[发明专利]一种刮板输送机链轮轮齿磨损监测装置和方法

摘要

本发明公开了一种刮板输送机链轮轮齿磨损监测装置和方法，该装置包括顶端反光贴片、垂直光电感应模块、侧面反光贴片、水平光电感应模块和数据分析模块；顶端反光贴片安装在链轮轮齿顶面，垂直光电感应模块包括垂直光源和垂直光电感应元件，侧面反光贴片安装在链轮轮齿顶面，水平光电感应模块包括水平光源和水平光电感应元件，数据分析模块包括下位机和工控机；该方法通过高低电平信号长度实时获得反映链轮轮齿的厚度数据，通过与原始厚度值对比获得实时的链轮轮齿磨损量。本发明可实现对链轮轮齿磨损量的实时测量，避免因链轮轮齿严重磨损产生的刮板输送机链条跳牙带来的设备异常、毁坏和经济损失。

主权项

1.一种刮板输送机链轮轮齿磨损监测方法，该监测方法基于刮板输送机链轮轮齿磨损监测装置进行，该监测装置包括顶端反光贴片、垂直光电感应模块、侧面反光贴片、水平光电感应模块和数据分析模块；顶端反光贴片安装在链轮轮齿顶面，垂直光电感应模块包括垂直光源和垂直光电感应元件，垂直光源用于向顶端反光贴片发射光线，垂直光电感应元件用于感应顶端反光贴片反射回来的光线并输出电平信号；侧面反光贴片安装在链轮轮齿侧面，水平光电感应模块包括水平光源和水平光电感应元件，水平光源用于向侧面反光贴片发射光线，水平光电感应元件用于感应侧面反光贴片反射回来的光线并输出电平信号；数据分析模块包括下位机和工控机，下位机用于采集垂直光电感应元件和水平光电感应元件输出的电平信号，工控机用于对采集到的电平信号进行分析，以获得链轮轮齿磨损情况；其特征在于，该监测方法包括以下步骤：首先，给垂直光电感应模块和水平光电感应模块分配相同的采样频率，设定垂直光电感应模块接收到顶端反光贴片的反射光线时输出高电平，反之，则输出低电平，设定水平光电感应模块接收到侧面反光贴片反射回来的光线时输出高电平，反之，则输出低电平；其次，当链轮轮齿无任何磨损时，测量其顶端端面相应位置的原始尺寸LD‑0，同时，获得此时单个链轮轮齿对应垂直光电感应模块输出的高电平长度L1‑0和水平光电感应模块输出的低电平L2‑0，计算比值因子kD＝LD‑0/L1‑0；然后，实际测量链轮轮齿磨损量时，假设单个链轮轮齿通过时垂直光电感应模块输出的高电平长度为L1‑1、水平光电感应模块输出的低电平长度为L2‑1，计算比值因子Δk＝L2‑0/L2‑1，如果刮板输送机匀速运行，有Δk＝1，因此，定义Δk为修正因子，消除测量时变转速对链轮轮齿磨损量测量的影响；计算LD‑1＝Δk×kD×L1‑1，则链轮轮齿磨损量ΔLD＝LD‑0‑LD‑1；最后，设定链轮轮齿的磨损阈值J，当ΔLD＜J时，链轮轮齿磨损量未超限，可继续正常使用；当ΔLD≥J时，链轮轮齿磨损超限，输出磨损危险报警信号。