高，主要是在输送量和输送距离的提升方面，但在产品数字化、故障检测、集中控制方面发展缓慢。带式输送机通常使用托辊支撑皮带，输送机的工作环境通常较差，托辊轴承内容易进入粉尘等杂物，轴承损坏导致托辊卡死，皮带在托辊表面持续摩擦，使得托辊温度不断升高，极易导致火灾、爆炸等事故。
技术实现思路
本专利技术为解决目前技术中存在的问题，提供一种带式输送机托辊超温检测系统及其控制方法。它能避免托辊因卡死使得皮带温度持续升高易引发火灾的问题，且工作稳定、控制精度高、成本低廉。本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种带式输送机托辊超温检测系统，它包括若干托辊组、若干超温检测单元和工控机，所述超温检测单元安装在所述托辊组上，且与工控机通过CAN总线传输信号。所述托辊组包括两个及以上托辊；所述超温检测单元的数量与托辊的数量一致，每个托辊组对应一组超温检测单元。所述托辊组包括第一轴承、第一支架、第二轴承、第三轴承、第二支架、底座、第一托辊、第二托辊、第三托辊，所述第二托辊位于中间位置，水平放置，所述第一托辊、第三托辊、位于第二托辊的两侧，并对称向外向上方向倾斜，支撑第一托辊、第三托辊的第一支架、第二支架与相应的托辊相适应，第一支架、第二支架的底部都固定在底座上。所述超温检测单元包括第一超温检测单元、第二超温检测单元28、第三超温检测单元。优选的，所述一个托辊组包括的第一托辊、第二托辊和第三托辊三个托辊，分别对应第一超温检测单元、第二超温检测单元和第三超温检测单元，所述第一超温检测单元、第二超温检测单元和第三超温检测单元结构相同。所述第一超温检测单元包括第一超温开关、第二超温开关、单片机和CAN总线收发芯片；第二超温检测单元包括第三超温开关、第四超温开关、单片机和CAN总线收发芯片；第三超温检测单元包括第五超温开关、第六超温开关、单片机和CAN总线收发芯片。所述第一超温开关、第二超温开关、第三超温开关、第四超温开关、第五超温开关以及第六超温开关的一端与单片机的I/O连接，另一端接地；单片机通过CAN总线收发芯片接入CAN总线。所述第一超温开关和第二超温开关设置在第一轴承上，第三超温开关和第四超温开关设置在第二轴承上；第五超温开关、第六超温开关设置在第三轴承上。第一超温检测单元、第二超温检测单元、第三超温检测单元的单片机和CAN总线收发芯片分别封装在第一陶瓷盒、第二陶瓷盒和第三陶瓷盒内；第一陶瓷盒安装在第一支架上，第二陶瓷盒和第三陶瓷盒安装在第二支架上。所述工控机通过CAN总线向单片机发送查询指令，并接收单片机返回的数据信息；单片机接收并处理工控机发送的查询指令，通过CAN总线收发芯片返回应答信息；单片机将I/O状态打包成数据帧，实时发送至工控机。所述第一轴承包括外圈、内圈、位于外圈和内圈之间的钢球，第二轴承、第三轴承与第一轴承结构相同。所述第一超温开关从上往下依次包括铜片、铜制顶盖、双向记忆合金弹簧、铜制底板，所述铜制顶盖和铜制底板之间、双向记忆合金弹簧的外围设有圆筒形外罩，圆筒形外罩与铜制底板连接；所述铜片和铜制顶盖分别连接单片机的I/O端口和地；双向记忆合金弹簧置于焊接在铜制底板上的圆筒形外罩内部，一端与铜制底板连接，另一端与铜制顶盖连接；当外界温度上升至双向记忆合金弹簧的相变温度时弹簧伸长，铜片和铜制顶盖接触，第一超温开关闭合；所述第二超温开关、第三超温开关、第四超温开关、第五超温开关、第六超温开关同理。所述第一超温开关采用高温导热胶将铜制底板粘贴在第一托辊的内圈21；第二超温开关采用高温导热胶将铜制底板粘贴在第一托辊的内圈；第三超温开关和第四超温开关使用高温导热胶将铜制底板粘贴在第二托辊的内圈；第五超温开关、第六超温开关以同样的方式粘贴在第三托辊的内圈。所述单片机为STC15W408AS，CAN总线收发芯片为TJA1050。所述工控机的RS232接口与CAN-232转换器连接，CAN-232转换器接入CAN总线；CAN总线收发芯片TJA1050的CANH引脚接CAN总线的CANH信号线，TJA1050的CANL引脚接CAN总线的CANL信号线，TJA1050的Txd引脚和Rxd引脚与单片机的I/O口连接。上述带式输送机托辊超温检测系统的控制方法，包括以下步骤：①带式输送机开始运行时，启动托辊超温检测系统，超温检测单元上电，操作员通过工控机的人机界面查看带式输送机的运行情况及托辊超温检测系统提示的报警信息。②在带式输送机运行过程中，当第一轴承1的温度达到50℃时，第一超温开关闭合，与第一超温开关连接的单片机的I/O端口输入低电平信号，单片机将I/O状态打包成数据帧，并通过CAN总线发送至工控机，工控机的人机界面显示报警信息。当第一轴承的温度达到70℃时，第二超温开关闭合，与第二超温开关连接的单片机的I/O端口输入低电平信号，单片机将I/O状态打包成数据帧，并通过CAN总线发送至工控机，工控机发出急停指令，带式输送机停机；当第二轴承的温度达到50℃时，第三超温开关闭合，人机界面显示报警信息；当第二轴承的温度达到70℃时，第四超温开关闭合，工控机发出急停指令，带式输送机停机。当第三轴承的温度达到50℃时，第三超温开关闭合，工控机的人机界面显示报警信息；当第三轴承的温度达到70℃时，第四超温开关闭合，工控机发出急停指令，带式输送机停机。③工控机每隔1min通过CAN总线向超温检测单元发送查询指令，若在5s内未收到某个检测单元的应答信息，在人机界面提示该检测单元离线。本专利技术与现有技术相比显著的优点为：①采用记忆合金制作常开超温开关，与单片机的I/O端口连接，记忆合金受热变形，使得常开超温开关接通，上位机根据I/O端口状态发送报警或急停指令，能够有效避免火灾隐患；②超温开关同单片机和CAN总线收发器组成检测单元，附着于托辊轴承内圈，多个检测单元接入CAN总线，与上位机建立可靠的通信网络；③该托辊超温检测系统结构简单，重复利用率高，运行可靠，成本低，适用于长距离大型输送设备。附图说明图1是托辊超温检测系统的安装示意图；图2是托辊超温检测系统的控制框图；图3是托辊超温检测系统的结构示意图；图4是轴承的结构示意图；图5是第一超温开关2的结构示意图；图6是托辊超温检测系统的实施例。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。参见图1至图6。图中标号说明：第一轴承1、第一超温开关2、第二超温开关3、第一支架4、第一陶瓷盒5、第二轴承6、第三超温开关7、第四超温开关8、第三轴承9、第五超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，它包括若干托辊组、若干超温检测单元和工控机，所述超温检测单元安装在所述托辊组上，且与工控机通过CAN总线传输信号；所述托辊组包括两个及以上托辊；所述超温检测单元的数量与托辊的数量一致，每个托辊组对应一组超温检测单元。

【技术特征摘要】
1.一种带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，它包括若干托辊组、若干超温检测单元和工控机，所述超温检测单元安装在所述托辊组上，且与工控机通过CAN总线传输信号；所述托辊组包括两个及以上托辊；所述超温检测单元的数量与托辊的数量一致，每个托辊组对应一组超温检测单元。2.如权利要求1所述的带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，所述托辊组包括第一轴承(1)、第一支架(4)、第二轴承(6)、第三轴承(9)、第二支架(12)、底座(15)、第一托辊(16)、第二托辊(17)、第三托辊(18)，所述第二托辊(17)位于中间位置，水平放置，所述第一托辊(16)、第三托辊(18)、位于第二托辊(17)的两侧，并对称向外向上方向倾斜，支撑第一托辊(16)、第三托辊(18)的第一支架(4)、第二支架(12)与相应的托辊相适应，第一支架(4)、第二支架(12的底部都固定在底座(15)上；所述超温检测单元包括第一超温检测单元(27)、第二超温检测单元(28)、第三超温检测单元(29)。3.如权利要求2所述的带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，所述一个托辊组包括的第一托辊(16)、第二托辊(17)和第三托辊(18)三个托辊，分别对应第一超温检测单元(27)、第二超温检测单元28)和第三超温检测单元(29)，所述第一超温检测单元(27)、第二超温检测单元(28)和第三超温检测单元(29)结构都相同；所述第一超温检测单元(27)包括第一超温开关(2)、第二超温开关(3)、单片机和CAN总线收发芯片；第二超温检测单元(28)包括第三超温开关(7)、第四超温开关(8)、单片机和CAN总线收发芯片；第三超温检测单元(29)包括第五超温开关(10)、第六超温开关(11)、单片机和CAN总线收发芯片；所述第一超温开关(2)、第二超温开关(3)、第三超温开关(7)、第四超温开关(8)、第五超温开关(10)以及第六超温开关(11)的一端与单片机的I/O连接，另一端接地；单片机通过CAN总线收发芯片接入CAN总线；所述第一超温开关(2)和第二超温开关(3)设置在第一轴承(1)上，第三超温开关(7)和第四超温开关(8)设置在第二轴承(6)上；第五超温开关(10)、第六超温开关(11)设置在第三轴承(9)上；第一超温检测单元(27)、第二超温检测单元(28)、第三超温检测单元(29)的单片机和CAN总线收发芯片分别封装在第一陶瓷盒(5)、第二陶瓷盒(13)和第三陶瓷盒(14)内；第一陶瓷盒(5)安装在第一支架(4)上，第二陶瓷盒(13)和第三陶瓷盒(14)安装在第二支架(12)上。4.如权利要求3所述的带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，所述工控机通过CAN总线向单片机发送查询指令，并接收单片机返回的数据信息；单片机接收并处理工控机发送的查询指令，通过CAN总线收发芯片返回应答信息；单片机将I/O状态打包成数据帧，实时发送至工控机。5.如权利要求2所述的带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，所述第一轴承(1)包括外圈(19)、内圈(21)、位于外圈和内圈之间的钢球(20)，第二轴承(6)、第三轴承(9)与第一轴承(1)结构相同。6.如权利要求3所述的带式输送机托辊超温检测系统，其特征是，所述第一超温开关(2)从上往下依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳晔，邓菲，王勇，庞增拴，刘申，刘占阳，
申请(专利权)人：河北省机电一体化中试基地，
类型：发明
国别省市：河北,13