一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置和方法，装置包括：转速传感器、接近开关以及接近开关感应片，当接近开关感应片运行至接近开关的检测范围内时，接近开关输出感应信号；功率传感器，功率传感器用于获取并输出主转动装置的驱动电机的运行参数；PLC控制器，用于根据转速、感应信号以及驱动电机的运行参数计算扭矩参数，扭矩参数包括实时扭矩、最大扭矩定位以及单圈平均扭矩；显示单元，用于显示PLC所计算的扭矩参数；还包括印刻在沉淀池边缘的标尺，用于对桥架转动的位置进行定位。能够实时、动态跟踪刮泥耙的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置和方法
本专利技术涉及一种用于污泥水处理的沉淀池，尤其涉及一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置和方法。
技术介绍
目前，沉淀池浓缩机广泛应用于污泥水处理工序中，其主要结构如图1所示，桥架101的上方设置有主转动装置102、自动提落耙装置103，下方设置有稳流桶104、主轴106，主轴106上设置刮泥耙105，以及溢流堰107，另外还具备操作箱108进行操作，其中主转动装置102受驱动电机301驱动。工作原理为，主转动装置102带动桥架101、以及固定在主轴106上的刮泥耙105顺时针转动，将沉降于池底的固体颗粒刮集到池中心的排泥口由泵抽走,被澄清的水则由池子周边设置的溢流堰107均匀溢出。一般的，沉淀池还设置有扭矩仪及自动提落耙装置103。自动提落耙装置103(即刮泥耙的上升和下降)，是刮泥耙105所受刮泥阻力的改变，通过机械装置传递给扭矩仪，再通过电气控制来完成提落耙103自动控制。这种机械装置就是在传动蜗杆箱的一端装有弹簧，靠其预压缩力在正常载荷下保证蜗杆传动力不致使蜗杆产生大的轴向位移。当刮泥阻力增大时，这种阻力通过主驱动轴传递给蜗杆，使蜗杆的轴向力增大，并克服弹簧的预压缩力而产生轴向位移，这种位移作用到扭矩仪内的行程开关，同时发出电信号到提升电机，使提升装置动作，将耙子提起，当随着阻力的减小蜗杆在弹簧的作用下复原，扭矩仪的电信号使提升电机反转(或停止)，使耙子恢复正常高度，蜗杆的位移量是通过扭矩仪上的指示盘来显示。正常工作时，扭矩仪仪表盘的指针应在50％以下。提耙刻度指示为零，当刮泥阻力增大使扭矩仪上指针超过50％时，扭矩仪发出电信号使提耙电机起动，提起刮泥耙，当阻力继续增大使指针达到70％时，整机停并发出警报。反之当随着刮泥阻力减小，蜗杆在弹簧力的作用下回位，当指针低于45％位置时，提耙电机动作使刮油耙落回正常工作高度。提落耙的限位是由上下两个行程开关来控制的。当提耙高度超过行程开关位置时，整机停并发出警报。扭矩仪及提落耙限位都设有超限位开关，以保护设备安全。由上所述，该扭矩属于机械式扭矩仪，污泥阻力使蜗杆的轴向力增大，并克服弹簧的预压缩力而产生轴向位移，位移量通过扭矩仪上的指针所示的指示盘刻度来显示。其缺点如下：1、所显示值为百分比相对值，不能提供绝对值。2、该扭矩仪在使用一段时间后，弹簧老化、弹性逐渐发生变化及涡轮蜗杆内间隙变化等，所指示的扭矩会有较大偏差。3、对该扭矩仪进行检修需要将涡轮蜗杆进行解体，或连同涡轮蜗杆进行整体更换，工作量及代价较大。4、该扭矩仪相对扭矩大小仅现场指示，无法连续监测及记录，不能对扭矩情况进行全面掌握。5、难以确定最大扭矩的大小及发生的地点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置和方法，实现远程连续监视、远程报警及分析等功能。1、根据设在水池边沿的位置检测装置结合其转速信号，能够实时、动态跟踪刮泥耙的位置。2、结合测量到的扭矩信号，能记录各点处的扭矩大小，并能够定位发生最大转矩的位置，对检修及故障处理提供支持。3、根据所记录的单圈平均转矩变化趋势能反映出沉淀池集泥情况，为沉淀池清泥提供参考数据。为实现上述目的，本专利技术的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，包括：转速传感器，所述转速传感器用于测定并输出所述主转动装置的转速；接近开关以及接近开关感应片，所述接近开关固定在所述沉淀池的边部，所述接近开关感应片安装于所述桥架的端部并随所述桥架转动，当所述接近开关感应片运行至所述接近开关的检测范围内时，所述接近开关输出感应信号；功率传感器，所述功率传感器用于获取并输出所述主转动装置的驱动电机的运行参数，所述运行参数包括驱动电器的输入侧功率；PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述转速传感器、接近开关以及所述功率传感器电连接，所述PLC控制器用于根据转速、感应信号以及驱动电机的运行参数计算扭矩参数，所述扭矩参数包括实时扭矩、最大扭矩定位以及单圈平均扭矩；显示单元，所述显示单元与所述PLC控制器相连接，用于显示所述PLC所计算的所述扭矩参数。优选的，还具备转速传感器保护罩，所述转速传感器保护罩安装于所述转速传感器上，用于对所述转速传感器进行保护。优选的，还包括接近开关保护罩，所述接近开关保护罩安装于所述接近开关上，用于对所述接近开关进行保护。本专利技术还提供一种沉淀池扭矩检测方法，基于上述的一种沉淀池扭矩检测装置，其特征在于，包括：步骤一，转速传感器检测所述主转动装置的转速，并传输给PLC控制器；步骤二，接近开关感应片与接近开关感应时，接近开关将感应信号传输给所述PLC控制器，从接近开关被触发开始，所述PLC控制器开始计算时间，该时间在步骤三种作为积分时间使用；步骤三，功率传感器将驱动电机的运行参数传输给PLC控制器；步骤四，PLC控制器计算扭矩参数，并输出至显示单元进行显示，所述扭矩参数包括实时扭矩、最大扭矩定位以及单圈平均扭矩。具体的，所述步骤四中，所述实时扭矩的计算方法为：公式(1)中，P1为驱动电机输入侧功率；P2为驱动电机实际输出功率；公式(2)中，M为所述实时扭矩，n为所述转速，为驱动电机效率，记载于驱动电机铭牌。具体的，所述步骤四中，所述最大扭矩定位的计算方法为：其中，L为所述最大扭矩定位；R为所述沉淀池半径；W为所述沉淀池的减速机减速比，通过减速机铭牌参数提供；t为步骤二中计算的时间。具体的，所述步骤四中，所述单圈平均扭矩的计算方法为：其中Mav为单圈平均扭矩，M为实时扭矩，T为接近开关两次触发的间隔时间。，本专利技术实现了刮泥耙扭矩的绝对值测量，并在远程显示、记录和分析。借助PLC处理能力，能够实时、动态跟踪刮泥耙的位置。结合测量到的扭矩信号，能记录各点处的扭矩大小，并能够定位发生最大转矩的位置，对检修及故障处理提供支持。根据所记录的单圈平均转矩变化趋势能反映出沉淀池集泥情况，为沉淀池清泥提供参考数据。同时，对该扭矩测量系统的检修也更为方便。附图说明图1为现有的沉淀池结构图；图2为本专利技术的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置的结构框图；图3为本专利技术的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置的安装示意图；图4为图2的A部分放大图；图5为图2中B部分结构放大图；图6为本专利技术的沉淀池刮泥耙扭矩检测方法的结构图。具体实施方式下面，结合附图，对本专利技术的结构以及工作原理等作进一步的说明。如图2～5所示，本专利技术的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置包括：转速传感器201安装于沉淀池的桥架101上方主转动装置102近旁，用于测定并输出主转动装置的转速，为了保护转速传感器201不受下雨和暴晒的影响，本实施方式中还设置了转速传感器保护罩202，安装在转速传感器201的上方；接近开关203以及接近开关感应片204，当接近开关感应片204处于接近开关203范围内时，接近开关203会生成一个感应信号。接近开关203固定在沉淀池的边部，接近开关感应片204安装于桥架101的端部并随桥架101转动，当接近开关感应片运行至接近开关的检测范围内时，接近开关输出感应信号，主要利用该感应信号之间的时间间隔，同样的，为了防止风雨和日晒对接近开关203的侵蚀，本实施方式中在接近开关203上方还固定有接近开关保护罩205；功率传感器205，安装于操作箱108内，功率传感器205用于获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，其特征在于，包括：转速传感器，所述转速传感器用于测定并输出所述主转动装置的转速；接近开关以及接近开关感应片，所述接近开关固定在所述沉淀池的边部，所述接近开关感应片安装于所述桥架的端部并随所述桥架转动，当所述接近开关感应片运行至所述接近开关的检测范围内时，所述接近开关输出感应信号；功率传感器，所述功率传感器用于获取并输出所述主转动装置的驱动电机的运行参数，所述运行参数包括驱动电器的输入侧功率；PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述转速传感器、接近开关以及所述功率传感器电连接，所述PLC控制器用于根据转速、感应信号以及驱动电机的运行参数计算扭矩参数，所述扭矩参数包括实时扭矩、最大扭矩定位以及单圈平均扭矩；显示单元，所述显示单元与所述PLC控制器相连接，用于显示所述PLC所计算的所述扭矩参数。

【技术特征摘要】
1.一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，其特征在于，包括：转速传感器，所述转速传感器用于测定并输出所述主转动装置的转速；接近开关以及接近开关感应片，所述接近开关固定在所述沉淀池的边部，所述接近开关感应片安装于所述桥架的端部并随所述桥架转动，当所述接近开关感应片运行至所述接近开关的检测范围内时，所述接近开关输出感应信号；功率传感器，所述功率传感器用于获取并输出所述主转动装置的驱动电机的运行参数，所述运行参数包括驱动电器的输入侧功率；PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述转速传感器、接近开关以及所述功率传感器电连接，所述PLC控制器用于根据转速、感应信号以及驱动电机的运行参数计算扭矩参数，所述扭矩参数包括实时扭矩、最大扭矩定位以及单圈平均扭矩；显示单元，所述显示单元与所述PLC控制器相连接，用于显示所述PLC所计算的所述扭矩参数。2.如权利要求1所述的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，其特征在于，还具备转速传感器保护罩，所述转速传感器保护罩安装于所述转速传感器上，用于对所述转速传感器进行保护。3.如权利要求1所述的沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，其特征在于，还包括接近开关保护罩，所述接近开关保护罩安装于所述接近开关上，用于对所述接近开关进行保护。4.一种沉淀池刮泥耙扭矩检测方法，基于如权利要求1所述的一种沉淀池刮泥耙扭矩检测装置，其特征在于，包括：步骤一，转速传感器检测所述主转动装置的转速，并传输给PLC控制器；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁显能，陈礼湧，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31