一种用于环冷机打滑检测保护装置的制作方法

本实用新型涉及冶金烧结设备领域，更具体地讲，涉及一种用于环冷机打滑检测保护装置。

背景技术：

目前，国内大型烧结机的烧结矿冷却基本都是采用环冷机进行冷却，其工作原理是环冷机台车沿固定中心点在水平面上按顺时针方向转动时，高温烧结矿经单辊破碎机破碎后分布到环冷机台车上层，鼓风机冷风经风道进入台车下层，冷却台车箅板上的烧结矿。环冷机由若干台车组成，台车一端由铰点固定环冷机本体骨架上，另一端通过2个车轮放置至内外圈轨道上，当环冷机本体旋转后，带动每一块台车旋转。到达卸料区域时，台车一端由于铰点的固定，另一端车轮沿轨道下降，台车倾斜，台车上烧结矿卸入矿槽，继续运转过程中，倾斜台车逐渐向上合拢，当运转到水平轨道面时与上方密封件接触，实现环冷机台车的卸料。

环冷机的传动方式一般采用双传动，传动平台对称布置于环冷机两侧。每套传动装置由变频电机、行星齿轮减速机、联轴器、传动轴、主动摩擦轮和被动摩擦轮组成，通过主、被动摩擦轮与环冷机摩擦片的摩擦传动，传动装置带动环冷机本体旋转。由于采用的是摩擦传动，就不可避免的存在环冷机的打滑现象，而烧结系统是一个连续的物料生产运输系统，一旦出现环冷机打滑，如未及时发现，就会造成环冷机进料口的烧结矿堆积，造成环冷机被物料卡阻，严重时造成单辊破碎机、环冷机传动装置等部位设备损坏，在排出故障过程中，也耗费大量的人力、物力和时间，因此环冷机的打滑检测与保护非常重要。

在国内的钢铁厂中，通常有以下几种打滑检测装置：(1)采用测速发电机或光电编码器，测量环冷机本体速度和电机输出轴速度，当两者的速度差高于设定值时，打滑装置发出报警或停机信号。(2)利用接近开关感应电机输出轴和被动摩擦轮上安装的感应块，检测计算出电机转速和被动摩擦轮的转速，两者速度差大于设定值时，发出打滑信号。(3)利用接近开关感应被动摩擦轮上安装的感应块，摩擦轮每旋转一圈，接近开关便发出一次信号，计算相邻两次信号之间的时间长度，当大于设定时间时，发出打滑信号。上述打滑检测装置(1)和装置(2)系统复杂，设备造价高，且不能适应环冷机现场高温、剧烈振动和重粉尘的恶劣工况，存在可靠性低、使用寿命短等问题。装置(3)虽然成本低，但不能适应环冷机的速度改变时的工况，特别是环冷机速度较小时，容易产生误动作信号。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的弊端，创造出一种可适应环冷机速度变化、可靠性高、可适应恶劣工况、低成本的环冷机打滑检测保护装置。

根据本实用新型的一方面，提供一种环冷机打滑检测保护装置包括可编程逻辑控制器、变频器、传动装置、台车车轮，其特征在于，所述环冷机打滑检测保护装置还包括能够感应环冷机的台车车轮的接近开关，所述接近开关安装在台车车轮的侧面，且接近开关通过电缆与所述可编程逻辑控制器连接。

优选地，所述接近开关的感应距离大于接近开关与台车车轮之间的距离。

优选地，所述可编程逻辑控制器包括对采集到的输出频率信号进行积分的积分模块以及根据积分模块的积分结果对比环冷机台车产生的实时位移与相邻两个台车车轮之间长度大小的比较模块。

本实用新型的优点在于：

1、具有结构简单，成本低廉的特点。实现环冷机打滑检测保护只需在硬件上完成两项工作：第一，增加一个接近开关，并将该信号送入烧结机本身就配套有的PLC中；第二，将变频器的输出频率送入PLC中。其余的工作通过编程实现。

2、简单可靠，能适应环冷机现场高温、强振动、重粉尘的恶劣工况。

3、由于采用了对变频器输出频率进行积分，计算环冷机台车车轮位移的方法来判断环冷机打滑的方法。因此，在环冷机速度的调整及变化过程中，特别是低速度的场合，也能识别出环冷机的打滑。

4、打滑的识别过程需要环冷机旋转一块台车的距离才能识别出来，大约1.5分钟左右，但对于环冷机这种大型、低转速的设备是能满足要求的。

5、该方法稍加改进，也可使用于烧结机这种低速度的打滑保护。

附图说明

下面将结合附图进行本实用新型的详细描述，本实用新型的上述特征和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是本实用新型实施例的环冷机打滑检测保护装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例中台车车轮位移及车轮间距示意图。

图3是采用本实用新型示例性实施例的环冷机打滑检测保护的装置进行检测的流程图。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。其中，相同的标号始终表示相同的部件。

在下文中，首先描述本领域常用的环冷机台车车轮的线速度v与变频器输出频率f的关系式：

其中，f_out为变频器输出频率，n_N为电机额定转速，f_N为电机额定频率，i为减速机速比；d为主动摩擦轮直径，R_L为环冷机车轮的半径，R_m为环冷机摩擦盘的半径。

对上式进行积分运算，求出的是环冷机台车产生的实时位移S(t)，公式如下：

图1是示出本实用新型实施例的结构示意图。

参照图1，本实用新型装置包括可编程逻辑控制器1、变频器2、传动装置4、台车车轮5，所述台车车轮5侧面安装接近开关3，接近开关3通过电缆与可编程逻辑控制器1连接。所述接近开关3用于感应环冷机的台车车轮5，感应距离大于接近开关3与台车车轮5之间的距离，感应所产生的脉冲信号通过电缆传入可编程逻辑控制器1。所述可编程逻辑控制器1连接变频器2。

图2是示出本实用新型实施例中台车车轮位移及车轮间距示意图。

参照图2，图中台车车轮之间的间距为L，环冷机台车车轮的位移量为S，由于环冷机由若干台车首尾相串连接而成，台车车轮每经过接近开关一次，其环冷机车轮的位移量S正好等于两块台车车轮之间的长度L。利用这一关系，当车轮每次经过接近开关时，接近开关感应到台车车轮，这时对台车车轮的位移S(t)设置为“0”。

图3是示出本实用新型的一个示例性实施例的检测流程图。

参照图3，在步骤S1中，开始判断接近开关是否感应到台车车轮，当接近开关感应到台车车轮时，执行步骤S100；当接近开关没有感应到台车车轮时，执行步骤S101。

其中，步骤S100是指把台车车轮的位移S(t)设置为“0”。

其中，步骤S101是指根据公式(2)对变频器输出的频率进行积分计算，获取台车车轮产生的实时位移S(t)。

在步骤S2中，判断台车车轮产生的实时位移S(t)与两块台车车轮之间的长度L的大小，当S(t)＞L时，执行步骤S103。

其中，步骤S103为执行环冷机打滑报警或停机。

在步骤S3中，判断台车车轮产生的实时位移S(t)是否小于两块台车车轮之间的长度L，当S(t)＜L时，执行步骤S101。当S(t)＝L时，执行步骤S100。

本实用新型的工作原理是：根据公式(2)对变频器输出的频率进行积分，计算出台车产生的实时位移S(t)，S(t)不断的与两块台车车轮之间的长度L进行比较判断：当S(t)＜L时，下一个台车车轮还未到达接近开关；当S(t)＝L时，下一个台车车轮到达接近开关，这个时候台车车轮的位移S(t)应被设置为“0”，重新开始积分计算；当S(t)＞L时，根据变频器输出频率计算的台车车轮的位移量已超过两块台车车轮之间的长度L，但接近开关并未收到车轮的感应，即下一个台车车轮的并未到达接近开关，即存在台车车轮实际移动的位置与根据变频器输出频率计算出的移动位置不一致，环冷机车轮的实际移动速度低于变频输出频率计算出的理论值，就可判断出环冷机出现了打滑，此时输出打滑报警或打滑停机信号。

上述实施例尽管已经参照本实用新型的特定示例性实施例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种形式和细节上的各种改变。