本發(fā)明涉及鏈板輸送機，具體是具有動態(tài)稱重功能的鏈板輸送機。

背景技術(shù)：

鏈板輸送機是給壓榨機連續(xù)輸送蔗絲的搬運機械，其進給量的穩(wěn)定性直接影到壓榨工序的穩(wěn)定性和效率，對全廠的生產(chǎn)調(diào)度、后續(xù)工藝控制、動力系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、能量損耗和產(chǎn)品質(zhì)量等均有不同的影響。因此，蔗絲的均衡輸送對甘蔗糖廠起著非常關(guān)鍵的作用，糖廠既要根據(jù)日榨量指標進行定量進榨，又要保證整個壓榨過程安全、高效、平穩(wěn)地進行，盡量減少壓榨機的調(diào)速頻率，以有效降低壓榨機的故障率。然而，由于甘蔗破碎之后的大小、長度、松散程度、蔗層厚度、表面平整度不均勻而導(dǎo)致輸送機上的蔗絲重量不均勻，從而需要調(diào)節(jié)輸送機的進給速度，以保證其進給量的均勻穩(wěn)定。鏈板輸送機在不斷地調(diào)節(jié)輸送速度過程中，鏈板的牽引力會時刻改變，從而對蔗絲的稱重計量產(chǎn)生干擾，特別是在輸送機啟動和停止的瞬間，牽引力的突然變化產(chǎn)生巨大的加速度，對物料稱重的干擾是非常大的。因此，調(diào)速過程中的牽引力變化與慣性力的沖擊作用對稱重的干擾是不可忽略的。

申請?zhí)枮镃N200820047352.2的中國專利提出了一種計量鏈板輸送機，其包括有鏈板輸送帶、驅(qū)動機構(gòu)和支承導(dǎo)軌，支承導(dǎo)軌中有一段安裝有測力傳感器的獨立計量段，在鏈板輸送機旁或驅(qū)動機構(gòu)上安裝測速器，測速器、測力傳感器和微機或單片機控制器連接，微機或單片機控制器配置有計量軟件實現(xiàn)稱重，其中測力傳感器通常包括有受力彈性件，受力彈性件包括有一個或多個能在受力后產(chǎn)生形變的彈性體，彈性體上設(shè)有能感應(yīng)彈性體形變量的電阻應(yīng)變片，在受到外力作用后，彈性體放入形變引起電阻應(yīng)變片的電阻變化，電阻變化引起其連接的電路輸出一個與外力成線性變化的電信號，最終檢測出外力數(shù)值，現(xiàn)有的測力傳感器只在一個方向上進行計量，使得上述計量鏈板輸送機在秤體結(jié)構(gòu)方面沒有考慮傾斜輸送機在加速、減速、沖擊振動時對測力傳感器造成的影響，因此存在進一步改進提高的必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)糖廠定量壓榨要求均衡輸送的目的，針對糖廠現(xiàn)有鏈板輸送機稱重計量裝置存在的不足，本發(fā)明提出了一種具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機，其具有準確度高、操作簡便、通用性強的特點，可用于水泥、煤炭、煉焦、鋼鐵、礦山、發(fā)電、化工、食品等行業(yè)中的輸料定量輸送。

本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機，其包括有輸送帶、2條鏈條導(dǎo)軌、動態(tài)計量裝置和控制器，所述輸送帶包括有輸送帶主體和對稱設(shè)于輸送帶主體兩側(cè)的2條環(huán)形鏈條，2條鏈條導(dǎo)軌對稱設(shè)置，所述鏈條導(dǎo)軌的頂部具有鏈條行走導(dǎo)條，輸送帶的2條環(huán)形鏈條部分分別置于2條鏈條導(dǎo)軌上，鏈條可沿鏈條導(dǎo)軌移動，所述輸送帶附近設(shè)有速度傳感器，每條鏈條導(dǎo)軌分為3段，其依次為導(dǎo)軌前段、導(dǎo)軌計量段和導(dǎo)軌后段，導(dǎo)軌前段和導(dǎo)軌后段分別由導(dǎo)軌支撐架固定支撐，導(dǎo)軌計量段由動態(tài)計量裝置支撐，動態(tài)計量裝置由支撐柱支撐。

所述動態(tài)計量裝置包括有導(dǎo)軌連接架和至少1個二維稱重計量裝置；所述二維稱重計量裝置包括有2個測力傳感器、傳感器基座和承載臺，其中1個測力傳感器作為測豎直力傳感器，另1個測力傳感器作為測水平力傳感器；傳感器基座是由底板和側(cè)板相互垂直連接構(gòu)成的角形板；所述測力傳感器包括有受力彈性件，所述受力彈性件的一端為受力端并連接受力件、另一端為固定端，測力傳感器按受力彈性件的變形程度輸出受力件所承受的外力；測豎直力傳感器的固定端固定連接于傳感器基座的底板上，測豎直力傳感器的受力件活動抵接于承載臺的底面使測豎直力傳感器的受力彈性體受豎直方向外力作用時發(fā)生形變；測水平力傳感器的固定端固定連接于傳感器基座的側(cè)板上、其受力件活動抵接于承載臺的側(cè)面使測水平力傳感器的受力彈性體受水平方向外力作用時發(fā)生形變。

二維稱重計量裝置的測豎直力傳感器的受力彈性體豎直放置，傳感器基座的底板與支撐柱的頂端固定連接。

所述導(dǎo)軌連接架由連接桿連接構(gòu)成，所述導(dǎo)軌連接架的頂部與鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段連接、底部與二維稱重計量裝置的承載臺連接。

速度傳感器、二維稱重計量裝置的測水平力傳感器和測豎直力傳感器分別電連接到控制器。

優(yōu)化方案，所述二維稱重計量裝置中測豎直力傳感器的受力件為活動鋼球并通過支承底板抵接于受力彈性件的受力端，所述支承底板的一端面具有弧形凹槽，所述活動鋼球活動置于支承底板的弧形凹槽內(nèi)，承載臺的底面具有弧形凹槽，所述活動鋼球活動抵接于承載臺的弧形凹槽。

進一步優(yōu)化方案，所述二維稱重計量裝置中測水平力傳感器的受力件為帶螺桿的球頭螺母或螺桿萬向球、并通過螺桿連接受力彈性件的受力端，所述帶螺桿的球頭螺母或螺桿萬向球活動抵接于承載臺的側(cè)面。

又進一步優(yōu)化方案，本發(fā)明中二維稱重計量裝置的承載臺的邊部具有對稱的2個承載臺穿孔，傳感器基座的底板上設(shè)置有與承載臺穿孔對應(yīng)的定位柱，所述定位柱具有與承載臺穿孔同軸的螺紋插孔，2根長螺栓分別活動穿過2個承載臺穿孔、其下半部插接于定位柱的螺紋插孔內(nèi)，所述長螺栓的頂端具有頂螺帽或/和長螺栓上位于承載臺與定位柱之間具有下端螺母。

再進一步優(yōu)化方案，本發(fā)明中所述測力傳感器為電阻應(yīng)變式測力傳感器，其受力彈性件上設(shè)有電阻應(yīng)變器，測力傳感器按受力彈性件上的電阻應(yīng)變器的變化值輸出受力件所承受的外力。

本發(fā)明中二維稱重計量裝置還可以采用以下結(jié)構(gòu)。

（1）所述二維稱重計量裝置包括有4個、并通過導(dǎo)軌連接架和支撐柱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段的下方，其中2個二維稱重計量裝置為1組并前后設(shè)置，另外2個二維稱重計量裝置為另1組并前后設(shè)置，兩組二維稱重計量裝置對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段的正下方、或?qū)ΨQ設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段的下方外側(cè)、或?qū)ΨQ設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段的下方內(nèi)側(cè)。

（2）所述二維稱重計量裝置包括有2個，所述2個二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架和支撐柱分前后設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段的下方中部。

（3）所述二維稱重計量裝置包括有2個，所述2個二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架和支撐柱對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段的中部下方兩側(cè)。

本發(fā)明的導(dǎo)軌計量段上安裝的二維稱重計量裝置，其測豎直力傳感器和測水平力傳感器組成一個二維的測力體系，如圖11所示，圖11中q為輸送帶傾斜角度，在牽引力作用下導(dǎo)軌計量段上的輸送帶和物料受到牽引力F的作用以速度v斜向上移動，牽引力在水平方向上產(chǎn)生分力Fx、在豎直方向上產(chǎn)生分力Fy，測水平力傳感器的受力彈性件受到的外力為牽引力在水平方向上產(chǎn)生的分力Fx，測水平力傳感器測量出牽引力的水平分力Fx為X，根據(jù)Fx=F·cosq，F(xiàn)y=Fx·tanq，得出Fy=X·tanq；測豎直力傳感器的受力彈性件受到的外力為導(dǎo)軌連接架、導(dǎo)軌計量段以及導(dǎo)軌計量段上的輸送帶和物料的重力減去牽引力的豎直分力Fy，測豎直力傳感器的測量值為Y，即Y=G_架＋G_導(dǎo)＋G_帶＋G_物－F_y，根據(jù)G=mg、Fy=X·tanq，得出m_物＝[（Y＋X·tanq）/g]－m_架－m_導(dǎo)－m_帶。其中G_架、G_導(dǎo)、G_帶、G_物分別為導(dǎo)軌連接架、導(dǎo)軌計量段、導(dǎo)軌計量段上輸送帶、導(dǎo)軌計量段上物料的重力，m_架、m_導(dǎo)、m_帶、m_物分別為導(dǎo)軌連接架、導(dǎo)軌計量段、導(dǎo)軌計量段上輸送帶、導(dǎo)軌計量段上物料的質(zhì)量，m_架、m_導(dǎo)、m_帶的質(zhì)量預(yù)先測量得出，計算得出導(dǎo)軌計量段上物料的質(zhì)量m_物。

導(dǎo)軌計量段的長度為L，輸送機運行時，瞬時輸送量p等于輸送帶上單位長度的物料重量q與輸送機的線速度v的乘積，一段時間t內(nèi)通過鏈板輸送機的物料總量M等于瞬時流量p在這段時間的累積值，即M＝p·t＝q·v ·t＝（m_物/L）·v ·t，按該公式運算得到物料累計重量M，由控制器電連接的人機界面顯現(xiàn)出來。

本發(fā)明具有以下突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。

1、本發(fā)明的導(dǎo)軌計量段上安裝的二維稱重計量裝置設(shè)置有測水平力傳感器和測豎直力傳感器，當本發(fā)明的輸送帶有沖擊載荷或者調(diào)整輸送速度從而引起牽引力發(fā)生變化時，測水平力傳感器讀數(shù)的變化可反映出沖擊載荷或牽引力變化對測豎直力傳感器計量的影響，根據(jù)測豎直力傳感器和測水平力傳感器的測量值計算得到在有沖擊載荷或牽引力影響下物料的真實重量，計量精確度高，具有稱重計量直接、可靠、精確度高和穩(wěn)定性好的特點。

2、本發(fā)明中測豎直力傳感器上設(shè)置的活動鋼球，使承載臺具有自動調(diào)心的功能，使測力傳感器始終保持垂直稱重狀態(tài)；測水平力傳感器可以通過帶螺桿的球頭螺母或螺桿萬向球與承載臺活動接觸，摩擦力極小，當其受力件為螺桿萬向球時，對豎直方向上的干擾幾乎為零，能有效提高測豎直力傳感器和測水平力傳感器的檢測準確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1結(jié)構(gòu)中動態(tài)計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1結(jié)構(gòu)中二維稱重計量裝置的主視狀態(tài)示意圖。

圖4為圖1結(jié)構(gòu)中二維稱重計量裝置的俯視狀態(tài)示意圖。

圖5為圖1結(jié)構(gòu)中二維稱重計量裝置的電連接示意圖。

圖6為本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)中的二維稱重計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明第三種結(jié)構(gòu)中動態(tài)計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明的第四種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8結(jié)構(gòu)中動態(tài)計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明第五種結(jié)構(gòu)中動態(tài)計量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明導(dǎo)軌計量段上輸送帶及物料受到的牽引力分析示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

參考圖1至圖5，一種具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機，其包括有輸送帶、2條鏈條導(dǎo)軌、動態(tài)計量裝置和控制器9。

所述輸送帶包括有輸送帶主體7和對稱設(shè)于輸送帶主體7兩側(cè)的2條環(huán)形鏈條71，2條鏈條導(dǎo)軌對稱設(shè)置，所述鏈條導(dǎo)軌的頂部具有鏈條行走導(dǎo)條，輸送帶的2條環(huán)形鏈條71部分分別置于2條鏈條導(dǎo)軌上，環(huán)形鏈條71可沿鏈條導(dǎo)軌移動，所述輸送帶附近設(shè)有速度傳感器70，每條鏈條導(dǎo)軌分為3段，其依次為導(dǎo)軌前段81、導(dǎo)軌計量段82和導(dǎo)軌后段83，導(dǎo)軌前段81和導(dǎo)軌后段83分別由導(dǎo)軌支撐架8固定支撐，導(dǎo)軌計量段82由動態(tài)計量裝置支撐，動態(tài)計量裝置由支撐柱85支撐。

具體參考圖1和圖2，所述動態(tài)計量裝置包括有導(dǎo)軌連接架84和4個二維稱重計量裝置。二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架84和支撐柱85設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段82的下方；4個二維稱重計量裝置中，2個二維稱重計量裝置為1組并前后設(shè)置，另外2個二維稱重計量裝置為另1組并前后設(shè)置，兩組二維稱重計量裝置對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段82的下方外側(cè)；兩組二維稱重計量裝置也可以對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段82的正下方、或?qū)ΨQ設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的2條導(dǎo)軌計量段82的下方內(nèi)側(cè)（圖中未示）。

具體參考圖3和圖4，所述二維稱重計量裝置包括有2個測力傳感器、傳感器基座12和承載臺4，傳感器基座12是由底板和側(cè)板相互垂直連接構(gòu)成的角形板，所述測力傳感器為電阻應(yīng)變式測力傳感器，其包括有受力彈性件10，所述受力彈性件10的一端為受力端并連接受力件、另一端為固定端，受力彈性件10上設(shè)有電阻應(yīng)變器，測力傳感器按受力彈性件10上的電阻應(yīng)變器的變化值輸出受力件所承受的外力。

其中1個測力傳感器作為測豎直力傳感器2，另1個測力傳感器作為測水平力傳感器3。所述測水平力傳感器3的受力件為帶螺桿的球頭螺母31（也可以是螺桿萬向球）、并通過螺桿連接受力彈性件10的受力端，所述測豎直力傳感器2的受力件為活動鋼球22并通過支承底板21抵接于受力彈性件10的受力端，所述支承底板21的一端面具有弧形凹槽210，所述活動鋼球22活動置于支承底板21的弧形凹槽210內(nèi)。

測豎直力傳感器2的固定端固定連接于傳感器基座12的底板上，承載臺4的底面具有弧形凹槽40，測豎直力傳感器2的活動鋼球22活動抵接于承載臺4的弧形凹槽40使測豎直力傳感器2的受力彈性體10受豎直方向外力作用時發(fā)生形變；測水平力傳感器3的固定端固定連接于傳感器基座12的側(cè)板上、其帶螺桿的球頭螺母31或螺桿萬向球活動抵接于承載臺4的側(cè)面使測水平力傳感器3的受力彈性體10受水平方向外力作用時發(fā)生形變。

二維稱重計量裝置的測豎直力傳感器2的受力彈性體10豎直放置，傳感器基座12的底板與支撐柱85的頂端固定連接。

所述導(dǎo)軌連接架84由連接桿連接構(gòu)成，所述導(dǎo)軌連接架84的頂部與鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段82連接、底部與二維稱重計量裝置的承載臺4連接。

具體參考圖5，速度傳感器70、二維稱重計量裝置的測水平力傳感器3和測豎直力傳感器2分別電連接到控制器9。

以甘蔗糖廠使用本實施例的動態(tài)計量鏈板輸送機向壓榨機連續(xù)輸送蔗絲為例，根據(jù)甘蔗糖廠通常使用的鏈板輸送機的空間部局和受力情況，特別是考慮到測豎直力傳感器2作用是稱量物料及導(dǎo)軌連接架84、導(dǎo)軌計量段82以及導(dǎo)軌計量段82上的輸送帶等的重量，測豎直力傳感器2需要較大的量程及承載負載，采用普通的稱重傳感器或懸臂梁測力傳感器比較合適，如申請?zhí)枮?01110449912.3的中國專利公開背景技術(shù)及實施例中公開的測力傳感器、以及申請?zhí)枮?01320546459.2的中國專利公開的懸臂梁測力傳感器；而測水平力傳感器3作用是計量物料受到?jīng)_擊載荷或牽引力變化時水平方向的受力變化，其稱重量程及承載負載不需要很大，但是需要較好的測量敏感度以能夠感應(yīng)到?jīng)_擊載荷或牽引力較小變化，因此測水平力傳感器3采用S型測力傳感器比較合適，如申請?zhí)枮?01620555355.1的中國專利公開的S型測力傳感器；但是只要現(xiàn)有的鏈板輸送機的安裝空間足夠以及測力傳感器的性能參數(shù)合適，本領(lǐng)域技術(shù)人員可視具體安裝環(huán)境自由選用合適的測力傳感器的類型及型號。本發(fā)明實現(xiàn)了直接準確測量入榨甘蔗絲重量，測量精度在±0.6%范圍，優(yōu)于目前糖廠在用的鏈板式蔗絲稱重系統(tǒng)的±1%。

實施例2

參考圖6，本實施例的具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機與實施例1的區(qū)別在于：本實施例中，二維稱重計量裝置的承載臺4的邊部具有對稱的2個承載臺穿孔40，傳感器基座12的底板上設(shè)置有與承載臺穿孔40對應(yīng)的定位柱5，所述定位柱5具有與承載臺穿孔40同軸的螺紋插孔50，2根長螺栓6分別活動穿過2個承載臺穿孔40、其下半部插接于定位柱5的螺紋插孔50內(nèi)，所述長螺栓6的頂端具有頂螺帽61，長螺栓6上位于承載臺4與定位柱5之間具有下端螺母62。

本實施例的動態(tài)計量鏈板輸送機中二維稱重計量裝置通過定位柱5和長螺栓6配合，起到防止承載臺4傾倒的作用，使承載臺4具有一定的活動空間的同時，又不會傾倒，優(yōu)化了本實施例的動態(tài)計量鏈板輸送機的結(jié)構(gòu)。

實施例3

參考圖7，本實施例的具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機與實施例1的區(qū)別在于：本實施例的動態(tài)計量裝置包括有2個二維稱重計量裝置，所述2個二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架84和支撐柱85分前后設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段82的下方中部。

實施例4

參考圖8和圖9，本實施例的具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機與實施例1的區(qū)別在于：本實施例的動態(tài)計量裝置包括有2個二維稱重計量裝置，所述2個二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架84和支撐柱85對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段82的中部下方兩側(cè)。

實施例5

參考圖10，本實施例的具有二維稱重功能的動態(tài)計量鏈板輸送機與實施例1的區(qū)別在于：本實施例的動態(tài)計量裝置包括有1個二維稱重計量裝置，所述二維稱重計量裝置通過導(dǎo)軌連接架84和支撐柱85對稱設(shè)于鏈條導(dǎo)軌的導(dǎo)軌計量段82的下方中部。