技术领域
[0001] 本申请涉及管带机技术领域，特别涉及一种管带机的纠偏装置、纠偏系统及纠偏方法。
相关背景技术
[0002] 管带机的管带在运行过程中可能出现跑偏现象，即管带的搭接位置由正上方偏转到两侧甚至下方。管带跑偏会引起异常磨损、物料撒落等问题。
[0003] 目前一种典型的自动纠偏装置通过在管带外周面设置与管带颜色有明显区别的标记物，通过光敏传感器检测标记物的位置来判断管带的偏转情况，然后通过齿轮组件驱动管带托辊进行旋转实现纠偏，存在准确性低、成本高、稳定性差等问题。
[0004] 如何规避上述自动纠偏装置的部分或全部弊端，是需要本领域技术人员解决的技术问题。
具体实施方式
[0038] 本申请提供一种管带机的纠偏装置、纠偏系统及纠偏方法，为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的详细说明。
[0039] 先介绍下管带机3，参考图1。
[0040] 管带机3包括胶带301、桁架302、传送托辊303和第一固定架304。图中有上下两条胶带301，胶带301卷成管状，最上方形成搭接区域。桁架302上依次间隔固定着多个第一固定架304，上下两条胶带301依次穿过每个第一固定架304。每个第一固定架304上连有上下两组传送托辊303，上下两组传送托辊303分别用于传送上下两条胶带301，每组具有沿胶带301周向依次布置的多个传送托辊303。每个传送托辊303包传送托辊本体3031和传送托辊架（图中未展示），传送托辊架固连在第一固定架304上，传送托辊本体3031可旋转地连接在传送托辊架上，传送托辊本体3031的外圆面与胶带301的外圆面接触，以发挥传送作用。
[0041] 管带机运行过程中，胶带301可能出现跑偏现象，即胶带301的搭接区域由上方偏转到两侧甚至下方，引起异常磨损、物料撒落等问题。
[0042] 下面介绍本申请提供的纠偏装置1，参考图2‑图5。
[0043] 本申请提供的纠偏装置1包括纠偏支架101、沿胶带301的周向依次布置的多个纠偏托辊104、纠偏驱动件102和纠偏传动部103。
[0044] 纠偏装置1安装在管带机3上后，纠偏支架101的位置固定。工作时，多个纠偏托辊104同时对胶带301进行纠偏，能达到较好的纠偏效果。图中纠偏装置1具有三个纠偏托辊
104，实际实施时，纠偏装置1的纠偏托辊104数量也可以是两个或三个以上。
[0045] 每个纠偏托辊104均包括纠偏托辊架1042和纠偏托辊本体1041。纠偏托辊架1042可旋转地连接于纠偏支架101，纠偏托辊架1042的旋转轴线大致垂直于胶带301的外圆面。纠偏托辊本体1041可旋转地连接于纠偏托辊架1042，纠偏托辊本体1041的外圆面与胶带
301的外圆面接触。纠偏托辊架1042相对纠偏支架101旋转时，纠偏托辊本体1041会随纠偏托辊架1042一起旋转，这时纠偏托辊本体1041的外圆面摩擦带动胶带301偏转，从而能够对胶带301进行纠偏。
[0046] 纠偏驱动件102包括固定部1021和能够伸缩的推动部1022，也就是说，推动部1022能够相对固定部1021伸出或缩回。图中，纠偏驱动件102为电动推杆，电动推杆体积小，便于布置，电动推杆的壳体为所述固定部1021，电动推杆的推杆为所述推动部1022。实际实施时，纠偏驱动件102不局限于电动推杆，例如也可以是气缸、液压缸等。
[0047] 纠偏传动部103包括主动部1031、从动部1032和联动部1033。推动部1022与主动部1031固连，主动部1031与其中一个纠偏托辊104的纠偏托辊架1042固连。当推动部1022伸缩时能够驱动主动部1031摆动，主动部1031摆动带动该纠偏托辊104相对纠偏支架101旋转。
其余每个纠偏托辊104分别固连一个从动部1032。主动部1031以及每个从动部1032均与联动部1033球铰连接，使从动部1032通过联动部1033与主动部1031联动。当主动部1031在推动部1022的驱动下摆动时，会通过联动部1033带动每个从动部1032一起摆动，从动部1032摆动带动所连的纠偏托辊104相对纠偏支架101旋转。图2中，主动部1031和两个从动部1032为杆状结构，主动部1031和两个从动部1032平行，主动部1031和两个从动部1032的一端（图
2中左端）均设有球头，联动部1033大致呈“L”形，联动部1033上设有三个球头接孔，三个球头接孔呈三角形分布，三个球头接孔分别与主动部1031和两个从动部1032一端的球头配合，以此实现主动部1031以及从动部1032均与联动部1033的球铰连接。实际实施时，球头和适配的球头接孔的位置可以对调，联动部1033、主动部1031和从动部1032的形状可以根据实际需要灵活设计。
[0048] 上述纠偏装置1，多个纠偏托辊104一起纠偏，因此纠偏效果好。纠偏传动部103的主动部1031与纠偏驱动件102的推动部1022固连，纠偏传动部103的主动部1031和从动部1032通过联动部1033联动且与联动部1033为球铰连接，这种结构相比齿轮传动，结构更简单，因此建设成本低，而且传动稳定性更好，因此噪音小，纠偏准确性高，而且免维护，因此使用成本低。
[0049] 一些实施例中，如图2和图3所示，纠偏装置1的纠偏支架101固连在管带机3固有的第一固定架304上，通过将管带机3固有的传送托辊303的传送托辊架改造为旋转部分加固定部分，使得管带机3固有的传送托辊303成为纠偏托辊104，改造出的旋转部分作为纠偏托辊架1042，改造出的固定部分作为纠偏支架101。纠偏托辊104由管带机3固有的传送托辊303改造而成，更利于降低建设成本。进一步的，这种情形下，纠偏驱动件102和纠偏托辊104可以分别位于第一固定架304的相对两侧，纠偏驱动件102和联动部1033位于第一固定架
304的同一侧，主动部1031和从动部1032则穿过第一固定架304，这样，纠偏驱动件102和联动部1033不会干涉纠偏托辊104旋转。
[0050] 一些实施例中，如图5所示，纠偏装置1还包括第二固定架105，纠偏支架101固连于第二固定架105，第二固定架105固连于桁架302，第二固定架105和第一固定架304间隔布置，胶带301穿过第二固定架105。进一步的，这种情形下，纠偏驱动件102和纠偏托辊104可以分别位于第二固定架105的相对两侧，纠偏驱动件102和联动部1033位于第而固定架的同一侧，主动部1031和从动部1032则穿过第二固定架105，这样，纠偏驱动件102和联动部1033不会干涉纠偏托辊104旋转。
[0051] 下面介绍本申请提供的纠偏系统。
[0052] 本申请提供的纠偏系统包括纠偏装置、检测装置2和控制装置。
[0053] 如图6所示，检测装置2包括沿胶带301周向依次布置的多个传感器201，多个传感器201用于检测与正对的胶带301区域之间的距离。随着胶带301偏转，胶带301的搭接区域301a会与不同的传感器正对。
[0054] 控制装置与所述多个传感器201通信连接，控制装置能够根据所述多个传感器201的输出信号得出胶带301的偏转情况。传感器201正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离小于传感器201不正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离，因此能够根据这两个距离的差值判断出当前正对胶带301的搭接区域301a的是哪个传感器201，进而能够根据当前正对胶带301的搭接区域301a的传感器201位置判断出当前胶带301的搭接区域301a的位置，从而判断出胶带301的偏转情况。
[0055] 控制装置还与纠偏装置的纠偏驱动件通信连接，控制装置能够根据胶带301的偏转情况控制纠偏驱动件。举例来说，当纠偏驱动件包括推动部时，若胶带301没有偏转，则纠偏驱动件的推动部不动作，若胶带301偏转，则根据胶带301的偏转方向控制纠偏驱动件的推动部伸出或缩回，并根据胶带301的偏转角度控制纠偏驱动件的推动部的伸出距离或缩回距离。
[0056] 上述纠偏系统能够实现自动纠偏，避免人工纠偏费时费力的问题。
[0057] 一些实施例中，纠偏装置采用本申请提供的纠偏装置1。
[0058] 一些实施例中，传感器201采用超声波传感器，超声波传感器测距精准，检测精度高。
[0059] 一些实施例中，如图6所示，检测装置2包括检测支架202，检测支架202环绕在胶带301外周并与胶带301同轴。检测支架202固连于桁架302，这样不用额外设置平台固定检测支架202。所述多个传感器201固连于检测支架202。图中，设置有八个传感器201，沿瞬时针方向分别编号为：①号传感器、②号传感器、③号传感器、④号传感器、⑤号传感器、⑥号传感器、⑦号传感器、⑧号传感器，检测支架202为八边形框架，八个传感器201分别固连在八边形框架的八条框边内侧，相邻两个传感器201大致呈45°。
[0060] 一些实施例中，控制装置包括测量模块、数据处理模块、判断模块和控制模块。
[0061] 其中，测量模块与所述多个传感器201通信连接，能够根据每个传感器201的输出信号换算出每个所述传感器201与正对的所述胶带301区域之间的距离。
[0062] 其中，数据处理模块与测量模块通信连接，能够计算前一检测时间段检测到的每个传感器201与正对的胶带301区域之间的距离与后一检测时间段检测到的每个传感器201与正对的胶带301区域之间的距离之间的差值。一些实施例中，数据处理模块包括排序子模块，同一检测时间段内每个传感器201进行多次检测，排序子模块将同一检测时间段内每个传感器201对应的多次检测数据按大小排序，取中间值作为每个传感器201在该检测时间段内的检测数据。这样设计，可以提升检测准确性。举例来说，一个检测时间段内每个传感器201进行五次检测，每隔2秒进行一次检测，每个传感器201获得五个检测数据，排序子模块将每个传感器201对应的五个检测数据分别自小至大排序，取中间的检测数据作为每个传感器201在该检测时间段内的检测数据，以中间的检测数据计算所述差值。
[0063] 其中，判断模块与数据处理模块通信连接，能够比较每个传感器201对应的所述差值与预设值的大小。传感器201正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离，相比，传感器201不正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离，要小接近一层胶带301的壁厚，因此，所述预设值可以设置为等于或者略小于一层胶带301壁厚。若胶带301没有跑偏，则每个传感器201对应的所述差值均小于所述预设值；若胶带301跑偏，则其中一个传感器201对应的所述差值大于或等于所述预设值，因此，所述差值大于或等于所述预设值的传感器201正对胶带301的搭接区域301a。
[0064] 其中，控制模块与判断模块通信连接，能够根据所述差值大于所述预设值的传感器201的位置判断胶带301的偏转情况。举例来说，若所述差值大于所述预设值的传感器201为图中④号传感器201，则当前胶带301的搭接区域301a大致位于正对④号传感器201的位置，因此判断胶带301为顺时针偏转了135°。控制模块还与纠偏装置的纠偏驱动件通信连接，能够根据胶带301的偏转情况控制纠偏装置的纠偏驱动件。
[0065] 一些实施例中，控制模块包括多个子控制模块。每个子控制模块中都预设限定纠偏驱动件的动作幅度的参数。每个子控制模块都与纠偏装置的纠偏驱动件通信连接，能够控制纠偏驱动件按照预设的所述参数动作。所述多个子控制模块都与判断模块通信连接，所述多个子控制模块中预设的所述参数限定的所述纠偏驱动件的动作幅度依次减小，在所述胶带的偏转角度超过预设角度时，所述多个子控制模块能够根据所述胶带的当前偏转情况依次控制所述纠偏驱动件动作且动作幅度依次减小。这样，可以实现逐步渐进纠偏，纠偏效果更好。
[0066] 举例来说，设置两个子控制模块，分别为第一子控制模块和第二子控制模块，纠偏驱动件的动作是推动部的伸缩动作，第一子控制模块中预设有3秒伸缩时长，第二子控制模块中预设1秒伸缩时长，预设角度为30°。当判断胶带301顺时针偏转超过30°时，第一子控制模块先控制纠偏驱动件的推动部伸出3秒，然后，检测装置2再次检测胶带301的偏转情况，若判断胶带301仍然顺时针偏转超过30°，则第二子控制模块控制纠偏驱动件的推动部伸出1秒，若判断胶带301变成了逆时针偏转，则第二子控制模块控制纠偏驱动件的推动部缩回1秒。
[0067] 一些实施例中，纠偏系统包括报警器，当判断胶带301偏转超过预设角度时，报警器发出警报直至胶带301的偏转角度小于预设角度时警报停止。警报可以是声音警报和/或画面警报。可以设置两个报警器，分别为第一报警器和第二报警器，当判断胶带301顺时针偏转超过预设角度时，第一报警器发出警报，当判断胶带301逆时针偏转超过预设角度时，第二报警器发出警报。
[0068] 一些实施例中，纠偏系统包括多个检测装置2和多个纠偏装置。所述多个检测装置2沿胶带301的轴向自前至后依次间隔设置，所述多个纠偏装置分散设置在相邻检测装置2之间以及最后端的检测装置2之后。相邻检测装置2的间隔距离可以根据胶带301的曲度设计。在胶带301曲度较小的区间内，相邻检测装置2的间隔距离大一些，例如50m，相邻检测装置2间隔50m时，可以在每个检测装置2之后每隔20m布置一个纠偏装置。在胶带301曲度较大的区间内，相邻检测装置2的间隔距离小一些，例如30m，相邻检测装置2间隔30m时，可以在每个检测装置2之后每隔10m布置一个纠偏装置。通过合理设计检测装置2和纠偏装置的布置间隔，可以保障纠偏系统的可靠性和稳定性。
[0069] 下面介绍本申请提供的纠偏方法。
[0070] 本申请提供的纠偏方法包括以下步骤：
[0071] S1、利用沿胶带301周向依次布置的多个传感器检测所述传感器与正对的胶带301区域之间的距离。
[0072] S2、计算前一检测时间段检测到的每个所述传感器与正对的胶带301区域之间的距离与后一检测时间段检测到的每个所述传感器与正对的所述胶带301区域之间的距离之间的差值。
[0073] S3、比较每个所述传感器对应的所述差值与预设值的大小。传感器201正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离比传感器201不正对胶带301的搭接区域301a时检测到的距离要小接近一层胶带301壁厚，因此，所述预设值可以设置为等于或者略小于一层胶带
301壁厚。若胶带301没有偏转，则每个传感器对应的所述差值均小于所述预设值，若胶带
301偏转，则其中一个传感器对应的所述差值大于或等于所述预设值，从而可以判断该传感器为当前正对胶带301的搭接区域301a的传感器。
[0074] S4、根据所述差值大于所述预设值的传感器的位置判断胶带301的偏转情况。
[0075] S5、根据胶带301的偏转情况控制纠偏装置的纠偏驱动件。
[0076] 一些实施例中，S2中，同一检测时间段内每个传感器201进行多次检测，将同一检测时间段内每个传感器201对应的多次检测数据按大小排序，取中间数据作为每个传感器201在该检测时间段内的检测数据，以中间数据计算所述差值。这样设计，可以提升检测准确性。举例来说，一个检测时间段内每个传感器201进行五次检测，每隔2秒进行一次检测，每个传感器201获得五个检测数据，将每个传感器201对应的五个检测数据分别自小至大排序，取中间的数据作为每个传感器201在该检测时间段内的检测数据。
[0077] 一些实施例中， S5中，在所述胶带的偏转角度超过预设角度时，根据所述胶带的当前偏转情况依次控制所述纠偏驱动件动作且动作幅度依次减小，后一次控制前、前一次控制后再次检测所述胶带的当前偏转情况。这样，可以实现逐步渐进纠偏，纠偏效果更好。
[0078] 举例来说，纠偏驱动件的动作是推动部的伸缩动作，预设角度为30°，当判断胶带301逆时针偏转超过30°时，先控制纠偏驱动件的推动部缩回较长距离，然后，再次检测胶带
301的偏转情况，若判断胶带301仍然顺时针偏转超过30°，则控制纠偏驱动件的推动部继续缩回较短距离，若判断胶带301变成了顺时针偏转，则控制纠偏驱动件的推动部伸出较短距离。
[0079] 一些实施例中，在所述胶带的偏转角度超过预设角度时，发出警报提示现场人员。
[0080] 以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。
