具有微丝传感器的传送带裂口探测系统的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]传送带广泛用于将矿物、煤炭以及各种各样的制造类产品从一处移动至另一处。用于采矿作业的重载传送带可以延伸超过几英里的距离，并可以代表工业材料搬运作业的高成本部件。不幸地，这些传送带容易受到在其上运输的材料的损伤，在带内可形成裂口、裂缝、切口或撕口。例如，被运输的材料的锋利边缘能凿切带的表面，这可导致裂口形成。
[0002]可以在探测到撕裂或裂口的带后将其修复。然而，重型传送带的修复成本和清洁作为损伤结果的溢出的材料的成本是巨大的。在没有探测并且立即地修复这样的损伤的情况下，继续的使用传送机系统会使裂口典型地沿带的长度扩散，这使修复更困难且花费更高。因此，期望在发生损伤后尽快探测带的损伤，并且快速地修复带的损伤区域。通过这样做，可使带的损伤范围最小化，并且可减少被传送的材料的溢出。
[0003]多年以来，开发了许多用于探测带损伤和用于在损伤发生后使带的进一步运动自动地停止的系统。众所周知的是用传送带内的传感器作为裂口探测系统的部分。在典型的系统中，传感器以导线回路的形式粘贴或嵌入带中，并且作为整体裂口探测系统的部分提供裂口探测的功用。通过对在带中的一个或多个传感器回路中的“断路”情况的推导式探测而实现裂口探测。典型地，在带的外部的电力源电感地或电容地耦合到在带中的传感器回路。可通过远程发射器/接收器(励磁器/探测器)探测传感器的导线回路中的断裂。多个这样的传感器沿传送机间隔的布置可受在不同位置的一个或多个励磁器/探测器的识读范围内经过的每个传感器影响。以这种方式，将立即地探测撕口的存在并且修复，而使对带的进一步损伤最小化。
[0004]美国专利3，742，477公开了一种在带传感器系统内有用的“8字形”传感器回路。美国专利3，922，661公开了一种用于传送带的电子控制系统，其监测在带中的嵌入式传感器导体的情况，并且当带或控制电路发生损伤时提供传送机的警告指示和/或关机。
[0005]美国专利4，621，727公开了一种增强的传送带，其具有包括在其中的用在裂口监测系统中的导体，所述带包括:(a)具有上部运载表面以及平行下部皮带轮接合表面的弹性本体，每个表面在带的行进方向无限地延伸；(b)多个定位在所述弹性本体内的增强层；(C)多个定位在所述弹性本体内并且在带的行进方向间隔开的低摩擦系数材料的包层，其中每个包层在所述弹性本体中在所述包层内建立空区域；以及(d)定位在所述包层内的成型导体以使得在所述增强的传送带作业期间，所述导体在所述空区域内自由地移动。
[0006]美国专利4，854，446公开了沿传送带间隔布置的“8字形”传感器回路。这个文献更具体地揭示了具有行进方向的无端头的传送带，其包括:(a)具有承载表面和平行皮带轮接合表面的弹性本体；(b)布置在所述弹性本体内的增强层片；以及(C)导体，形成闭环电流通路并以预定的模式布置在所述带内；并且其中，所述导体包括多个绕第二金属的导体线芯包裹的第一金属的强度长丝或线，所述强度长丝或线具有比导体线芯更高的抗疲劳性，用于增加导体线芯的抗疲劳性。
[0007]美国专利6，715，602公开了将裂口探测传感器合并在其中的传送带，裂口探测传感器包括以无端头回路形成的导体，其特征在于:带包括至少一个以与导体处于耦合关系固定到带的应答器；应答器传输识别导体沿着带的位置的信息。
[0008]美国专利6，352，149提供了一种系统，在该系统中，天线嵌入在传送带中以与由两个探测头和电子组件组成的电磁电路耦合。耦合仅发生在当天线横穿经过探测头时，且仅发生在环路整体性没有被危害时。美国专利6，352，149更具体地揭露了将裂口探测传感器合并在其中的传送带，裂口探测传感器包括以信号反向构造排布的以无端头回路形成的导体，其中在至少一个交叉位置导体自身交叉，其特征在于:导体形成为微线圈弹簧丝；导体通过交叉穿过自身而自身交叉，以使得微线圈弹簧丝大致存在于贯穿传感器的包括交叉位置的单个平面；以及用于阻止导体在交叉位置短路的装置。
[0009]在诸如美国专利6，352，149公开的系统的传送带裂口探测系统中使用的微线圈弹簧丝的性能和可靠性可由于其中的断裂、微断裂或部分断裂而损害，这些断裂由微线圈弹簧丝在带的正常作业期间被伸长超越其断裂点而引起，或者是由于带损伤的结果。换句话说，微线圈弹簧丝可在带正常作业期间因为平常损耗和撕裂而受损伤，或者通过在高伸长率事件期间遇到的高等级的应力受损伤，高伸长率事件引起带伸展超越正常作业期间遇到的等级。无论如何，在传送带的裂口探测系统中使用的微线圈传感器丝可易受到损伤，其典型地是伸长超越微线圈传感器丝的断裂点的结果。在微线圈弹簧丝中的断裂、微断裂或部分断裂的存在损害其电气性能，并且因此不利地影响裂口探测系统的性能和可靠性。因此需要高耐久，更不易于受损伤，且可整合进入常规传送带裂口探测系统中的微线圈弹簧丝。这样的微线圈弹簧丝必须还能够以一种不损害传送带的裂口探测系统的功能性和可靠性的方式运行。
【发明内容】
[0010]本发明涉及裂口探测传感器、裂口探测系统以及具有裂口探测系统的传送带，该裂口探测系统使用提供与常规微线圈传感器丝相比改进了耐久性的微线圈传感器丝，包括如美国专利6，352，149描述的微线圈弹簧丝。这是因为使用在本发明的传送带裂口探测系统中的微线圈传感器丝可以伸长至更高的程度，而不受到损伤。可以被检验不引起损伤的更高的可接受的伸长程度可以增加裂口探测系统的耐久性和服务寿命，并且允许传送带可靠地使用超过延长的时间期限，而不需要更换在传送带的裂口探测系统内的损伤的微线圈传感器丝。这减少了维护成本，并且减少停机时间，其通常在修复裂口探测系统中的有关其中微线圈传感器丝的损伤时遇到。无论如何，本发明的传送带具有裂口探测系统，其提供延长的服务寿命，以及在正常和不寻常的操作状态期间良好的可靠性和良好的耐久性。
[0011]在本发明的传感器以及传送带中使用的微线圈传感器丝具有至少大约100%的断裂伸长率。这样的微线圈传感器丝典型地具有在100%至1000%范围内的断裂伸长率。更典型地，微线圈传感器丝将具有在200%至500%范围内的断裂伸长率。在许多情况中，微线圈传感器丝将具有至少150%或200%的断裂伸长率。无论如何，在传送带的本体受到应力的情况下，微线圈传感器丝具有在传送带的弹性本体内相对自由地移动的能力。这与更靠近地与传送带的弹性本体的橡胶粘合或结合的常规丝相反，当应力超过丝的最大伸长率时，这样的常规丝断裂。然而，在本发明的传送带中使用的微线圈传感器丝的线芯材料具有比在传送带的本体中使用的弹性材料更高的伸长率，并且微传感器丝可以随线芯伸展，增加伸长的总量，微线圈传感器丝可以实现伸长不引发损伤。通过粘合剂或一些其他形式的化学制品粘合或通过穿过机械装置的传送带的弹性本体非机械地限制的事实允许更自由的受到应力，且没有断裂，或者在引起高等级伸长率事件的期间内不引发损伤。换句话说，在微线圈传感器丝隔绝在护套中的情况中，非机械地直接粘合到传送带的弹性本体，给予微线圈传感器丝移动的高自由度，而这种移动独立于带的弹性本体。
[0012]本发明揭示了一种裂口探测传感器，其形式为(至少在使用时)构造为无端头回路的微线圈传感器丝，其中，传送带中的改进包括使用具有弹性线芯的微线圈传感器丝，而导电丝围绕所述弹性线芯螺旋卷绕。
[0013]本发明更具体地公开了一种传送带，包括具有有承载表面和平行皮带轮接合表面的弹性本体(I);布置在弹性本体内的增强层片(2);以及形式为构造为无端头回路的微线圈传感器丝的裂口探测传感器(3)，其中，微线圈传感器丝包含弹性线芯，其具有绕弹性线芯螺旋卷绕的导电丝。
[0014]本发明还公开了具有裂口探测系统的传送机系统，包括: