壓力機離合制動器摩擦片磨損量監測系統

朱 霖，楊 峰，張 望

（揚力集團股份有限公司，江蘇 揚州 225000）

0 引言

機械壓力機在壓制工作完成后滑塊上行，離合器自動脫開，同時曲柄軸上的制動器接通，使滑塊停止在上止點附近。壓力機離合制動機構的摩擦片長時間使用后會產生磨損，當摩擦片磨損嚴重時，制動效果會越來越差，如果不及時更換，最終會導致制動效果喪失，影響運行安全。

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量工具去檢查摩擦片的使用情況。為此，本文設計了一種壓力機摩擦片磨損量監測系統，能實現摩擦片的磨損監測報警，避免不必要的安全事故。

1 檢測系統硬件構成

本系統由壓力機離合和制動裝置、激光位移傳感器（圖1）、三菱FX5U 系列PLC、三菱GS 系列觸摸屏構成。

圖1 激光位移傳感器

2 監測傳感器安裝

如圖2 所示，激光位移傳感器1 安裝在檢測開關支架2 上，傳感器發光面對準離合器耳板3，激光位移傳感器1 檢測有效距離為35～70mm，激光位移傳感器1 發光面和離合器耳板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，對應線性比例檢測距離為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，電源負為藍色，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

安裝好所有硬件并接線通訊正常后，如圖5 所示在觸摸屏內進行初始位置標定，初始位置標定為L0。

圖5 摩擦片初始位置標定

如圖6 所示，觸摸屏摩擦片磨損監控界面內壓盤位置為摩擦片位置實時監測值L1，摩擦片磨損量值為L2，摩擦片磨損量值=摩擦片位置實時監測值-初始位置，即L2=L1-L0，設定好磨損極限值為L3，當摩擦片磨損量值大于磨損極限值時，即L2＞L3時，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距離不在量程35～70mm 內時，觸摸屏內也會報警。

圖6 觸摸屏摩擦片磨損監控界面

位移傳感器為4～20mA 電流模擬量輸出，對應檢測距離為35～70mm 的線性關系，可以利用SCL 指令建立2 點直線的函數關系：依次輸入2 個X、Y 點坐標，X、Y 坐標要求按順序從小到大。在坐標系中把這2 個點依連接起來，得到一條直線，該條直線即為上述線性關系。因此如圖7 所示，設置2 點線性之間取任意位置求值，得到壓盤當前監控位置距離。將壓盤當前值與初始標定值相減得到當前磨損量，當磨損量大于設定的磨損極限值時，觸發磨損量異常提示報警。

圖7 壓盤監控當前值

5 結束語

本文設計了一種壓力機摩擦片磨損量監測系統，能夠便捷、精確、實時監測壓力機摩擦片的當前位置和磨損量數值，在磨損量超過設定極限后能夠及時提示報警，保障了壓力機摩擦片的規范使用，避免了因摩擦片嚴重磨損后違規使用導致的安全事故。