專利名稱：鋼纜式重錘料位計的制作方法
技術領域：
鋼纜式重錘料位計
一、 技術領域 本實用新型涉及一種料位測量裝置，尤其是涉及一種鋼纜式重錘料位計。
二、 背景技術 背景技術中，公知的重錘式料位測量裝置是由數(shù)字式重錘料位測控儀表與其相連 接的重錘料位探測執(zhí)行器兩部分組成。連接重錘的導索原用厚度0. 3-0. 4毫米，寬度12毫 米不銹鋼帶，由于鋼帶長期承受雙向彎曲變形極易疲勞發(fā)生邊沿撕裂斷帶?，F(xiàn)都改為0:3-0: 1. 5不銹鋼鋼纜，由于鋼纜自由疊層纏繞在降錘時極易出現(xiàn)卡纜故障所以鋼纜在繞線筒上 均為單層纏繞。為了確保鋼纜纏繞整齊大多采用纏繞筒每纏繞一匝鋼纜，絲杠推動纏繞筒 軸向移動一個鋼纜線徑距離。這樣執(zhí)行器所占空間較大。若要擴展量程執(zhí)行器體積就要大 幅度增加。而其體積增加是有限的，所以限制了該產(chǎn)品量程的擴展。產(chǎn)品量程的擴展不僅是 增長鋼纜長度，重錘的重量也必須相應增加到鋼纜總重量的1. 2-1. 5倍。以保證重錘降落 到料時鋼纜減少拉力值明顯大于釋放鋼纜的全量程長度重量產(chǎn)生的拉力，否則無法判斷重 錘是否降落到了料面。這兩項增加的重量在降錘時伺服電機直接起動產(chǎn)生的突發(fā)的重力加 速度使鋼纜承受的拉力瞬間大幅度減小而造成檢測機構(gòu)發(fā)出重錘降落到料面的虛假信號。 所以當前實際生產(chǎn)的鋼纜式料位計測量范圍一般不大于20米。
三、 實用新型內(nèi)容 本實用新型為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種鋼纜式重錘料位計，
其可使重錘式料位計的測量范圍得到大幅度擴展，滿足大量程料位測量的需求。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為 —種鋼纜式重錘料位計，包括數(shù)字式重錘料位測控儀表以及與其相連接的重錘料 位探測執(zhí)行器，其特征在于重錘料位探測執(zhí)行器包括伺服電機，伺服電機出軸與主減速機 連接，主減速機與繞線筒連接，繞線筒與齒輪鏈條連接，齒輪鏈條與自動排線減速機連接， 自動排線減速機上設置有轉(zhuǎn)換輪，轉(zhuǎn)換輪與鋼纜牽引擺桿連接。 上述轉(zhuǎn)換輪的初始位置為心形導槽尖、凹點在同一水平線上，鋼纜牽引擺桿中部 的滾輪落在轉(zhuǎn)換輪心形導槽凹點中心。 上述牽引擺桿初始位置為其上端的鋼纜牽引頭穿鋼纜孔中心對準繞線筒左端擋 板內(nèi)側(cè)1/2鋼纜直徑處。 上述重錘料位探測執(zhí)行器的重錘在倉頂?shù)拇郎y位置為高于最高料面0. 5m處。 上述自動排線減速機的減速比值為繞線筒纏繞兩層鋼繩的匝數(shù)。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下 本實用新型為增大重錘料位的測量范圍，采用了鋼纜自動排線牽引機構(gòu)改傳統(tǒng)的 鋼纜單層纏繞為有序排列的多層纏繞。在有限的執(zhí)行器空間實現(xiàn)了重錘料位計測量范圍 2-5倍的擴展。為解決重錘執(zhí)行器量程擴展帶來鋼纜重錘重量的成倍增后，降錘時電機直接 起動重力加速度突增引起鋼繩瞬間松弛，導致檢測機構(gòu)發(fā)出重錘到達料面虛假信號問題，
3重錘數(shù)字測控儀表增加降錘時電機軟起動功能及虛假信號剔除功能。
四、
圖1為重錘料位計執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型的工作原理圖。 圖中，1-伺服電機，2-主減速機，3-繞線筒，4-齒輪鏈條，5-排線減速機，6-轉(zhuǎn)換 輪，7-鋼纜牽引擺桿，8-鋼纜牽引頭，9-不銹鋼鋼纜，10-檢測機構(gòu)，11-重錘。
五具體實施方式
本實用新型為一種利用系有鋼纜的重錘從倉頂降落至料面時，鋼纜受到的重錘的 拉力突然消失瞬間所測得鋼纜釋放的長度，得出料面實際高度或料倉存料重量的鋼纜式重 錘料位測量裝置。尤其為一種測量料位范圍大于20米的鋼纜式重錘料位測量裝置。 本實用新型將繞線筒轉(zhuǎn)動力矩經(jīng)齒輪鏈條傳遞給排線減速機，帶動的鋼纜自動牽 引機構(gòu)的轉(zhuǎn)角/位移轉(zhuǎn)換輪。繞線筒每纏繞一匝鋼纜牽引機構(gòu)的轉(zhuǎn)角/位移轉(zhuǎn)換輪轉(zhuǎn)動一 個恒定角度，經(jīng)牽擺桿帶著牽引頭將鋼纜水平移動一個鋼纜直徑距離。當繞線筒鋼纜繞滿 一層時轉(zhuǎn)角/位移轉(zhuǎn)換輪轉(zhuǎn)動了半周即180° ，繞線筒繼續(xù)轉(zhuǎn)動時該輪進入下半周驅(qū)動牽 引頭作反方向牽引鋼纜水平位移，這樣只要鋼纜繞線筒在轉(zhuǎn)動牽引頭就同步周而復始的作 水平往復牽引鋼纜移動。繞線筒每纏繞一層牽引自動改變牽引方向?qū)崿F(xiàn)了鋼纜的自動排線 與換層纏繞。重錘料位計量程的擴展帶來鋼纜、重錘重量大幅度增大引起降錘時伺服電機 直接起動強大的加速度導致執(zhí)行器的檢測機構(gòu)發(fā)出虛假重錘信號問題。采用在重錘數(shù)字測 控儀表增加降錘時電機軟起動功能，使電機轉(zhuǎn)速緩慢增加至額定轉(zhuǎn)速以消除電機直接起動 突高轉(zhuǎn)速釋放鋼纜造成瞬間鋼纜松弛檢測機構(gòu)發(fā)出重錘到達料面的虛假信號。同時數(shù)字測 控儀表引入0. 5米測量盲區(qū)概念，即將重錘在倉頂?shù)某跏嘉恢谜{(diào)整在高出料位可達到位置 0. 5米處，在降錘時電機起動后重錘降過O. 5m側(cè)盲區(qū)后再檢測重錘到達料面信號，以此雙 重措施剔除電機起動加速度可能引發(fā)的重錘到達料面的虛假信號。 參見圖1和圖2，包括數(shù)字式重錘料位測控儀表以及與其相連接的重錘料位探測 執(zhí)行器，重錘料位探測執(zhí)行器包括伺服電機1，伺服電機1出軸與主減速機2連接，主減速機 2與繞線筒3連接，繞線筒3與齒輪鏈條4連接，齒輪鏈條4與自動排線減速機5連接，自動 排線減速機5上設置有轉(zhuǎn)角/位移轉(zhuǎn)換輪6，轉(zhuǎn)換輪6與鋼纜牽引擺桿7連接。伺服電機1 出軸經(jīng)主減速機2減速帶動繞線筒3的同時通過齒輪鏈條4帶動自動排線減速機5上的轉(zhuǎn) 換輪6。在裝配重錘執(zhí)行器時將轉(zhuǎn)換輪6的偏心形導槽尖、凹點調(diào)在同一水平線上使鋼纜牽 引擺桿7中部的滾輪落在轉(zhuǎn)換輪6心形導槽凹點中心，牽引擺桿7上端的鋼纜牽引頭8穿 鋼纜孔中心對準繞線筒左端擋板內(nèi)側(cè)1/2鋼纜直徑處，重錘ll在倉頂?shù)拇郎y位置調(diào)整為高 于最高料面0. 5m處。自動排線減速機5的減速比值選為繞線筒3可纏繞兩層鋼繩的匝數(shù)。 當重錘數(shù)字測控儀表驅(qū)動伺服電機1正向旋轉(zhuǎn)提升重錘11時帶動繞線筒3向上方向旋轉(zhuǎn) 纏繞鋼纜，每纏繞一匝鋼纜，轉(zhuǎn)角/位移轉(zhuǎn)換輪6就順時針旋轉(zhuǎn)一個額定角度同時與其聯(lián)動 的鋼纜牽引擺桿7上端的鋼纜牽引頭8牽動鋼纜水平方向右移動一個鋼纜直徑距離。繞線 筒3繞滿一層鋼纜時轉(zhuǎn)換輪6順時針旋轉(zhuǎn)了 180° ，鋼纜牽引擺桿7上的鋼纜牽引頭8已 旋轉(zhuǎn)至繞線筒3的右端擋板處，若繞線筒3繼續(xù)纏繞鋼纜，轉(zhuǎn)換輪6就進入順時針下半周旋轉(zhuǎn)與其聯(lián)動的牽引擺桿7上的鋼纜牽引頭8轉(zhuǎn)為向左移動。這樣只要繞線筒3轉(zhuǎn)動，牽引擺桿7上的鋼纜牽引頭8就牽引鋼繩作對應水平移動，實現(xiàn)了鋼纜纏線的自動排線與換層。當重錘11升至倉頂位置時，檢測機構(gòu)10發(fā)出重錘11提升到位信號，電機停轉(zhuǎn)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入待測狀態(tài)。當啟動一個測量周期時重錘料位計數(shù)字測控儀表就立即軟起動，伺服電機1反向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)主減速機2帶動繞線筒3向下方逐漸加速至額定速度旋轉(zhuǎn)，使纏繞在其上不銹鋼鋼纜9持續(xù)釋放，系在不銹鋼鋼纜9上的重錘11持續(xù)向料面下降，同時排線減速機5帶動轉(zhuǎn)換輪6驅(qū)動鋼纜牽引擺桿7上的牽引頭8，牽動不銹鋼鋼纜9同步移動，使繞線筒3上的鋼纜持續(xù)逐層釋放。當重錘11下降的觸及料面的瞬間，檢測機構(gòu)10發(fā)出重錘11到達料面信號。重錘料位數(shù)字測控儀表立即顯示出本次測得料面的高度或料倉重量，若料位值越限時，發(fā)出料位越限報警提示音響及報警接點輸出，并刷新通訊數(shù)據(jù)和料位或料重的模擬輸出信號值。同時重錘料位數(shù)字儀表立即驅(qū)動伺服電機1換向持續(xù)旋轉(zhuǎn)，把重錘11提升至倉頂待測位置等待下一個測量周期。在整個測量過程若執(zhí)行內(nèi)部故障或受到外侵害至重錘不能正常運行時，重錘料位的數(shù)字測控儀立即將重錘提升到倉頂待測位置并顯示故障類別的提示符號并驅(qū)動蜂鳴器鳴叫以提醒處理。
權利要求一種鋼纜式重錘料位計，包括數(shù)字式重錘料位測控儀表以及與其相連接的重錘料位探測執(zhí)行器，其特征在于重錘料位探測執(zhí)行器包括伺服電機(1)，伺服電機(1)出軸與主減速機(2)連接，主減速機(2)與繞線筒(3)連接，繞線筒(3)與齒輪鏈條(4)連接，齒輪鏈條(4)與排線減速機(5)連接，排線減速機(5)上設置有轉(zhuǎn)換輪(6)，轉(zhuǎn)換輪(6)與鋼纜牽引擺桿(7)連接。
2. 根據(jù)權利要求l所述的鋼纜式重錘料位計，其特征在于轉(zhuǎn)換輪(6)的偏心形導槽 尖和凹點在同一水平線上，鋼纜牽引擺桿(7)中部的滾輪落在轉(zhuǎn)換輪心形導槽凹點中心。
3. 根據(jù)權利要求2所述的鋼纜式重錘料位計，其特征在于鋼纜牽引擺桿(7)上端的 鋼纜牽引頭(8)穿鋼纜孔中心對準繞線筒左端擋板內(nèi)側(cè)1/2鋼纜直徑處。
4. 根據(jù)權利要求3所述的鋼纜式重錘料位計，其特征在于重錘料位探測執(zhí)行器的重 錘(11)在倉頂?shù)拇郎y位置為高于最高料面0. 5米處。
5. 根據(jù)權利要求3所述的鋼纜式重錘料位計，其特征在于排線減速機(5)的減速比 值為繞線筒(3)纏繞兩層鋼繩的匝數(shù)。
專利摘要本實用新型涉及一種鋼纜式重錘料位計，其可使重錘式料位計的測量范圍得到大幅度擴展，滿足大量程料位測量的需求。本實用新型包括數(shù)字式重錘料位測控儀表以及與其相連接的重錘料位探測執(zhí)行器，重錘料位探測執(zhí)行器包括伺服電機，伺服電機出軸與主減速機連接，主減速機與繞線筒連接，繞線筒與齒輪鏈條連接，齒輪鏈條與自動排線減速機連接，自動排線減速機上設置有轉(zhuǎn)換輪，轉(zhuǎn)換輪與鋼纜牽引擺桿連接。轉(zhuǎn)換輪的偏心形導槽尖、凹點在同一水平線上，鋼纜牽引擺桿中部的滾輪落在轉(zhuǎn)換輪心形導槽凹點中心。重錘料位探測執(zhí)行器的重錘在倉頂?shù)拇郎y位置為高于最高料面0.5m處。
文檔編號G01F23/00GK201527295SQ200920034479
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權日2009年9月9日
發(fā)明者張欣, 張永良, 趙允沖 申請人:西安浐河自動化工程有限公司