Датчики скорости для скребковых конвейеров

Датчики скорости для скребковых конвейеров

dskc_rev1Сначала покажем недостатки промышленного датчика скорости ДМ-2. Этот датчик базируется на недорогом магните, поэтому массивен. Невозможно закрепить датчик на рештаке без проведения огневых работ, т.о. его нельзя смонтировать на неподготовленный рештак непосредственно в шахте. В датчик может проникнуть влага.
Крепление датчика ДМ-2 к верхнему рештаку, как того требует инструкция, вызывает нарекания: датчик отжимается породой, а потом его отрывает скребками нижней ветви конвейера. Контакт датчика ДМ-2 с движущимся грузом приводит к абразивному износу датчика.
Применяемая в шахте самодельная, неплохая в целом, конструкция «качалки» (автор надеется, что эта конструкция знакома механикам и не требует дополнительного описания), имеет недостатком открытую компоновку и механически слабую не смазываемую конструкцию подвижной части.

dkc_bigМною был разработан и испытандатчик ДКЦ, который сочетает достоинства закрытой конструкции преобразователя и механической схемы упомянутой «качалки».Датчик скорости ДКЦ крепится снаружи к боковине рештачного става конвейера. Гибкий вал датчика, с прикрепленным маятником, заводится в зазор става конвейера. Маятник (язык) датчика контактирует со скребками нижней ветви конвейера. При движении рабочей цепи, скребки периодически отклоняют маятник, который под собственным весом возвращается в исходное положение. (Возвращению вала датчика в нижнее положение также способствует внутренний противовес [9]). Угловые перемещения вала датчика передаются на магнито-индукционный преобразователь, встроенный в корпус датчика.

Следующая разработка ДМПС отличается отсутствием подвижных частей. Датчик может работать в двух режимах – обычном режиме, и с возможностью контроля перекоса цепи для двуцепных конвейеров, типа СР-70. Датчик интегрирован в стальной лист толщиной 10 мм, размером 400 х 150.

Конструкция датчика. В заготовке – прямоугольном листе металла 400 х 150 х 10, фрезеруется выемка – в ней монтируется ряд первичных магнитоиндукционных преобразователей, соединенных электрически последовательно. Образовавшаяся конструкция наглухо заливается эпоксидным компаундом. Полученный датчик скорости ДМПС (датчик магнитный поперечный Скударнова) монтируется на первом нижнем линейном рештаке, ближайшем к головке конвейера. Собственно монтажу датчика предшествует установка датчика на этот рештак.

dmps_big3Данная операция должна производится «на поверхности» при помощи сварки. При сварке датчика есть риск перегреть его, поэтому летом сварку нужно делать в емкости с водой, помещая сам датчик под воду и проваривая только наружный край датчика (так последовательно, по всему периметру). Зимой можно проводить сварочные работы в сугробе.

Ниже приводится вариант приклейки датчика к рештаку. Собственно монтажу датчика предшествует просверливание 8 отверстий диаметром 20 мм в рештаке, затем следует установка датчика на этот рештак. Данная операция может производиться в шахте при помощи клея или эпоксидных составов. При установке датчика ДМПС вкладываются 8 точеных конических бобышек – они должны быть изготовлены из ферромагнетиков (железо, сталь). Зазоры между вкладными бобышками и стенками отверстий сплошь заливаются эпоксидным клеем.

Ниже приводится датчик, который может контролировать смену направления движения рабочего органа конвейера – цепи, а также контролировать перекос скребков (для двуцепных конвейеров, типа СР-70). Датчик интегрирован в стальной лист толщиной 10 мм, размером 400 х 150.

Конструкция датчика. В заготовке фрезеруется фигурная выемка – в ней монтируется ряд первичных магнитоиндукционных преобразователей, соединенных электрически последовательно. Также согласно с рисунком монтируется дополнительный чувствительный элемент (он нужен для определения направления движения цепи). Образовавшаяся конструкция вместе с электронной схемой наглухо заливается эпоксидным компаундом. Полученный датчик монтируется на любом нижнем рештаке конвейера.

Монтаж датчика в шахте. Собственно монтажу датчика предшествует просверливание по шаблону 8 + 1 отверстий диаметром 20 в рештаке, затем следует установка датчика на этот рештак. Установка на рештак может производиться в шахте при помощи клея или эпоксидных составов. При установке датчика вкладываются 9 точеных конических бобышек – они должны быть изготовлены из ферромагнетика (железо, сталь). Зазоры между вкладными бобышками и стенками отверстий сплошь заливаются эпоксидным клеем. Принцип работы. Электрическая схема содержит схему контроля направления движения скребков конвейера. Датчик автономен в плане питания. Источником питания схемы служат 9 магнито-индукционных преобразователей самого датчика. Все компоненты электрической схемы являются неотъемлемой частью датчика и недоступны, поскольку находятся под слоем компаунда.dmps_big2

Существующие промышленныедатчики контроля цепи конвейера обладают принципиальным недостатком. При обрыве рабочего органа – цепи конвейера, цепь может быть захвачена следующим конвейером. Поскольку при захвате цепи последующим конвейером происходит перемещение скребков относительно датчика, то датчик фактически становится бесполезным. На каждом проходческом участке, т. е. там, где обычно пользуются скребковыми конвейерами, известны случаи полной потери цепи, (с отгрузкой ее на угольный склад, или даже в ж-д вагоны), несмотря на, казалось бы, сплошную автоматизацию конвейерных линий(!). Таким образом, недостаток существующих датчиков — отсутствие контроля смены направления движения скребковой цепи (пояснение: на нижней ветви конвейера, при ее обрыве и последующем захвате другим конвейером, происходит смена направления движения цепи). В предлагаемом датчике такой контроль имеется. После включения конвейера начинает работать БП датчика, питание поступает на электронный узел, который запоминает текущее направление движения скребковой цепи. Если в паузе поступления импульсов от проходящих скребков происходит смена направления движения скребковой цепи (а это может быть вызвано только обрывом и последующим захватом цепи следующим конвейером), то датчик выключает свой выходной сигнал и ВСЯ транспортная цепочка останавливается в аварийном режиме. Кроме обнаружения смены направления, датчик снабжен контролем перекоса скребков. В случае обнаружения перекоса, слесарь может перейти на временный режим работы датчика. Временный режим не предусматривает контроль перекоса и смены направления – датчик в этом режиме может зафиксировать только обрыв скребковой цепи.

Данная разработка – экспериментальная, автор (Скударнов Ю.) не проверял ее в работе. Рабочее название датчика – ДМПС.3. При проявлении интереса и субсидировании, автор может довести разработку до коммерческого уровня. В обоих датчиках имеется светодиод зеленого свечения, который также находится в слое эпоксидной смолы и его работа хорошо заметна. Он имеет двоякое назначение: а) показывает работоспособность датчика, б) является индикатором предельного износа датчика и несущего рештака (при предельном абразивном износе датчика ДМПС светодиод попросту разрушается.

Примечание: Поскольку механическому абразивному износу (истиранию) подвержены только вкладные бобышки (1), то данный датчик может быть интегрирован в более тонкий лист – толщина листа определяется толщиной взятых магнитов.

dmps_big1Последней разработкой обзора может служить простой датчик ДМС. Датчик предлагается взамен промышленного аналога ДМ-2. Датчик разработан на основе улучшенных материалов (магнит NeFeB), поэтому имеет меньшие габариты. Все детали датчика заключены в стальной корпус и имеют глухую заливку эпоксидным компаундом.

Датчик монтируется на первом нижнем рештаке конвейера. Монтажу датчика предшествует просверливание отверстия d 50 мм в рештаке. Датчик вставляется в полученное отверстие и подпирается снизу (между почвой и рештаком), деревянным клином-проставкой. Никаких огневых работ не требуется.dms3

Проведены эксперименты по использованию датчика на ЛЕНТОЧНОМ конвейере. Для этого на любом ролике конвейера, на его рабочей поверхности, близко от торца, зубилом прорубаются канавки на глубину не менее 3 мм и длиной не менее 50 мм. Таких канавок делается 5-8 штук. Описанная подготовительная работа выполнятся непосредственно в шахте. Датчик закрепляется перпендикулярно к подготовленной поверхности ролика на расстоянии 1 мм. Получаемый сигнал датчика ДМС достаточен для аппаратуры АУК и РСА. Таким образом, мы предлагаем для эксплуатации универсальный датчик скорости, который можно применять как на скребковых, так и на ленточных конвейерах. Отличительная особенность датчика – отсутствие подвижных частей.Ориентировочная цена продажи датчика ДМС — $35.