CN103048076A

CN103048076A - 绳索预紧力检测装置及消防云梯

Info

Publication number: CN103048076A
Application number: CN2012105445515A
Authority: CN
Inventors: 周磊; 高文
Original assignee: Changsha Zoomlion Fire Fighting Machinery Co Ltd
Current assignee: Hunan Zoomlion Emergency Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: CN103048076B

Abstract

本发明实施例公开了一种绳索预紧力检测装置，包括支撑座、至少一对绳索限制组件、压头和弹性元件；所述至少一对绳索限制组件固定在所述支撑座上用于限制及定位绳索；所述压头设置在所述至少一对绳索限制组件之间，所述压头包括压块和压杆，所述压杆穿过所述支撑座并可相对所述支撑座上下移动，所述压块与所述压杆相连；所述弹性元件套设于所述压杆上且夹设在所述压块与所述支撑座之间。上述绳索预紧力检测装置通过压头将绳索不便于测量的轴向预紧力转换成便于测量的径向力并传递到弹性元件上，并通过弹性元件的压缩量来计算绳索所受到的预紧力，可以简单方便地检测绳索所受到的预紧力。

Description

绳索预紧力检测装置及消防云梯

技术领域

本发明涉及工程机械或专用车辆技术领域，尤其涉及一种绳索预紧力检测装置及具有该绳索预紧力检测装置的消防云梯。

背景技术

消防云梯是由多节梯架组装在一起，并通过钢丝绳驱动形成伸缩运动。如图1和图2所示，油缸101固定在第一节梯102，滑轮103固定在第一节梯102上，第一节梯102内设有滑槽，供第二节梯104在其内滑动；钢丝绳105一端与油缸101的活塞杆连接，另一端与第二节梯104连接；当油缸101回缩时，钢丝绳105通过滑轮103转向，实现拉动第二节梯104伸出运动；通常由于承载和结构空间限制，钢丝绳105和油缸101均为两边对称布置。同时，安装两边钢丝绳105时，需要对其进行预紧处理（钢丝绳本身具有弹性），避免拉出第二节梯104时产生冲击。

这种对称布置要求两边的钢丝绳预紧力相等或接近，不然容易导致第二节梯在第一节梯内“爬行”，引起各结构破坏、失效（如单边滑轮磨损，梯架单边磨损等）以及油缸破损。

目前，对钢丝绳的预紧力没有测量，只能在梯架动作后，根据梯架动作情况判断两边的钢丝绳预紧力是否相等或接近，再进行调节，工作反复，费时费力。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可以简单方便地检测绳索所受到的预紧力的绳索预紧力检测装置。

本发明实施例提供一种绳索预紧力检测装置，包括支撑座、至少一对绳索限制组件、压头和弹性元件；至少一对绳索限制组件固定在支撑座上用于限制及定位绳索；压头设置在至少一对绳索限制组件之间，压头包括压块和压杆，压杆穿过支撑座并可相对支撑座上下移动，压块与压杆相连；弹性元件套设于压杆上且夹设在压块与支撑座之间。

进一步地，每一个绳索限制组件为一呈倒U字形或者倒V字形的弯头。

进一步地，支撑座上设有螺孔，每一弯头通过螺母安装于支撑座上的螺孔内。

进一步地，弹性元件为弹簧或者弹片。

进一步地，每一个绳索限制组件为一端形成有挂钩结构，另一端固定于支撑座上。

进一步地，当预紧绳索时，绳索所受到的预紧力Fi为：

F_{i} = \frac{k (H_{0} - H_{i}) * \sqrt{L^{2} + {(H_{i} + R + d - H)}^{2}}}{2 (H_{i} + R + d - H)},

其中，H₀为弹性元件的原始长度，k为弹性元件的刚度，H_i为弹性元件压缩后的长度，d为绳索的直径，L为绳索限制组件与压头之间的距离，R为压块的高度，H为支撑座到绳索限制组件与绳索接触部的距离。

进一步地，压杆的第一端设有头部，压杆的第二端穿过支撑座，压块与压杆的第二端相连。

进一步地，压块采用尼龙材料制成且顶部采用弧状结构。

进一步地，至少一对绳索限制组件数量为一对，一对绳索限制组件分别固定在支撑座的两端处，压杆穿过支撑座的中部。

本发明实施例还提供一种消防云梯，包括绳索、云梯和上述的绳索预紧力检测装置，绳索预紧力检测装置通过支撑座安装于梯架。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：绳索预紧力检测装置通过压头将绳索不便于测量的轴向预紧力转换成便于测量的径向力并传递到弹性元件上，并通过弹性元件的压缩量来计算绳索所受到的预紧力，可以简单方便地检测绳索所受到的预紧力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有技术中多节梯架组装在一起的侧视结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是本发明实施例中绳索预紧力检测装置的结构示意图。

图4是图3中绳索限制组件的结构示意图。

图5是图3中压头的结构示意图。

图6为图3中支撑座的俯视图。

图7为图3中绳索预紧力检测装置使用时的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例的绳索预紧力检测装置适用于绳索（如钢丝绳、铜丝绳等）的预紧力检测。请参考图3，本发明实施例中的绳索预紧力检测装置包括至少一对绳索限制组件2、弹性元件3、压头4、螺母5、支撑座6。本实施例中，如图4所示，至少一对绳索限制组件2的数量为一对。绳索限制组件2为一呈倒U字形的弯头，弯头用于限制及定位绳索1。本实施例中，绳索1为钢丝绳。为了减小该摩擦力，提高测量精度，弯头采用圆钢弯制而成。在其他实施例中绳索限制组件2还可以为倒V字形的弯头。

压头4设置在一对绳索限制组件2之间。请结合参考图5，压头4包括压块41和压杆42。压杆42的底端（第一端）具有头部421，顶端（第二端）设有螺纹。

请结合参考图6，支撑座6上靠近其两端处各设置有两螺孔61，支撑座6的中部设置有一通孔62。每一弯头的两端分别通过螺母5安装于支撑座6上一端处的两螺孔61内，弯头通过螺母5安装在支撑座6上，可方便地通过调整螺母5来调节弯头的高度。压杆42具有螺纹的一端穿过支撑座6上的通孔62后，压块41与压杆42具有螺纹的一端通过螺纹相连。本实施例中，压块41与压杆42通过螺纹连接，便于安装。

弹性元件3套设在压杆42上并夹设在压块41与支撑座6之间。本实施例中，弹性元件3为一弹簧。

安装时，支撑座6与梯架固定。一对绳索限制组件2固定在支撑座6上。压杆42的具有螺纹的一端依次穿过支撑座6中部的通孔62及弹性元件3后与压块41通过螺纹相连。弹性元件3套设在压杆42上且两端分别抵接支撑座6及压块41，且压杆42可在支撑座6的通孔62内上下移动。绳索1穿过一对绳索限制组件2，且绳索1按压在压块41上，如此使得当压块41被绳索1按压时，压块41带动压杆42在通孔62内向下移动，且压块41压迫弹性元件3朝向支撑座6方向压缩变形。本实施例中，压块41的顶部采用弧状结构，整个压块41采用尼龙材质，如此一来可以显著减小绳索1变形所引起的摩擦，提高测量精度，二来可以减少绳索1与压块41摩擦所带来的对绳索1的损伤。从上述描述可以看出，压头4主要起到将绳索1不便于测量的轴向预紧力转换成便于测量的径向力并传递到弹性元件3上。

请参考图7，测试时，将绳索1穿过一对绳索限制组件2，并使绳索1压在压块41上。当预紧绳索1时，绳索1将会产生拉伸，导致绳索1向下压紧压块41，进而使得弹性元件3产生压缩。假设图7中Ni与Fi达到三角平衡，其中Fi表示绳索1上所受到的预紧力，Ni表示弹簧3所受到的压力，此时通过测量弹性元件3的变形量即可计算出Fi的大小，计算公式如下：

N_{i} = k (H_{0} - H_{i}) = {2 F}_{i} \frac{H_{i} + R + d - H}{\sqrt{L^{2} + {(H_{i} + R + d - H)}^{2}}}

由于N_j→F_i具有对应关系，可以得到：

F_{i} = \frac{k (H_{0} - H_{i}) * \sqrt{L^{2} + {(H_{i} + R + d - H)}^{2}}}{2 (H_{i} + R + d - H)}

其中H₀为弹性元件3的原始长度，k为弹性元件3的刚度，H_i为弹性元件3压缩后的长度，d为绳索的直径，L为绳索限制组件2与压头4之间的距离，R为压块41的高度，H为支撑座6到绳索限制组件2与绳索1接触部的距离。如此即可计算出绳索1上的预紧力与弹簧3的压缩量之间的关系。当需要对梯架两边的绳索1的预紧力调校或检查时（如要求两边的预紧力相等），可以在梯架两边同时安装该绳索预紧力检测装置，当两边的弹性元件3的压缩量相等时，可以认为此时两边绳索1的预紧力相等或相似。

在其他实施例中，至少一对绳索限制组件2的数量可以为两对、三对等，相应的至少一对绳索限制组件2对称地安装于支撑座6，压头4设置在多对绳索限制组件2之间。

上述绳索预紧力检测装置中，绳索限制组件2用于对绳索1起到限制作用，当然，其他实施例中亦可采用其他结构，比如一端形成挂钩结构用于限制绳索1，另一端固定在支撑座6上，例如绳索限制组件2可以为反“7”字形结构。弹性元件3亦可采用除弹簧之外的其他弹性元件比如弹片等，只要其能在压块41的作用下产生出压缩量，便于将绳索1的轴向预紧力转换成径向力并传递到弹性元件3上即可。

上述实施例的绳索预紧力检测装置中，绳索被一对绳索限制组件限制和定位，绳索受到轴向预紧力时，绳索拉紧并按压在压块上，将绳索不便于测量的轴向预紧力转换成便于测量的径向力并传递到弹性元件上，并通过弹性元件的压缩量来计算绳索所受到的预紧力，可以简单方便地检测绳索所受到的预紧力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种绳索预紧力检测装置，其特征在于：包括支撑座、至少一对绳索限制组件、压头和弹性元件；所述至少一对绳索限制组件固定在所述支撑座上用于限制及定位绳索；所述压头设置在所述至少一对绳索限制组件之间，所述压头包括压块和压杆，所述压杆穿过所述支撑座并可相对所述支撑座上下移动，所述压块与所述压杆相连；所述弹性元件套设于所述压杆上且夹设在所述压块与所述支撑座之间。

2.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：每一个所述绳索限制组件为一呈倒U字形或者倒V字形的弯头。

3.如权利要求2所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：所述支撑座上设有螺孔，每一弯头通过螺母安装于所述支撑座上的螺孔内。

4.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：所述弹性元件为弹簧或者弹片。

5.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：每一个所述绳索限制组件为一端形成有挂钩结构，另一端固定于所述支撑座上。

6.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：

当预紧所述绳索时，所述绳索所受到的预紧力Fi为：

F_{i} = \frac{k (H_{0} - H_{i}) * \sqrt{L^{2} + {(H_{i} + R + d - H)}^{2}}}{2 (H_{i} + R + d - H)},

其中，

H₀为所述弹性元件的原始长度，k为所述弹性元件的刚度，H_i为所述弹性元件压缩后的长度，d为所述绳索的直径，L为所述绳索限制组件与所述压头之间的距离，R为所述压块的高度，H为所述支撑座到所述绳索限制组件与所述绳索接触部的距离。

7.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：所述压杆的第一端设有头部，所述压杆的第二端穿过所述支撑座，所述压块与所述压杆的第二端相连。

8.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：所述压块采用尼龙材料制成且顶部采用弧状结构。

9.如权利要求1所述的绳索预紧力检测装置，其特征在于：所述至少一对绳索限制组件数量为一对，所述一对绳索限制组件分别固定在所述支撑座的两端处，所述压杆穿过所述支撑座的中部。

10.一种消防云梯，包括梯架及绳索，其特征在于：还包括如权利要求1至9任一项所述的绳索预紧力检测装置，所述绳索预紧力检测装置通过支撑座安装于所述梯架。