專利名稱：用于監(jiān)控和/或無損壞地檢測傳動元件的方法和實施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法用以監(jiān)控和/或無損壞地檢測一具有至少一 個可磁化的牽引載體的傳動元件。
背景技術(shù)：
由DE 199 21 224 Al已知一種方法用以監(jiān)控一連續(xù)循環(huán)的具有鋼 絲繩牽引載體的傳送帶。該方法包括至少一個探測帶走向的金屬探測 器的應(yīng)用，利用它沿帶的全長連續(xù)地檢測由帶產(chǎn)生的測量信號。在一 第一帶循環(huán)或帶沿其全長的第一探測時檢測一基準(zhǔn)信號，將其作為帶 特有的信號存儲。通過基準(zhǔn)信號與測量信號的連續(xù)的比較在一理論/ 實際比較的目的上實現(xiàn)傳送帶的監(jiān)控。
在該方法中通過一沿傳送帶的全長的基準(zhǔn)信號的記錄和存放而產(chǎn) 生帶特有的感應(yīng)樣本(指紋)并存儲，由其可確定在傳送帶中具有的 各元件、亦即鋼絲繩牽引載體的位置、信號電平和信號形式。由于一 在這樣存放的基準(zhǔn)信號與連續(xù)檢測的測量信號之間的理論/實際比較 可以較有效地確認(rèn)鋼絲繩牽引載體的損壞。因此可以采取相應(yīng)的措施 以便停止帶式輸送機的運轉(zhuǎn)并維修。
利用一金屬探測線圏裝置實現(xiàn)該方法的實施，其中當(dāng)#:包圍的傳 送帶的金屬的橫截面變化時，由電流通過的線圏的磁場發(fā)生變化。
實踐中已證明， 一這樣的金屬探測線圏只可在帶式輸送^L的下股 中使用，因為輸送物料對測量結(jié)果具有干擾的影響。此外利用一這樣 的測量裝置只達(dá)到一有限的分辨率，因為測量信號沿帶寬積分。并且 金屬探測線圏的靈敏度關(guān)于損壞的位置不是均質(zhì)的。這樣例如不能或 過晚地識別在傳送帶的邊緣區(qū)域內(nèi)的損壞。
由于需要的金屬探測線圏在帶式輸送機的下股中的設(shè)置，較晚地
識別在傳送帶上的強力損壞。對此重要的是例如在傳送帶的上股中的 位置上的擊穿的探測，在上股上實現(xiàn)給料。
最后該測量裝置本身是較昂貴的并且在安裝中是耗費的，對于后 者是由于金屬探測線圏必須完全包圍傳送帶。
因此至今為了確認(rèn)各個鋼絲繩斷裂至少這樣進行，即橫向于帶運 行方向以到帶的微小的間距在其下面引進一預(yù)應(yīng)力的鋼絲繩并且連接 于終端開關(guān)， 一懸出的鋼絲繩或一簧片纏繞入預(yù)應(yīng)力的鋼絲繩中并且 操縱終端開關(guān)，借此產(chǎn)生傳送帶的斷路。將鋼絲繩直接在給料后面張 緊于上股(傳輸)中或在卸料巻筒后面張緊于下股中。
該系統(tǒng)的一反應(yīng)需要，已接受一定大小的損壞，借此檢測預(yù)應(yīng)力 的鋼絲繩。在每一支承輥點上對一垂下的鋼絲繩或一簧片進一步加載， 這導(dǎo)致?lián)p壞的 一持續(xù)的加大。如果該損壞在兩這樣的監(jiān)控裝置之間發(fā) 展到一大小，使垂下的鋼絲繩或簧片在一支承輥點或結(jié)構(gòu)的其他的元 件上鉤住，則盡管有監(jiān)控裝置仍導(dǎo)致擴大的縱向裂紋。
盡管有該上述監(jiān)控裝置仍留下任務(wù)，即應(yīng)該在早期、亦即在形成 階段可靠地識別帶損壞，以便可以及時地斷開裝置。此外至少缺少一 系統(tǒng)，其足夠好地自動檢測傳送帶的狀況，以^t可以在最佳的時刻修 理或更換傳送帶。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種方法用以監(jiān)控和/或無損壞地檢測 一傳動元件例如一傳送帶等，其沒有上述缺點。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種測量裝置用以實施一這樣的方法。 通過一種用于監(jiān)控和/或無損壞地檢測一具有至少一個可^^茲化的 牽引載體的傳動元件的方法達(dá)到該目的，其中通過相對于傳動元件引 導(dǎo)至少一個磁場傳感器或一個由多個磁場傳感器構(gòu)成的裝置或相對于 測量裝置引導(dǎo)傳動元件并且利用一數(shù)據(jù)采集裝置、優(yōu)選關(guān)于檢測的磁 場的異常方面評價檢測的測量信號，實施由牽引栽體干擾的磁場的單 軸的或多軸的測定。
由于本發(fā)明的方法無線圏裝置就夠用，而只設(shè)定磁場傳感器的應(yīng) 用，有可能例如在監(jiān)控一松散物料輸送機的循環(huán)的傳送帶時在帶循環(huán) 的任何點上實施測定。用測量裝置圍繞傳送帶是不需要的。測量信號 不受輸送物料干擾，只要無鐵磁的材料被輸送。測量信號與運行方向 和速度無關(guān)。
優(yōu)選實施牽引載體的無充磁即無外部磁化的測定。磁場傳感器記
錄由于鐵磁材料的存在自然的地磁場的干擾。這些傳感器是很緊湊的 并且可以以幾乎任意的數(shù)量并列設(shè)置。
特別在一測量范圍(靈敏度范圍)直至200jaT、優(yōu)選直至100nT 內(nèi)實現(xiàn)測定。待測量的信號的信號強度為約+/-50|^1\
在本發(fā)明的方法的一優(yōu)選的方案中，在一帶式輸送機的由橡膠彈
定。但應(yīng)該這樣理解本發(fā)明的方法，即任何的旋轉(zhuǎn)的或振動的具有可
都是可能的。例如可以借助于磁場探測代替對損壞部位的至今已知的 放射學(xué)檢驗或感應(yīng)檢測來實施鋼絲繩的無損壞的繩檢測。各個繩股的 任何損壞導(dǎo)致磁力線的變化，其由磁場傳感器檢測。優(yōu)選三軸地實現(xiàn) 測定并且例如借助于一個或多個弱磁場強度測量儀來實施。
可以不僅動態(tài)而且靜態(tài)地實現(xiàn)由待測量的物體產(chǎn)生的磁場的檢測。
當(dāng)然有可能通過外部磁化來加強待測量的信號。但一這樣的外部 磁化不是絕對必需的。
按照本發(fā)明設(shè)定，經(jīng)由磁場測定來檢驗牽引載體在傳送帶中的額 定位置。按這種方式和方法一采用的傳送帶的質(zhì)量檢驗必要時在其裝 入帶式輸送機之前是可能的。根據(jù)由每一牽引載體產(chǎn)生的信號可以較 精確地識別 一傳送帶的各牽引栽體彼此間的位置。
按這種方式和方法不僅可以識別各牽引載體彼此間的額定位置， 更確切地說也可以識別 一可能出現(xiàn)的傳送帶的偏斜運行，借此可以及 時防止由于傾斜運行使傳送帶在帶式輸送機的結(jié)構(gòu)部分上運行?？梢酝ㄟ^涉及的或其他的傳動元件在一確定的狀態(tài)下的一基準(zhǔn)信 號的檢測實現(xiàn)測量裝置的校準(zhǔn)。
按選擇或附加于用上述方法的材料檢驗設(shè)定，在帶式輸送機的運 行過程中為了其監(jiān)控實現(xiàn)測定。
此外所迷測定可以用于確定傳送帶的速度?？梢岳缤ㄟ^一個或 多個在一第一帶循環(huán)時檢測的基準(zhǔn)信號與一個或多個測量信號的連續(xù) 的比較確定速度。
符合目的地在多個帶循環(huán)中探測帶的寬度。由此可以較筒單地構(gòu) 成測量裝置。
此外通過一種用于監(jiān)控和/或無損壞地檢測一具有至少一個可磁 化的牽引載體的傳動元件的測量裝置達(dá)到上述目的，其中測量裝置包
括一個或多個優(yōu)選多軸的磁場傳感器，將它們與傳動元件間隔開^L置， 使得可檢測由牽引栽體干擾的磁場作為測量信號。測量裝置的一優(yōu)選 的實施形式還可以包括至少一個數(shù)據(jù)采集和評價裝置。 測量裝置可以固定地設(shè)置在帶式輸送機上。
優(yōu)選沿傳送帶的寬度以一彼此間距設(shè)置多個n傳感器，該間距大 致相應(yīng)于傳送帶的各牽引載體彼此間的間距。按這種方式和方法一測 定幫助獲得關(guān)于每一牽引載體在傳送帶中的狀況的說明。
在本發(fā)明的測量裝置的一方案中設(shè)定，各傳感器在帶式輸送機的 上股中設(shè)置在傳送帶的下面。
它們可以并且應(yīng)該全部以到傳送帶相同的間距設(shè)置。 特別符合目的的是，各傳感器順著外形(傳送帶的凹陷)設(shè)置。 它們可以例如以一本來已知的花飾帶的形式安裝在傳送帶的底面上。
如上所迷，不必用傳感器覆蓋傳送帶的整個寬度，更確切地iJL可 以符合目的的是，在一沿傳送帶的寬度可移動的支架上設(shè)置多個n傳 感器。支架則對于一個或多個帶循環(huán)可以分別沿傳送帶的寬度移動， 從而在多個循環(huán)中在測量技術(shù)上可以檢測傳送帶的整個橫截面。該裝 置也已優(yōu)先考慮，傳感器的任何任意的蹤跡位置是可調(diào)的。
為了在裝入之前或傳送帶硫化之前實施材料檢驗，可以適宜的是， 將測量裝置安裝在一手推車上，利用手推車然后可通過和可探測一固 定設(shè)置的或展開的傳送帶。
為了逐點地檢驗一傳送帶，可以符合目的的是，將測量裝置構(gòu)成 為便攜式測量和采集裝置(手持式掃描器)。


以下借助于 一 附圖中示出的實施例說明本發(fā)明，而且例如說明一
帶式輸送機的監(jiān)控。其中
圖1: 一帶式輸送機包括一本發(fā)明的測量裝置的示意的大大簡化 的視圖2:在帶式輸送機的上股中安裝的測量裝置的一部分； 圖3: —用于在一帶式輸送機上固定裝置設(shè)置的測量裝置的視圖； 圖4:帶式輸送機的上股包括一本發(fā)明的測量裝置的底視圖； 圖5:圖4中所示的測量裝置在帶式輸送機上的透視圖；以及 圖6: —在傳送帶上按本發(fā)明的方法的測定的一示意的測量記錄。
具體實施例方式
如以上所述，以下只例如為一用于輸送松散物料的帶式輸送機的 監(jiān)控描述按照本發(fā)明的方法和測量裝置。
一這樣的帶式輸送機l包括一循環(huán)的由橡膠彈性的材料構(gòu)成的傳 送帶2，其具有嵌入其中的鋼絲繩作為牽引載體。在褐煤露天開采中 的帶式輸送機中經(jīng)常使用的傳送帶2由橡膠構(gòu)成并且具有例如 2800mm的寬度。在橡膠中以一 15mm的間距硫化直徑為9.2mm的鋼 絲繩。 一寬度為2800mm的傳送帶包括165根鋼絲繩。 一這樣的鋼絲 繩傳送帶具有公稱強度St4500。傳送帶的壽命平均為約6至7年。決 定壽命的是傳送帶因在轉(zhuǎn)換點碰撞的材料、由于一傾斜運行傳送帶在 結(jié)構(gòu)部分上的運行、由于在巻筒上的粘附造成的鋼絲繩的過度拉伸以 及在各縱向密封件上摩擦磨損引起的損壞。
一帶式輸送機1大大簡化示意地示于圖1中。其包括連續(xù)循環(huán)的
橡膠傳送帶2，傳送帶具有硫化到傳送帶內(nèi)的鋼絲繩。帶式輸送機還 包括一驅(qū)動巻筒3和一個或多個轉(zhuǎn)向巻筒4,在它們之間張緊傳送帶2。 傳送帶2形成一上股5 (載荷股)和一下股6 (空栽股)，同時傳送帶 2不僅在上股而且在下股由支承輥7支承。各支承輥7懸掛在一未示 出的支架上。用標(biāo)記8表示一給料溜槽。經(jīng)由它向傳送帶2發(fā)送松散 物料。在上股中傳送帶2的凹陷自然大于在下股6中的。此外各支承 輥7彼此間的間距至少在溜槽8的區(qū)域內(nèi)也短于在下股6中的。
在圖l所示的實施例中，傳送帶沿順時針方向循環(huán)。向帶循環(huán)的 方向直接在溜槽8的后面在上股S中在傳送帶2的下面設(shè)置一按照本 發(fā)明的測量裝置9。測量裝置9包括多個并列定位的并彼此固定的磁 場傳感器10，它們在所迷的結(jié)構(gòu)中構(gòu)成為弱磁場強度測量儀。
如特別由圖2可得知的，在那里示出的實施例中設(shè)定，各磁場傳 感器IO組成一個傳感器組。傳感器組11包括一預(yù)定數(shù)量的以相同間 距并列設(shè)置的磁場傳感器。傳感器組可以例如在傳送帶的下面設(shè)置于 圖2所示的管形導(dǎo)向通道12中，以防污物和氣候影響。傳感器組11 的長度不同于帶寬，使其對相應(yīng)一個或多個帶循環(huán)在導(dǎo)向通道12中移 動，從而在多個測量循環(huán)中探測傳送帶2的寬度。在所示實施例中6 個磁場傳感器IO組成一傳感器組11,其中各磁場傳感器IO彼此間的 間距為約70mm,這不同于各鋼絲繩在傳送帶2中彼此間的間距。不 過由于傳感器組11在導(dǎo)向通道12中的移動可以達(dá)到測定的任何任意 的分辨率，因為對在傳送帶2中的每一鋼絲繩檢測一測量信號是值得 期望的。傳感器組11可以設(shè)置在一利用直線驅(qū)動裝置可移動的滑架 上?；蛘哂锌赡茉谝晃恢迷趥魉蛶旅娌⒘性O(shè)置多個傳感器組，以便 即使在傳送帶的較大的凹陷的情況下也可以以到傳送帶盡可能均勻的 間距設(shè)置各傳感器。
傳感器組11和傳感器組11中的每一單個的磁場傳感器IO連接于 一數(shù)據(jù)采集和評價裝置13，其只示意地示于圖中。這在最簡單的情況 下可以是一包括相應(yīng)數(shù)量的模擬信號輸入端的PC。
在圖4和5所示的實施例中總共三個不同尺寸的傳感器組11按花 飾帶的方式在傳送帶2的下面懸掛于帶式輸送機1的上股5中，其中 為了達(dá)到各磁場傳感器IO與傳送帶2的均勻的間距，借助于各個導(dǎo)輥 14相對傳送帶2支承各傳感器組11。按這種方式和方法傳送帶2沿其 全寬直到邊緣的精確的探測是可能的。通過各傳感器組的特別布置， 即使在傳送帶的較大的凹陷的情況下也可以保持與傳送帶的均勻的間 距。
圖6示出一傳送帶區(qū)段的測定，其中縱坐標(biāo)表示帶寬度而橫坐標(biāo) 表示帶長。各個信號無干擾地大致成直線延伸，在傳送帶的牽引載體 已損壞的地方可識別出偏差。
本發(fā)明的測量方法是很靈敏的，從而已損壞的牽引載體產(chǎn)生一測 量信號的相當(dāng)明確的變化。
附圖標(biāo)記清單
1帶式輸送機
2傳送帶
3驅(qū)動巻筒
4轉(zhuǎn)向巻筒
5上股
6下股
支承輥
8溜槽
9測量裝置
10磁場傳感器
11傳感器組
12導(dǎo)向通道
13數(shù)據(jù)采集和評價裝置
14導(dǎo)輥
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)控和/或無損壞地檢測傳動元件的方法，該傳動元件具有至少一個可磁化的牽引載體，其中通過相對于傳動元件引導(dǎo)至少一個磁場傳感器或一個由多個磁場傳感器構(gòu)成的裝置或相對于測量裝置引導(dǎo)傳動元件并且利用一個數(shù)據(jù)采集裝置、優(yōu)選關(guān)于檢測的磁場的異常方面評價檢測的測量信號，實施由牽引載體干擾的磁場的單軸的或多軸的測定。
2. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，實施牽引栽體的無 充磁(外部磁化)的測定。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在直至200|iT、 優(yōu)選直至100|uT的測量范圍內(nèi)實施測定。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一項所述的方法，其特征在于，在帶式 輸送機的由橡膠彈性的材料構(gòu)成的傳送帶上實施測定，該傳送帶包括 嵌入傳送帶中的鋼絲繩作為牽引載體。
5. 按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，經(jīng)由磁場測定來檢 驗牽引載體在傳送帶中的額定位置。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一項所述的方法，其特征在于，通過涉 及的傳動元件或其他傳動元件在確定狀態(tài)下的基準(zhǔn)信號的檢測來實現(xiàn) 測量裝置的校準(zhǔn)。
7. 按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在帶式輸送機的運行期間實現(xiàn)測定。
8. 按照權(quán)利要求5或7所述的方法，其特征在于，將所述測定用于確定傳送帶的速度。
9. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過一個或多個在 第一帶循環(huán)時檢測的基準(zhǔn)信號與一個或多個測量信號的連續(xù)的比較確 定速度。
10. 按照權(quán)利要求5至9之一項所述的方法，其特征在于，在多 個帶循環(huán)中探測帶的寬度。
11. 用于監(jiān)控和/或無損壞地檢測傳動元件的測量裝置，該傳動元 件具有至少 一個可磁化的牽引載體，其中測量裝置包括一個或多個優(yōu)選多軸的磁場傳感器(10)，所述磁場傳感器與傳動元件間隔開設(shè)置，使得可檢測由牽引載體干擾的磁場作為測量信號。
12. 按照權(quán)利要求11所述的測量裝置，其特征在于，測量裝置還 包括至少一個數(shù)據(jù)采集和評價裝置(13)。
13. 按照權(quán)利要求11或12所述的測量裝置，其特征在于，測量 裝置固定地設(shè)置在帶式輸送機(1)上。
14. 按照權(quán)利要求13所述的測量裝置，其特征在于，沿傳送帶(2) 的寬度具有彼此隔開間距的多個n傳感器，該間距優(yōu)選大致相應(yīng)于傳 送帶(2)的各牽引載體彼此間的間距。
15. 按照權(quán)利要求11至14之一項所述的測量裝置，其特征在于， 各傳感器設(shè)置在帶式輸送機(l)的上股(5)中的傳送帶(2)的下面。
16. 按照權(quán)利要求13至15之一項所述的測量裝置，其特征在于， 各傳感器以到傳送帶(2)相同的間距設(shè)置。
17. 按照權(quán)利要求15或16所述的測量裝置，其特征在于，各傳 感器順著傳送帶(2)的外形(凹陷)設(shè)置。
18. 按照權(quán)利要求11至17之一項所述的測量裝置，其特征在于， 多個n傳感器設(shè)置在沿傳送帶(2)的寬度可移動的支架或滑架上。
19. 按照權(quán)利要求11或12所述的測量裝置，其特征在于，測量 裝置設(shè)置在一手推車上。
20. 按照權(quán)利要求11所述的測量裝置，其特征在于，測量裝置構(gòu) 成為便攜式測量和檢測裝置(手持式掃描器)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法用以監(jiān)控和/或無損壞地探測一具有至少一個可磁化的牽引載體的傳動元件以及一種實施該方法的裝置。該方法的特征在于，通過相對于傳動元件引導(dǎo)至少一個磁場傳感器或一由多個磁場傳感器構(gòu)成的裝置或相對于測量裝置引導(dǎo)傳動元件并且利用一數(shù)據(jù)采集和評價裝置、優(yōu)選關(guān)于檢測的磁場的異常來評價檢測的測量信號，實施由牽引載體干擾的磁場的單軸的或多軸的測定。
文檔編號B65G43/02GK101365637SQ200680051868
公開日2009年2月11日 申請日期2006年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者M·博伊姆勒, M·齊格勒, U·伯克爾 申請人:Rwe動力股份公司