Датчик схода конвейерной ленты с роликоопор

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к переключателям, приводимым в действие изменением магнитного или электрического поля, например изменением относительного положения магнитного поля заданной формы и переключателя, и может быть использована для определения перемещения конвейерной ленты, вызывающего наклон (поворот) подвижной части датчика относительно неподвижной на угол от 0 до 90°.
Известно поляризованное магнитоуправляемое коммутационное устройство для определения угла наклона/поворота датчика, представленное в п. РФ №187013 по кл. H01H 36/00, 3.27.03., оп. 13.02.2019 г. и выбранное в качестве прототипа.
Известное устройство содержит неподвижно закрепленный управляющий узел, с двумя постоянными аксиально намагниченными магнитами, магнитные оси которых параллельны, а одноименные магнитные полюса направлены в противоположные стороны, а также коммутирующий узел с бистабильными герконовыми выключателями, выполненный с возможностью перемещения относительно управляющего узла, собранные в одном устройстве, при этом управляющий узел включает в себя неподвижное основание, к которому стационарно прикреплен генератор магнитного поля из немагнитного материала, содержащий дополнительно вторую пару постоянных магнитов с вышеуказанными намагниченностью, расположением магнитных осей и полюсов, коммутирующий узел снабжен дополнительно вторым бистабильным герконовым выключателем и имеет корпус, в котором размещены оба бистабильных герконовых выключателя, каждый из которых состоит из геркона с наружными выводами и постоянного магнита, при этом коммутирующий узел снабжен роликом для восприятия давления конвейерной ленты, подпружинен и имеет возможность поворота его относительно управляющего узла под действием этой ленты при сходе ее с роликоопор и возвращения в исходное положение под действием пружины.
Недостатком устройства является не вполне удовлетворительная надежность датчика из-за сложности установки клеммной коробки или стационарной укладки встроенного кабеля к подвижному узлу устройства, что грозит снижением ресурса прибора за счет растрескивания и выкрашивания при изгибании кабеля вследствие поворота подвижного узла устройства относительно неподвижного основания. С учетом того, что заявляемый датчик применяется для контроля смещения с роликоопор лент конвейеров, расположенных, зачастую, в субарктическом и арктическом климатических поясах нашей страны, пластичность изоляции даже морозостойких кабелей значительно снижается в условиях, близких к нижнему пределу температуры эксплуатации, заявляемому изготовителем кабеля, проблема становится весьма актуальной.
Задачей является повышение надежности датчика.
Поставленная задача решается тем, что в датчике схода конвейерной ленты с роликоопор, включающем в себя неподвижные поляризованные магнитоуправляемые выключатели, коммутирующий и управляющий узлы, объединенные в общую конструкцию, при этом управляющий узел представляет собой генератор магнитного поля, содержащий две пары постоянных магнитов с аксиальной намагниченностью, магнитные оси которых параллельны, магнитные полюса магнитов каждой пары направлены в противоположные стороны, а коммутирующий узел содержит два бистабильных герконовых выключателя, согласно полезной модели коммутирующий узел закреплен на неподвижном основании, а управляющий узел выполнен подвижным, снабжен роликом для восприятия давления конвейерной ленты, подпружинен и имеет возможность поворота его относительно управляющего узла под действием конвейерной ленты при сходе ее с роликоопор и возвращения в исходное положение под действием пружины.
Выполнение коммутирующего узла неподвижным делает возможным монтаж на основании устройства клеммной коробки или стационарной укладки встроенного кабеля, исключая деформацию кабеля, что в совокупности с выполнением управляющего узла подвижным для обеспечения работоспособности устройства, обеспечивает получение заданного результата.
Технический результат - повышение надежности датчика.
Заявляемый датчик обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение коммутирующего узла жестко закрепленным на неподвижном основании, а управляющего узла - подвижным, снабженным роликом для восприятия давления конвейерной ленты, подпружиненным и имеющим возможность поворота относительно коммутирующего узла, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемый датчик может быть использован в измерительной технике, в частности, для определения угла наклона, пропорционального смещению конвейерной ленты, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где представлены на
- фиг. 1 - вид датчика спереди;
- фиг. 2 - вид датчика сзади;
- фиг. 3 - вид датчика спереди, управляющий узел с роликом развернут относительно своего нейтрального положения;
- фиг. 4 - конструкция герконового выключателя;
- фиг. 5 - размещение полюсов управляющих магнитов со стороны коммутирующего узла;
- фиг. 6 - расположение управляющего и коммутирующего узлов друг относительно друга в процессе работы датчика.
Заявляемый датчик схода конвейерной ленты с роликоопор выполнен следующим образом.
1
2
1
2
На основании-кронштейне 1 с упором 2 жестко закреплены коммутирующий узел 3 с клеммной коробкой 4 (провода, подходящие к клеммной коробке, не показаны). На оси 5 расположена пружина 6, прижимающая управляющий узел 7 к упору 2. Управляющий узел 7 снабжен роликом 8, предназначенным для восприятия давления конвейерной ленты (на чертежах не показана). В полости коммутирующего узла 3 расположены герконовые бистабильные выключатели 9 и 10, а управляющий узел 7 содержит две пары магнитов: магниты 11 и 11, управляющие состоянием бистабильного герконового выключателя 9, магниты 12 и 12, управляющие состоянием бистабильного герконового выключателя 10.
Герконовые бистабильные выключатели 9 и 10 (фиг. 4) имеют одинаковую конструкцию: каждый выключатель состоит из геркона 13 и приклеенного к нему постоянного магнита 14.
1
1
1
1
1
2
Работа датчика иллюстрируется на фиг. 6. В нейтральном положении, когда управляющий узел 7 с роликом 8 прижат пружиной 6 к упору 2 основания-кронштейна 1, герконовый бистабильный выключатель 9 находится в зоне действия постоянного магнита 11, а герконовый бистабильный выключатель 10 находится в зоне действия постоянного магнита 12. При этом выключатель 9 находится в замкнутом состоянии, так как действие магнитного поля постоянного магнита 11 складывается с действием магнитного поля собственного магнита выключателя 9, а выключатель 10 находится в разомкнутом состоянии, так как действие магнитного поля собственного магнита герконового выключателя и действие магнитного поля магнита 12 взаимно ослабляют друг друга. При повороте управляющего узла 7 под действием конвейерной ленты, давящей на ролик, на угол переключения выключателя 10, выключатель 10 входит в зону действия магнита 12, магнитное поле которого совместно с магнитным полем собственного магнита выключателя 10 намагничивает контакты геркона и замыкает его. При дальнейшем повороте выключатель 10 остается в замкнутом состоянии, так как магнитное поле собственного магнита создает намагниченность контактов геркона, достаточную для удержания геркона в замкнутом состоянии. А при повороте управляющего узла 7 на угол переключения выключателя 9 последний входит в зону действия магнита 11, магнитное поле которого ослабляет действие встроенного магнита герконового выключателя 9 настолько, что контакт геркона размыкается. При дальнейшем повороте управляющего узла 7 от нейтрального положения бистабильные герконовые выключатели 9 и 10 сохраняют переключенное состояние, а при возвращении управляющего узла 7 в нейтральное положение, при достижении значений угла поворота управляющего узла 7 относительно коммутирующего узла 3, равных углам переключения выключателей 9 и 10, сначала выключатель 9, а затем выключатель 10 возвращаются в исходное состояние. На фиг. 4-6 буквами «С» и «Ю» показана ориентация магнитов в процессе работы.
При описанной работе клеммная коробка 4 и провода, проложенные к ней, остаются неподвижными, а дополнительных проводов, соединяющих неподвижное основание-кронштейн 1 с поворачивающимся управляющим узлом 7, не требуется.
В сравнении с прототипом заявляемое устройство является более надежным.