專利名稱：重錘料位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化儀表中的物位儀表，特別涉及一種能連續(xù)測(cè)量固體散狀物料的重錘料位計(jì)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)自動(dòng)化儀表中的物位儀表，均存在兩個(gè)致命問(wèn)題一是均采用失重返錘方式，依靠機(jī)械開關(guān)觸發(fā)變態(tài)及三相電機(jī)倒相來(lái)改變運(yùn)行狀態(tài)和輸出信號(hào)。帶來(lái)的問(wèn)題是機(jī)械開關(guān)故障率高不可靠，打火干擾，及倒相時(shí)易產(chǎn)生放電瞬間短路燒電機(jī)；二是普遍采用可逆電機(jī)及小功率三相電機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)物料塌方，極易埋錘，造成斷繩丟錘。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型克服了上述存在的缺陷，目的是提供一種抗埋錘，工作可靠，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境固體料倉(cāng)內(nèi)散狀物料料位間歇式測(cè)量的重錘料位計(jì)。
本實(shí)用新型重錘料位計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)述本實(shí)用新型重錘料位計(jì)，其特征在于用螺栓(17)把磁鋼座(18)旋緊于電機(jī)(2)的尾部軸端上，把磁鋼(16)鑲嵌于磁鋼座(18)上，速度傳感器(14)安裝在電機(jī)(2)尾部，頭部對(duì)準(zhǔn)磁鋼(16)，制動(dòng)器(12)上裝有隔磁板(13)，由速度傳感器(14)產(chǎn)生的感生電壓經(jīng)機(jī)芯總裝配(25)控制三相交流模塊(27)的導(dǎo)通角，經(jīng)可控硅三相交流模塊(27)向電機(jī)(2)提供驅(qū)動(dòng)電源；箱體(6)焊接在底座(1)上，滾筒(9)位于箱體(6)中，滾筒(9)軸伸兩側(cè)各套入一軸承(7)支撐于箱體(6)上，齒輪箱(4)裝于箱體(6)的一側(cè)；電機(jī)(2)裝在齒輪箱(4)下部，位于箱體(6)下部的底座(1)內(nèi)；底板(23)裝在底座(1)上；滑套(22)裝于彎板(21)和底板(23)之間；2件輪軸(24)裝在彎板(21)上，并各裝一件限位輪(20)，內(nèi)有滾動(dòng)軸承(38)；鋼絲繩(19)上端安裝于滾筒(9)的上一側(cè)輪緣，通過(guò)扎頭(8)鎖緊，繩頭插入滾筒(9)開孔中；鋼絲繩(19)穿過(guò)二件限位輪(20)上的溝槽滑套的中心孔內(nèi)，鋼絲繩(19)未端由楔(31)楔套(32)索緊，螺栓(35)穿過(guò)楔套(32)吊環(huán)(36)并與螺母(34)旋合，開口銷(33)插入螺栓(35)徑向孔中止退，吊環(huán)(36)旋合在重錘(37)上后，焊接止退；在箱體(6)的另一側(cè)裝有控制箱(10)，控制箱(10)內(nèi)角位移傳感器(11)與滾筒(9)軸伸齒輪聯(lián)接。
采用的電機(jī)(2)為三相滾道電動(dòng)機(jī)。
以速度傳感器(14)的感應(yīng)電壓低于設(shè)定的參考電壓作為控制三相交流模塊(27)導(dǎo)通角全開的依據(jù)。
本實(shí)用新型重錘料位計(jì)，采用具有大堵轉(zhuǎn)力矩的三相滾道電機(jī)，配上減速器，使本機(jī)具有大的提升力矩，當(dāng)重錘下探遭遇物料塌方時(shí)，埋錘的概率極小。用控制電機(jī)提升力矩的方法來(lái)控制重錘的下探速度；設(shè)置降速參考點(diǎn)，當(dāng)重錘降速低于參考點(diǎn)時(shí)，電機(jī)加大力矩提錘(返錘)，具有工作可靠，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境固體料倉(cāng)內(nèi)散狀物料料位間歇式測(cè)量的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的控制箱平面布置示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電機(jī)后端結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的下部的限位輪、滑套部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型的鋼絲繩與滾筒輪緣聯(lián)接部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的鋼絲繩與重錘聯(lián)接部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的電氣原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖中1為底座、2為電機(jī)、3為齒輪、4為齒輪箱、5為齒輪、6為箱體、7為軸承、8為扎頭、9為滾筒、10為控制箱、11為角位移傳感器、12為制動(dòng)器、13為隔磁板、14為速度傳感器、15為支架、16為磁鋼、17為螺栓、18為磁鋼座、19為鋼絲繩、20為限位輪、21為彎板、22為滑套、23為底板、24為輪軸、25為機(jī)芯總裝配、26為角位移模塊、27為三相交流模塊、28為接線端子板、29為變壓器、30為空氣開關(guān)、31為楔、32為楔套、33為開口銷、34為螺母、35為螺栓、36為吊環(huán)、37為重錘、38為滾動(dòng)軸承。
具體實(shí)施方式
實(shí)用新型重錘料位計(jì)的機(jī)械傳動(dòng)部分重錘提升時(shí)由電機(jī)經(jīng)減速箱驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)；滾筒上纏繞鋼絲繩帶動(dòng)重錘提升；重錘下降時(shí)，由重錘反托電機(jī)旋轉(zhuǎn)并保持均速下降。
控制部分
控制箱內(nèi)安排有空氣開關(guān)、可控硅三相交流模塊、變壓器、機(jī)芯總裝配，角位移傳感器，及接線端子板。
三相工作電源接至空氣開關(guān)，經(jīng)三相交流模塊引至電機(jī)；經(jīng)空氣開關(guān)的二相電源經(jīng)變壓器提供給機(jī)芯總裝配作為其工作電源；經(jīng)空氣開關(guān)的一相電源經(jīng)機(jī)芯總裝配的控制輸給制動(dòng)器作為其工作電源；制動(dòng)器裝于電機(jī)尾部，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的制動(dòng)或釋放，速度傳感器裝于制動(dòng)器上，所產(chǎn)生感生電壓經(jīng)機(jī)芯總裝配控制三相交流模塊導(dǎo)通角；角位移傳感器與滾筒軸相聯(lián)，將位置信號(hào)傳給機(jī)芯總裝配，經(jīng)處理后送接線端子板輸出。
1、電機(jī)輸出提升力矩的控制電機(jī)轉(zhuǎn)子軸端部裝有磁鋼，隨電機(jī)被重錘反托轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)使得裝于電機(jī)制動(dòng)器上的速度傳感器產(chǎn)生感生電壓；用此電壓經(jīng)機(jī)芯總裝配控制可控硅三相交流模塊的導(dǎo)通角，該導(dǎo)通角控制了輸給電機(jī)電壓的大小，從而控制了電機(jī)的提升力矩；使得重錘均速下降。
2、返錘控制在機(jī)芯總裝配中設(shè)定返錘電壓值V0，當(dāng)重錘觸料速度劇降造成速度傳感器輸出電壓低于V0時(shí)，機(jī)芯總裝配控制三相交流模塊導(dǎo)通角全開，電機(jī)以大力矩提錘。
3、輸出信號(hào)控制滾筒軸伸右端聯(lián)有角位移傳感器，實(shí)時(shí)輸出重錘的位置信號(hào)給機(jī)芯總裝配。當(dāng)機(jī)芯總裝配開始控制電機(jī)返錘瞬間，同時(shí)采集并鎖定返錘點(diǎn)的角位移位置信號(hào)并經(jīng)信號(hào)保持電路處理輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再經(jīng)接線端子板輸出，并將該信號(hào)保持至重錘下一次探測(cè)刷新為止。
4、制動(dòng)及延時(shí)制動(dòng)器裝于電機(jī)尾端。當(dāng)重錘提升至上限等待位置時(shí)，機(jī)芯總裝配接收到角位移傳來(lái)的該位置信號(hào)，切斷電機(jī)及制動(dòng)器電源，制動(dòng)器失電將電機(jī)制動(dòng)；同時(shí)開始延時(shí)。延時(shí)結(jié)束后，機(jī)芯總裝配將接通電機(jī)及制動(dòng)器電源，制動(dòng)器釋放，重錘下探，開始下次探測(cè)。
本實(shí)用新型重錘料位計(jì)是這樣實(shí)現(xiàn)的，
以下結(jié)合附圖做具體說(shuō)明。見圖1-6，在底座1上焊接有箱體6；箱體6內(nèi)有一卷筒9，其軸伸兩端各套入一軸承7，支撐在箱體6上。
箱體6右側(cè)裝有控制箱10，螺釘緊固；控制箱10內(nèi)角位移傳感器11與卷筒9軸伸右端齒輪聯(lián)接；由角位移傳感器11實(shí)時(shí)輸出卷筒9即重錘的位置信號(hào)；控制箱10內(nèi)還裝有空氣開關(guān)30、變壓器29、三相交流模塊27，機(jī)芯總裝配25和接線端子板28。箱體6的左側(cè)裝有齒輪箱4，螺栓聯(lián)接；齒輪箱4中的未級(jí)齒輪5與卷筒9軸伸鍵聯(lián)接；齒輪箱4下部側(cè)面裝有電機(jī)2，螺栓聯(lián)接；電機(jī)2的輸出軸與齒輪箱4內(nèi)初級(jí)齒輪3為鍵聯(lián)接；電機(jī)2整體懸于箱體6下的底座1內(nèi)，使得整機(jī)外觀規(guī)整，節(jié)省空間；電機(jī)2經(jīng)齒輪箱4減速驅(qū)動(dòng)滾筒9，使驅(qū)動(dòng)力矩大為增加。電機(jī)2的尾部裝有制動(dòng)器12，螺釘聯(lián)接；對(duì)電機(jī)2起制動(dòng)作用；隔磁板13裝在制動(dòng)器12上，螺釘聯(lián)接，以隔離制動(dòng)器12的線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)速度傳感器14產(chǎn)生影響；速度傳感器14以螺母夾持在支架15上，支架15用螺釘緊固在隔磁板13上；速度傳感器14頭部對(duì)準(zhǔn)磁鋼16；旋轉(zhuǎn)螺母可調(diào)整速度傳感器14與磁鋼16之間的距離；磁鋼座18用螺栓17同軸緊固在電機(jī)2的軸尾端部；若干塊磁鋼16鑲嵌在磁鋼座18上；當(dāng)磁鋼16與電機(jī)2軸同軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在速度傳感器14上產(chǎn)生正比于電機(jī)2轉(zhuǎn)速的感生電壓。
在底座1下部裝有底板23，螺釘安裝；底板23下有開孔，以方便現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，重錘37由此墜入倉(cāng)內(nèi)；底板23上裝有滑套22，其上裝有彎板21，用螺栓將滑套22夾緊在彎板21與底板23之間；彎板21上裝有輪軸24兩件，螺母鎖緊；二件輪軸24上各裝一件限位輪20，內(nèi)有滾動(dòng)軸承38。鋼絲繩19只能從兩只滾輪24所形成的溝槽中通過(guò)，故鋼絲繩19被限位；限位輪20內(nèi)加滾動(dòng)軸承38使之與鋼絲繩19的摩擦大為減小?；?2的中心孔僅容鋼絲繩19通過(guò)，一是起限位作用，二起減少灰塵雜物進(jìn)入底座1的作用?；?2用摩擦系數(shù)很小的聚四氟乙烯制成。
鋼絲繩19的上端部用若干扎頭8鎖緊在卷筒9的輪緣上，繩頭插入卷筒9開孔中；鋼絲繩19向下穿過(guò)二件限位輪20所形成的溝槽，穿過(guò)滑套22的中心孔，下端用楔31及楔套32鎖緊；此鎖緊方法即可有效可靠的鎖緊鋼絲繩19，又不使其損傷；用螺栓35穿過(guò)楔套32，吊環(huán)36，旋入螺母34，以開口銷33插入螺栓35經(jīng)向孔中止退；吊環(huán)36旋入重錘37中后兩者焊合止退。
見圖7，電氣原理結(jié)構(gòu)框圖三相四線制電源接至空氣開關(guān)30，三根火線經(jīng)三相交流模塊27接至電機(jī)2用以驅(qū)動(dòng)電機(jī)；經(jīng)空氣開關(guān)30的二根火線同時(shí)經(jīng)變壓器29提供給機(jī)芯總裝配25作為其工作電源；經(jīng)空氣開關(guān)30的另一根火線經(jīng)機(jī)芯總裝配25的控制輸給制動(dòng)器12作為其工作電源，經(jīng)一根導(dǎo)線接至空氣開關(guān)30的零線(N)而構(gòu)成回路；制動(dòng)器12聯(lián)于電機(jī)2的尾部，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)2的制動(dòng)或釋放；速度傳感器14有兩根導(dǎo)線與機(jī)芯總裝配25相聯(lián)，速度傳感器14裝于電機(jī)2尾部的制動(dòng)器12上，將電機(jī)2旋轉(zhuǎn)的感生電壓傳給機(jī)芯總裝配25，經(jīng)一組導(dǎo)線速將電壓信號(hào)傳給三相交流模塊27控制其導(dǎo)通角，從而控制電機(jī)2的提升力矩；角位移傳感器11有兩根導(dǎo)線與機(jī)芯總裝配25相聯(lián)，將重錘37的位置信號(hào)傳給機(jī)芯總裝配25，經(jīng)處理后傳送給接線端子板28輸出。
機(jī)芯總裝配25內(nèi)設(shè)有電壓比較電路，當(dāng)速度傳感器14輸出感生電壓值低于設(shè)置返錘電壓時(shí)，機(jī)芯總裝配25將向三相交流模塊27輸出高電平，使其導(dǎo)通角全開，電機(jī)2全電壓提錘；同時(shí)，機(jī)芯總裝配25采取并鎖定角位移傳感器11在返錘點(diǎn)的位置信號(hào)作為料位信號(hào)并輸出至接線端子板28，并將該信號(hào)保持至下一次探測(cè)刷新為止；當(dāng)重錘37提升至上限等待位置時(shí)，角位移傳感器11輸出上限位置信號(hào)使得機(jī)芯總裝配25切斷制動(dòng)器12的電源，并向三相交流模塊27輸出低壓電平，導(dǎo)通角為零，電機(jī)2得驅(qū)動(dòng)電壓為零；同時(shí)觸發(fā)內(nèi)部延時(shí)繼電器開始工作計(jì)時(shí)；延時(shí)結(jié)束時(shí)，機(jī)芯總裝配25接通制動(dòng)器12電源，電機(jī)2軸被釋放，被重錘37反托旋轉(zhuǎn)，同時(shí)速度傳感器14產(chǎn)生感生電壓經(jīng)機(jī)芯總裝配25送至三相交流模塊27控制電機(jī)2驅(qū)動(dòng)力矩大小，開始又一次檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種重錘料位計(jì)，其特征在于電機(jī)(2)的尾部裝有制動(dòng)器(12)，用螺栓(17)把磁鋼座(18)旋緊于電機(jī)(2)的尾部軸端上，把磁鋼(16)鑲嵌于磁鋼座(18)上，速度傳感器(14)安裝在電機(jī)(2)尾部，頭部對(duì)準(zhǔn)磁鋼(16)，制動(dòng)器(12)上裝有隔磁板(13)；箱體(6)焊接在底座(1)上，滾筒(9)位于箱體(6)中，滾筒(9)軸伸兩側(cè)各套入一軸承(7)支撐于箱體(6)上，齒輪箱(4)裝于箱體(6)的一側(cè)；電機(jī)(2)裝在齒輪箱(4)下部，位于箱體(6)下部的底座(1)內(nèi)；底板(23)裝在底座(1)上；滑套(22)裝于彎板(21)和底板(23)之間；2件輪軸(24)裝在彎板(21)上，并各裝一件限位輪(20)，內(nèi)有滾動(dòng)軸承(38)；鋼絲繩(19)上端安裝于滾筒(9)的一側(cè)輪緣上，通過(guò)扎頭(8)鎖緊，繩頭插入滾筒(9)開孔中；鋼絲繩(19)穿過(guò)二件限位輪(20)之間的溝槽并穿過(guò)滑套(22)的中心孔，鋼絲繩(19)未端由楔(31)楔套(32)索緊，螺栓(35)穿過(guò)楔套(32)、吊環(huán)(36)并與螺母(34)旋合，開口銷(33)插入螺栓(35)徑向孔中止退，吊環(huán)(36)旋合在重錘(37)上后焊接止退；在箱體(6)的另一側(cè)裝有控制箱(10)，控制箱(10)內(nèi)角位移傳感器(11)與滾筒(9)軸伸齒輪聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重錘料位計(jì)，其特征在于重錘料位計(jì)的電氣結(jié)構(gòu)為三相四線制電源接至空氣開關(guān)(30)，三根火線經(jīng)三相交流模塊(27)接至電機(jī)(2)；經(jīng)空氣開關(guān)(30)的二根火線接至變壓器(29)，變壓器(29)導(dǎo)線接至機(jī)芯總裝配(25)；經(jīng)空氣開關(guān)(30)的另一根火線經(jīng)機(jī)芯總裝配(25)后聯(lián)接給制動(dòng)器(12)，制動(dòng)器(12)的另一根導(dǎo)線接至空氣開關(guān)(30)的零線；速度傳感器(14)的二根導(dǎo)線接至機(jī)芯總裝配(25)，機(jī)芯總裝配(25)的一束導(dǎo)線束接至三相交流模塊(27)；角位移傳感器(11)的兩根導(dǎo)線接至機(jī)芯總裝配(25)，機(jī)芯總裝配(25)的若干導(dǎo)線接至端子板(28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重錘料位計(jì)，其特征在于所說(shuō)的電機(jī)(2)為三相滾道電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)自動(dòng)化儀表中能連續(xù)測(cè)量固體散狀物料的重錘料位計(jì)，其特征在于重錘提升時(shí)由電機(jī)經(jīng)減速箱驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，滾筒上纏繞鋼絲繩帶動(dòng)重錘提升；重錘下降時(shí)，由重錘反托電機(jī)旋轉(zhuǎn)并保持均速下降?？刂葡鋬?nèi)安排有空氣開關(guān)、可控硅三相交流模塊、變壓器、機(jī)芯總裝配、角位移傳感器及接線端子板。本實(shí)用新型采用大堵轉(zhuǎn)力矩的三相滾道電機(jī)，配上減速器，使本機(jī)具有大的提升力矩，當(dāng)重錘下探遭遇物料塌方時(shí)，埋錘的概率極小。用控制電機(jī)提升力矩來(lái)平衡重錘反托力矩的方法來(lái)控制重錘的下探速度；設(shè)置降速參考點(diǎn)，當(dāng)重錘降速低于參考點(diǎn)時(shí)，電機(jī)加大力矩提錘，工作可靠，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境固體料倉(cāng)內(nèi)散狀物料料位間歇式測(cè)量的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F23/00GK2835957SQ20052009389
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者王久余, 文長(zhǎng)虹, 張紹平, 常永閣 申請(qǐng)人:鞍山市自控儀表廠