壓力機(jī)離合制動(dòng)器摩擦片磨損量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

朱 霖，楊 峰，張 望

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

0 引言

機(jī)械壓力機(jī)在壓制工作完成后滑塊上行，離合器自動(dòng)脫開(kāi)，同時(shí)曲柄軸上的制動(dòng)器接通，使滑塊停止在上止點(diǎn)附近。壓力機(jī)離合制動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦片長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)產(chǎn)生磨損，當(dāng)摩擦片磨損嚴(yán)重時(shí)，制動(dòng)效果會(huì)越來(lái)越差，如果不及時(shí)更換，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效果喪失，影響運(yùn)行安全。

摩擦片的有效與否直接影響到操作者的安全，所以需要定期人工使用測(cè)量工具去檢查摩擦片的使用情況。為此，本文設(shè)計(jì)了一種壓力機(jī)摩擦片磨損量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)摩擦片的磨損監(jiān)測(cè)報(bào)警，避免不必要的安全事故。

1 檢測(cè)系統(tǒng)硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)由壓力機(jī)離合和制動(dòng)裝置、激光位移傳感器（圖1）、三菱FX5U 系列PLC、三菱GS 系列觸摸屏構(gòu)成。

圖1 激光位移傳感器

2 監(jiān)測(cè)傳感器安裝

如圖2 所示，激光位移傳感器1 安裝在檢測(cè)開(kāi)關(guān)支架2 上，傳感器發(fā)光面對(duì)準(zhǔn)離合器耳板3，激光位移傳感器1 檢測(cè)有效距離為35～70mm，激光位移傳感器1 發(fā)光面和離合器耳板3 安裝距離為50mm。

圖2 激光位移傳感器安裝示意圖

3 硬件接線

激光位移傳感器為4～20mA 模擬量輸出，對(duì)應(yīng)線性比例檢測(cè)距離為35～70mm，如圖3 所示為傳感器自帶電纜線接線定義，電源正為棕色，電源負(fù)為藍(lán)色，模擬量輸出為白色，如圖4 所示將激光位移傳感器接好電源后，將模擬量輸出線接入PLC 模擬量輸入端，電流型需將模擬量模塊上V+,I+端子短接。

圖3 激光位移傳感器電纜定義

圖4 傳感器-PLC 模擬量模塊接線圖

4 程序控制系統(tǒng)

安裝好所有硬件并接線通訊正常后，如圖5 所示在觸摸屏內(nèi)進(jìn)行初始位置標(biāo)定，初始位置標(biāo)定為L(zhǎng)0。

圖5 摩擦片初始位置標(biāo)定

如圖6 所示，觸摸屏摩擦片磨損監(jiān)控界面內(nèi)壓盤位置為摩擦片位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值L1，摩擦片磨損量值為L(zhǎng)2，摩擦片磨損量值=摩擦片位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值-初始位置，即L2=L1-L0，設(shè)定好磨損極限值為L(zhǎng)3，當(dāng)摩擦片磨損量值大于磨損極限值時(shí)，即L2＞L3時(shí)，觸摸屏提示摩擦片磨損異常提示，提示需要檢查摩擦片是否需要更換。如若位移傳感器檢測(cè)距離不在量程35～70mm 內(nèi)時(shí)，觸摸屏內(nèi)也會(huì)報(bào)警。

圖6 觸摸屏摩擦片磨損監(jiān)控界面

位移傳感器為4～20mA 電流模擬量輸出，對(duì)應(yīng)檢測(cè)距離為35～70mm 的線性關(guān)系，可以利用SCL 指令建立2 點(diǎn)直線的函數(shù)關(guān)系：依次輸入2 個(gè)X、Y 點(diǎn)坐標(biāo)，X、Y 坐標(biāo)要求按順序從小到大。在坐標(biāo)系中把這2 個(gè)點(diǎn)依連接起來(lái)，得到一條直線，該條直線即為上述線性關(guān)系。因此如圖7 所示，設(shè)置2 點(diǎn)線性之間取任意位置求值，得到壓盤當(dāng)前監(jiān)控位置距離。將壓盤當(dāng)前值與初始標(biāo)定值相減得到當(dāng)前磨損量，當(dāng)磨損量大于設(shè)定的磨損極限值時(shí)，觸發(fā)磨損量異常提示報(bào)警。

圖7 壓盤監(jiān)控當(dāng)前值

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種壓力機(jī)摩擦片磨損量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠便捷、精確、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力機(jī)摩擦片的當(dāng)前位置和磨損量數(shù)值，在磨損量超過(guò)設(shè)定極限后能夠及時(shí)提示報(bào)警，保障了壓力機(jī)摩擦片的規(guī)范使用，避免了因摩擦片嚴(yán)重磨損后違規(guī)使用導(dǎo)致的安全事故。