CN102926367A - 用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，由相同的两个链轮、两个链轮支撑架、一根链条、一个配重块以及一个轴角编码器组成，链条与链轮配合，链条的一端连接承船厢甲板，另一端连接配重块，每个链轮两侧配套安装有两个护板，链轮及两个护板固定成一整体，用平键固定在链轮轴中部位置，链轮轴通过两端轴承安装在支撑架上，在链轮轴轴承外侧装有密封圈和端盖，端盖固定在支撑架上。本发明借助绝对编码器可计算出承船厢行程及其四角的行程偏差，并以此判断承船厢的水平度。

Description

用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置

技术领域

本发明涉及一种升船机的测量系统，特别是一种垂直升船机承船厢行程检测系统。

背景技术

升船机通航设备已经成为解决高坝通航的重要选择，目前，国内已经建成的升船机有岩滩、高坝洲、水口、隔河岩、彭水等工程，建设中的有三峡、景洪、丹江口升船机等，正在设计和拟建的大型升船机有向家坝、亭子口、构皮滩、思林、沙沱、百色、龙滩等工程。

升船机属载人设备，其安全性至关重要。升船机计算机监控系统能够正常运行在很大程度上依赖于拥有一个可靠的、精确的检测系统，而承船厢行程的检测是升船机检测项目中非常重要的内容。

传统的升船机承船厢行程测量有以下几种方法：（1）采用在四角的主提升机卷筒轴上安装绝对编码器，通过卷筒尺寸和编码器分辨率计算出承船厢的位置；（2）通过在主提升机房安装激光测距仪，在承船厢甲板上对应位置安装反射板直接测量承船厢位置；（3）通过在承船厢室塔楼墙壁上安装直线型磁栅尺，在承船厢对应位置安装磁感应传感器直接测量承船厢位置等。

以上测量方法各有利弊。在卷筒上安装绝对编码器计算出承船厢位置，无法排除因钢丝绳伸缩和卷筒绳槽加工误差等因素带来的误差。激光测距仪的反射板不易维护，常常因为灰尘或滴水导致传感器失效。磁栅尺在长时间以后磁信号会衰减，这就要求磁头与磁栅尺之间的距离必须很小，当承船厢晃动时，容易受到直接或间接摩擦而擦去录磁信号，导致磁栅尺失效。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有承船厢行程测量装置存在的不足，提供一种用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，借助绝对编码器可计算出承船厢行程及其四角的行程偏差，并以此判断承船厢的水平度。

本发明的技术方案是：一种用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，其特征是由相同的两个链轮、两个链轮支撑架、一根链条、一个配重块以及一个轴角编码器组成，链条与链轮配合，链条的一端连接承船厢甲板，另一端连接配重块；链轮轴为对称设计，中间开有凹槽，凹槽内安装有平键，链轮轴的两个轴端面各伸出一个小轴，其中一个小轴用来连接轴角编码器，链轮轴与链轮同步转动；每个链轮两侧配套安装有两个护板，链轮及两个护板固定成一整体，用平键固定在链轮轴中部位置；链轮、两个护板和链轮轴的联合体通过两个轴承安装在支撑架上，在链轮轴轴承外侧装有密封圈和端盖，端盖固定在链轮支撑架上。

在链轮中心开有与链轮轴匹配的孔洞，在圆周Ф上均布六个孔，用以和两个护板连接固定。

护板A在圆周Ф上均布六个孔，护板B在圆周Ф上配作六个均匀分布的内螺纹。

配重块顶部中心位置焊有固定圈，用以连接链条。

本发明具有测量精度高、故障率低和易于维护等优点，适合于大中型升船机承船厢行程检测使用。

附图说明

图1 是本发明链轮链条装置布置图。

图2-1 是链轮及支撑架示意图。

图2-2是图2-1的侧视图。

图3是本发明链轮轴结构示意图。

图4 是本发明配重块结构示意图。

图5 是本发明链轮结构示意图。

图6-1 是本发明护板A结构示意图。

图6-2是本发明护板B结构示意图。

具体实施方式

用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置每套由相同的两个链轮1、两个链轮支撑架2、一根链条、一个配重块11以及一个轴角编码器10组成，如图1所示。链条与链轮1配合，链条的一端连接承船厢甲板，另一端连接配重块11，链轮轴5与链轮1同步转动。

链条选用短节距传动用精密滚子链，其总长度取决于图1中的L1、L2、L3以及链轮直径等参数。L1为链轮支撑架安装地面到承船厢运行到最底部时甲板的距离，L2为链轮支撑架安装地面到配重块顶部的距离，L3为两个链轮轴间的水平距离。假如链轮直径为φ350mm，链轮轴线距支撑架安装地面高700mm，则链条总长度L=L1+L2+L3+700×2+350π/2。

链轮及支撑架组成如图2所示，链轮1及两个护板3通过螺栓固定成一整体，链轮轴5通过两端轴承7安装在支撑架2上，链轮轴5为对称设计，如图3所示，中间开有12mm的凹槽12，用于安装平键4固定链轮1等设备。在轴承外侧装有密封圈6和端盖8，端盖8通过螺栓固定在支撑架2上。链轮轴5的两个轴端面各伸出一个φ10mm，长30mm的小轴，其中一个小轴上连接轴角编码器10，链轮轴5与链轮1同步转动。支撑架2用钢板9焊接而成。

配重块11如图4所示，重约50kg。其重量的选取与链条总长度有关，链条越长，配重块越重。配重块顶部中心位置焊有固定圈，用以连接链条。

链轮1与链条配用，要求链轮与链条之间的间隙小于±1mm，而且要有足够的强度，足以承载配重块11及链条1的重量。在链轮中心开有与链轮轴5匹配的孔洞，在φ160圆周（用于连接固定护板3A、链轮1、护板3B三个设备的6个螺栓中心所在圆周）上均布六个φ11的孔，用以和两个护板3连接固定，如图5所示。每个链轮1两侧配套安装有两个护板3，以起到保护链轮1的作用。

如图6-1和图6-2所示，护板A在φ160圆周上均布六个φ11的孔，护板B在φ160圆周上配作六个均匀分布的M10内螺纹。护板A、链轮1、护板B通过六个螺栓固定连接在一起。

链轮1、护板A、护板B和链轮轴5的联合体通过两个轴承7安装在支撑架2上，在轴承外侧安装有轴端盖8，起到保护轴承7的作用。

当承船厢上、下运行时，由链条带动链轮1旋转，通过轴角编码器10测量链轮1的转动量即可间接测量承船厢的行程。如果在主机房中相对于承船厢四角的地方各装设一套这样的链轮链条装置，便可测量出承船厢四角各自的行程，进而可以计算出承船厢四角的行程偏差，并以此判断承船厢的水平度。

以安装德国P+F公司生产的AVM58N-011ARHBN-1213型多转绝对型轴角编码器为例进行说明。AVM58N-011ARHBN-1213编码器主要参数如下：分辨率：8192步/转；转数：4096转；转速：6000rpm；

当链轮直径为φ350mm时，链轮周长（即链轮旋转一周时承船厢运行的距离）为：

L=π×350≈1099mm

测量装置分辨率（即编码器每走一步对应的距离）为：

h=L÷8192=1099÷8192≈0.134mm

承船厢运行行程为：

H=k×h=k×0.134mm    ——k为编码器记录的步数

以用于高坝洲升船机承船厢行程检测的链轮链条为例，链轮直径φ350mm，链条长度61m，配重块50kg，可以满足升船机最大提升高度40.3m时对承船厢行程的精确测量。

Claims (4)

1.一种用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，其特征是包括相同的两个链轮(1)、两个链轮支撑架(2)、一根链条、一个配重块(11)，其中链条与链轮(1)配合，链条的一端连接承船厢甲板，另一端连接配重块(11)；链轮轴(5)为对称设计，中间开有凹槽(12)，凹槽(12)内安装有平键(4)，链轮轴(5)的两个轴端面各伸出一个小轴，其中一个小轴用来连接轴角编码器(10)，链轮轴(5)与链轮(1)同步转动；每个链轮(1)两侧配套安装有两个护板(3)，链轮(1)及两个护板(3)固定成一整体，用平键(4)固定在链轮轴(5)中部位置；链轮1、两个护板(3)和链轮轴(5)的联合体通过两个轴承(7)安装在支撑架(2)上，在链轮轴轴承(7)外侧装有密封圈(6)和端盖(8)，端盖(8)固定在链轮支撑架(2)上。

2.如权利要求1所述的用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，其特征是在链轮(1)中心开有与链轮轴(5)匹配的孔洞，在圆周Ф上均布六个孔，用以和两个护板(3)连接固定。

3.如权利要求1所述的用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，其特征是护板(3)A在圆周Ф上均布六个孔，护板(3)B在圆周Ф上配作六个均匀分布的内螺纹。

4.如权利要求1所述的用于升船机承船厢行程检测的链轮链条装置，其特征是配重块(11)顶部中心位置焊有固定圈，用以连接链条。

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