本發(fā)明涉及鋰電池材料燒結(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池正極材料燒結(jié)輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)鋰電池正極材料基本采用輥道窯燒結(jié)工藝，輥道窯在長時間高溫運(yùn)行過程中，輥棒會發(fā)生斷裂，而輥棒斷裂后傳動電機(jī)仍然會帶動其他輥棒正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此若沒有及時發(fā)現(xiàn)并更換斷裂的輥棒，燒結(jié)物料會在輥道窯內(nèi)發(fā)生擁堵從而造成堵窯，進(jìn)一步會引發(fā)更大面積的輥棒斷裂事故，給工廠造成巨大損失。

因此，可靠的斷輥檢測技術(shù)是輥道窯穩(wěn)定運(yùn)行的必要保障?，F(xiàn)有常規(guī)的檢測方式是通過感應(yīng)輥棒斷裂后邊部的翹起從而判斷輥棒斷裂，這種方法的前提是輥棒斷裂后會發(fā)生明顯的翹起現(xiàn)象，由于斷裂位置不確定、輥道窯結(jié)構(gòu)偏差等原因，容易出現(xiàn)輥棒斷裂但翹起現(xiàn)象不明顯而無法檢測到翹起信號的情況，進(jìn)而無法報警和檢測斷輥的位置。同時由于翹起信號檢測的需要，必須犧牲輥道窯一定的密封性能，從而影響輥道窯內(nèi)材料的燒結(jié)質(zhì)量。

此外，中國專利CN202757433U公開了一種輥道窯分區(qū)斷輥報警裝置，通過檢測周期信號的有無判斷斷輥分區(qū)位置。具有如下缺點(diǎn)：1、無法監(jiān)控所有輥棒；2、感應(yīng)檢測元件為溫度敏感元件，高溫條件下工作壽命短，不適用于輥道窯現(xiàn)場高溫工作環(huán)境；3、各個檢測分區(qū)、輥道窯相對隔離，無法實(shí)現(xiàn)多個區(qū)域的整體監(jiān)控，監(jiān)控效率低下，不適用于現(xiàn)代化工廠的實(shí)施推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)可靠、適于現(xiàn)代化工廠推廣應(yīng)用的輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法和系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法，包括：在任一輥棒從動側(cè)下方能感應(yīng)隨動原件的感應(yīng)區(qū)域內(nèi)各設(shè)置兩個感應(yīng)開關(guān)，分別記為第一感應(yīng)開關(guān)和第二感應(yīng)開關(guān)；搭建串聯(lián)電路將分區(qū)內(nèi)的所有第一感應(yīng)開關(guān)串聯(lián)，并搭建并聯(lián)電路將分區(qū)內(nèi)的所有第二感應(yīng)開關(guān)并聯(lián)；同時檢測所述串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的通斷是否呈周期性變化；當(dāng)檢測到任一分區(qū)所述串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥；其中，任一分區(qū)輥棒啟動前的正常狀態(tài)下，各隨動原件與對應(yīng)的第一及第二感應(yīng)開關(guān)的相對位置關(guān)系一致。通過該種方法，能夠?qū)崿F(xiàn)斷輥所在分區(qū)的及時、準(zhǔn)確判斷，有利于維修人員對輥棒的及時更換。

進(jìn)一步的，隨動元件停止在非感應(yīng)區(qū)域時，串聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化；隨動元件停止在感應(yīng)區(qū)域時，并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化。將輥棒轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動位置信號轉(zhuǎn)化為電磁信號，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的智能化，提高了監(jiān)控效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述檢測方法，本發(fā)明提供一種輥道窯分區(qū)斷輥檢測系統(tǒng)，包括：與各輥棒一一對應(yīng)的隨動原件，其設(shè)置在輥棒從動側(cè)；且各該從動側(cè)下方能感應(yīng)隨動原件的感應(yīng)區(qū)域內(nèi)各設(shè)置兩個感應(yīng)開關(guān)，分別記為第一感應(yīng)開關(guān)和第二感應(yīng)開關(guān)；串聯(lián)電路，其串聯(lián)有任一分區(qū)內(nèi)所有的第一感應(yīng)開關(guān)；并聯(lián)電路，其串聯(lián)有任一分區(qū)內(nèi)所有的第二感應(yīng)開關(guān)；檢測結(jié)果處理單元，用于在相應(yīng)分區(qū)啟動后，同時檢測所述串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的通斷是否呈周期性變化，當(dāng)檢測到任一分區(qū)所述串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥；其中，任一分區(qū)輥棒啟動前的正常狀態(tài)下，各隨動原件與對應(yīng)的第一及第二感應(yīng)開關(guān)的相對位置關(guān)系一致，通過該系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)可靠的實(shí)現(xiàn)了上述分區(qū)斷輥的檢測方法。

進(jìn)一步的，所述串聯(lián)電路和并聯(lián)電路共用電源，使電路更加簡潔可靠。

進(jìn)一步的，所述隨動元件沿輥棒軸線方向上的寬度大于第一、第二感應(yīng)開關(guān)沿輥棒軸線方向上的寬度和，使第一、第二感應(yīng)開關(guān)能及時準(zhǔn)確的與隨動元件發(fā)生感應(yīng)作用。

進(jìn)一步的，所述隨動元件為磁塊，所述第一、第二感應(yīng)開關(guān)為磁感應(yīng)器，該種磁感應(yīng)器對溫度不敏感，適合工作現(xiàn)場的高溫環(huán)境，即在輥道窯較高溫度下能工作較長時間。

進(jìn)一步的，所述檢測結(jié)果處理單元包括工控機(jī)，易于實(shí)現(xiàn)對多條輥道窯的所有輥棒的智能監(jiān)控。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的分區(qū)斷輥檢測方法，克服了輥道窯斷輥檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，實(shí)現(xiàn)了斷輥的精確報警，使斷輥問題能及時解決。

2、使進(jìn)一步提高輥道窯的密封性能成為可行，有利于提高輥道窯電池?zé)Y(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、采用磁感應(yīng)式開關(guān)元件，克服檢測元件的溫度敏感性，極大的延長了檢測系統(tǒng)的可靠工作時間。

4、有利于實(shí)現(xiàn)工廠輥道窯物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對工廠輥道窯所有輥棒及其他的整體精細(xì)監(jiān)控，提高了工廠整體運(yùn)作效率。

下面將參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的斷輥檢測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的檢測電路連接示意圖。

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的斷輥檢測信號傳遞路線示意圖。

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的輥道窯正常工作檢測單元檢測信號示意圖。

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的第1斷輥情況結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的第1斷輥情況檢測信號示意圖。

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的第2斷輥情況結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的第2斷輥情況檢測信號示意圖。

圖9是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法流程圖。

1、輥棒；2、第一磁感應(yīng)器；3、第二磁感應(yīng)器；4、磁塊；6、檢測結(jié)果處理單元；7、串聯(lián)電路；8、并聯(lián)電路；10、工控機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例首先公開一種輥道窯分區(qū)斷輥檢測系統(tǒng)，包括：

與各輥棒一一對應(yīng)的隨動原件，其設(shè)置在輥棒從動側(cè)，且各該從動側(cè)下方能感應(yīng)隨動原件的感應(yīng)區(qū)域內(nèi)各設(shè)置兩個感應(yīng)開關(guān)，分別記為第一感應(yīng)開關(guān)和第二感應(yīng)開關(guān)。

串聯(lián)電路，其串聯(lián)有任一分區(qū)內(nèi)所有的第一感應(yīng)開關(guān)。

并聯(lián)電路，其并聯(lián)有任一分區(qū)內(nèi)所有的第二感應(yīng)開關(guān)。

檢測結(jié)果處理單元，用于在相應(yīng)分區(qū)啟動后，同時檢測串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的通斷是否呈周期性變化，當(dāng)檢測到任一分區(qū)串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥。

其中，任一分區(qū)輥棒啟動前的正常狀態(tài)下，各隨動原件與對應(yīng)的第一及第二感應(yīng)開關(guān)的相對位置關(guān)系一致。

在本實(shí)施例中，可選的，分區(qū)內(nèi)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路可以共用同一電源，隨動元件可以采用磁塊，對應(yīng)的第一、第二感應(yīng)開關(guān)采用磁感應(yīng)器，檢測結(jié)果處理單元由工控機(jī)和電流傳感器予以實(shí)現(xiàn)(在其他實(shí)施例中，采集串聯(lián)電路和并聯(lián)電路通斷信息的電流傳感器也可以替換成本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他傳感器，本實(shí)施例不做贅述)。優(yōu)選的，檢測結(jié)果處理單元采用第一電流傳感器采集串聯(lián)電路的通斷信號，并采用第二電流傳感器采集并聯(lián)電路的通斷信號，其中該第一和第二電流傳感器在具體部署時，可以是磁感應(yīng)式的電流傳感器，其分別套接在相應(yīng)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的線纜上，根據(jù)整體電路的通斷產(chǎn)生對應(yīng)的輸出結(jié)果然后傳送給工控機(jī)，進(jìn)而由工控機(jī)檢測該串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的通斷是否呈周期性變化，當(dāng)檢測該串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥，下面以此為場景結(jié)合附圖對上述系統(tǒng)對進(jìn)一步描述：

如圖1所示，輥道窯的每個分區(qū)內(nèi)均勻安裝有輥棒1，分區(qū)內(nèi)部的所有輥棒1均由同一個電機(jī)驅(qū)動，保證每個分區(qū)內(nèi)部的所有輥棒1的轉(zhuǎn)速相等。驅(qū)動電機(jī)設(shè)置的一側(cè)為主動側(cè)，對應(yīng)的另一側(cè)為從動側(cè)。為了準(zhǔn)確判斷斷輥所在分區(qū)位置，在所有分區(qū)的每根輥棒1露出輥道窯的從動側(cè)端部設(shè)置隨動元件，隨動元件為磁感應(yīng)元件磁塊4，磁塊4隨輥棒1周期性勻速轉(zhuǎn)動。正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，所有磁塊4同時啟動并同時停止。在能感應(yīng)磁塊4的下方各設(shè)置兩個磁感應(yīng)開關(guān)，為第一感應(yīng)開關(guān)和第二感應(yīng)開關(guān)，均采用磁感應(yīng)器，分別記為第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3。磁塊4沿輥棒軸線方向上的寬度大于第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3沿輥棒軸線方向上的寬度和，確保能準(zhǔn)確及時與磁塊4發(fā)生感應(yīng)作用，完成閉合和斷開的動作，分區(qū)內(nèi)的磁感器的信號通過檢測結(jié)果處理單元6完成信號的處理及斷輥位置的判斷。本實(shí)施例中，任一棍棒下方的第一和第二感應(yīng)開關(guān)只要各處在一個串聯(lián)電路和一個并聯(lián)電路中即可完成本發(fā)明的目的，但為便于清楚的布線，優(yōu)選的，可以將同一分區(qū)內(nèi)各棍棒下方的第一和第二感應(yīng)開關(guān)排成兩列，其中一列串聯(lián)，一列并聯(lián)。

如圖2所示，將各個分區(qū)內(nèi)的所有第一磁感應(yīng)器2串聯(lián)連接，組成串聯(lián)電路7；將各個分區(qū)內(nèi)的所有第二磁感應(yīng)器3并聯(lián)連接，組成并聯(lián)電路8。串聯(lián)電路7和并聯(lián)電路8可以共用一個電源，也可以各自單獨(dú)使用電源供電。當(dāng)由電流傳感器和工控機(jī)10組成的檢測結(jié)果處理單元6檢測到任一分區(qū)的串聯(lián)電路7或并聯(lián)電路8的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥。進(jìn)一步的，該工控機(jī)10還用于及時將斷輥所在分區(qū)顯示，同時觸發(fā)聲音報警等其他報警裝置。如圖3所示，輥道窯會存在多個檢測分區(qū)，各檢測分區(qū)對應(yīng)的電流傳感器都與工控機(jī)10進(jìn)行關(guān)聯(lián)，便于工控機(jī)10對整體輥道窯的集中監(jiān)控。

其中，當(dāng)分區(qū)內(nèi)輥棒1正常運(yùn)轉(zhuǎn)時：

如圖1所示，同一分區(qū)內(nèi)固定在輥棒1上的磁塊4周期性的轉(zhuǎn)動，由于任一分區(qū)輥棒啟動前的正常狀態(tài)下，各隨動原件與對應(yīng)的第一及第二感應(yīng)開關(guān)的相對位置關(guān)系一致，因此，與之對應(yīng)的第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3也周期性的斷開與閉合，相應(yīng)串聯(lián)電路7和并聯(lián)電路8同時通電和斷電，串聯(lián)電路7中的第一電流傳感器和并聯(lián)電路8中的第二電流傳感器所檢測到電路的信號呈周期性，檢測結(jié)果如圖4所示。

當(dāng)分區(qū)內(nèi)的輥棒1發(fā)生斷裂時，輥棒1斷成兩截，結(jié)果導(dǎo)致從動側(cè)的斷裂部分停止運(yùn)動，而停止的情況有以下兩種：

1、第一種斷裂情況：

如圖5所示，輥棒斷裂并停止在磁塊4能與第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3發(fā)生感應(yīng)作用并閉合的位置時，該處的第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3由于感應(yīng)作用閉合。第一磁感應(yīng)器2因?yàn)槭谴?lián)連接方式，對串聯(lián)電路7的通斷沒有影響，第一電流傳感器檢測到的信號依然呈周期性變化；第二磁感應(yīng)器3因?yàn)槭遣⒙?lián)連接方式，并聯(lián)電路8的會因此一直保持導(dǎo)通狀態(tài)，因而第二電流傳感器檢測到的信號會轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛问?，如圖6所示。非周期性的信號傳至工控機(jī)10分析處理，并由工控機(jī)10將斷輥所在分區(qū)的信息顯示出來，維修人員即可迅速至所在斷輥分區(qū)找出斷輥，并及時更換。

2、第二種斷裂情況：

如圖7所示，輥棒斷裂并停止在磁塊4不能與第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3發(fā)生感應(yīng)作用的位置時，該處的第一磁感應(yīng)器2和第二磁感應(yīng)器3由于不能發(fā)生感應(yīng)作用斷開。第一磁感應(yīng)器2因?yàn)槭谴?lián)連接方式，串聯(lián)電路7會因此而一直保持?jǐn)嗦窢顟B(tài)，第一電流傳感器檢測到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛问?，如圖8所示，第二磁感應(yīng)器3因?yàn)槭遣⒙?lián)連接方式，對并聯(lián)電路8不會有影響，因而第二電流傳感器檢測到的信號會保持周期形式。非周期性的信號傳至工控機(jī)10分析處理，并由工控機(jī)10將斷輥所在分區(qū)的信息顯示出來，維修人員即可迅速至所在斷輥分區(qū)找出斷輥，并及時更換。

本發(fā)明的分區(qū)斷輥檢測系統(tǒng)，不僅克服了輥道窯斷輥檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，實(shí)現(xiàn)了斷輥的精確報警，使斷輥問題能及時解決。也有利于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高輥道窯的密封性，提高輥道窯內(nèi)燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，也有利于實(shí)現(xiàn)工廠輥道窯物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對工廠輥道窯的整體精細(xì)監(jiān)控，提高了工廠整體運(yùn)作效率。

實(shí)施例2

與上述實(shí)施例1相對應(yīng)的，本實(shí)施例公開一種輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法，如圖9所示，包括：

步驟S1、在任一輥棒從動側(cè)下方能感應(yīng)隨動原件的感應(yīng)區(qū)域內(nèi)各設(shè)置兩個感應(yīng)開關(guān)，分別記為第一感應(yīng)開關(guān)和第二感應(yīng)開關(guān)。其中，任一分區(qū)輥棒啟動前的正常狀態(tài)下，各隨動原件與對應(yīng)的第一及第二感應(yīng)開關(guān)的相對位置關(guān)系一致。

步驟S2、搭建串聯(lián)電路將分區(qū)內(nèi)的所有第一感應(yīng)開關(guān)串聯(lián)，并搭建并聯(lián)電路將分區(qū)內(nèi)的所有第二感應(yīng)開關(guān)并聯(lián)。

步驟S3、同時檢測串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的通斷是否呈周期性變化，當(dāng)檢測到任一分區(qū)串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化時，判斷該分區(qū)斷輥。

如圖5至圖8，當(dāng)隨動元件停止在非感應(yīng)區(qū)域時，串聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化；當(dāng)隨動元件停止在感應(yīng)區(qū)域時，并聯(lián)電路的通斷呈非周期性變化。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例公開的輥道窯分區(qū)斷輥檢測方法及系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的分區(qū)斷輥檢測方法，克服了輥道窯斷輥檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，實(shí)現(xiàn)了斷輥的精確報警，使斷輥問題能及時解決。

2、使進(jìn)一步提高輥道窯的密封性能成為可行，有利于提高輥道窯電池?zé)Y(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、采用磁感應(yīng)式開關(guān)元件，克服檢測元件的溫度敏感性，極大的延長了檢測系統(tǒng)的可靠工作時間。

4、有利于實(shí)現(xiàn)工廠輥道窯物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對工廠輥道窯所有輥棒及其他的整體精細(xì)監(jiān)控，提高了工廠整體運(yùn)作效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。