压力机离合制动器摩擦片磨损量监测系统

朱 霖，杨 峰，张 望

（扬力集团股份有限公司，江苏 扬州 225000）

0 引言

机械压力机在压制工作完成后滑块上行，离合器自动脱开，同时曲柄轴上的制动器接通，使滑块停止在上止点附近。压力机离合制动机构的摩擦片长时间使用后会产生磨损，当摩擦片磨损严重时，制动效果会越来越差，如果不及时更换，最终会导致制动效果丧失，影响运行安全。

摩擦片的有效与否直接影响到操作者的安全，所以需要定期人工使用测量工具去检查摩擦片的使用情况。为此，本文设计了一种压力机摩擦片磨损量监测系统，能实现摩擦片的磨损监测报警，避免不必要的安全事故。

1 检测系统硬件构成

本系统由压力机离合和制动装置、激光位移传感器（图1）、三菱FX5U 系列PLC、三菱GS 系列触摸屏构成。

图1 激光位移传感器

2 监测传感器安装

如图2 所示，激光位移传感器1 安装在检测开关支架2 上，传感器发光面对准离合器耳板3，激光位移传感器1 检测有效距离为35～70mm，激光位移传感器1 发光面和离合器耳板3 安装距离为50mm。

图2 激光位移传感器安装示意图

3 硬件接线

激光位移传感器为4～20mA 模拟量输出，对应线性比例检测距离为35～70mm，如图3 所示为传感器自带电缆线接线定义，电源正为棕色，电源负为蓝色，模拟量输出为白色，如图4 所示将激光位移传感器接好电源后，将模拟量输出线接入PLC 模拟量输入端，电流型需将模拟量模块上V+,I+端子短接。

图3 激光位移传感器电缆定义

图4 传感器-PLC 模拟量模块接线图

4 程序控制系统

安装好所有硬件并接线通讯正常后，如图5 所示在触摸屏内进行初始位置标定，初始位置标定为L0。

图5 摩擦片初始位置标定

如图6 所示，触摸屏摩擦片磨损监控界面内压盘位置为摩擦片位置实时监测值L1，摩擦片磨损量值为L2，摩擦片磨损量值=摩擦片位置实时监测值-初始位置，即L2=L1-L0，设定好磨损极限值为L3，当摩擦片磨损量值大于磨损极限值时，即L2＞L3时，触摸屏提示摩擦片磨损异常提示，提示需要检查摩擦片是否需要更换。如若位移传感器检测距离不在量程35～70mm 内时，触摸屏内也会报警。

图6 触摸屏摩擦片磨损监控界面

位移传感器为4～20mA 电流模拟量输出，对应检测距离为35～70mm 的线性关系，可以利用SCL 指令建立2 点直线的函数关系：依次输入2 个X、Y 点坐标，X、Y 坐标要求按顺序从小到大。在坐标系中把这2 个点依连接起来，得到一条直线，该条直线即为上述线性关系。因此如图7 所示，设置2 点线性之间取任意位置求值，得到压盘当前监控位置距离。将压盘当前值与初始标定值相减得到当前磨损量，当磨损量大于设定的磨损极限值时，触发磨损量异常提示报警。

图7 压盘监控当前值

5 结束语

本文设计了一种压力机摩擦片磨损量监测系统，能够便捷、精确、实时监测压力机摩擦片的当前位置和磨损量数值，在磨损量超过设定极限后能够及时提示报警，保障了压力机摩擦片的规范使用，避免了因摩擦片严重磨损后违规使用导致的安全事故。