CN103743519A - 一种测量提升机制动力矩的方法及装置 - Google Patents

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本发明涉及一种测量提升机制动力矩的方法及装置。一种测量提升机制动力矩的装置，包括钢丝绳、测力器，还包括套嵌在提升机滚筒圆盘上的定位滑块及导向滑块。操作过程为：把定位滑块与导向滑块安设于提升机滚筒圆盘上；把钢丝绳一端固定在提升机滚筒圆盘上的圆周孔上后，另一端经导向槽引出；在拉动提升机滚筒转动瞬间，测量出钢丝绳另一端的拉力大小，计算出制动力矩。本发明具有力臂获取容易，测量数据精确，且结构简单，操作简便，适应性强的优点，可广泛应用于包括矿井提升机在内的大型机械制动力矩的测量。

Description

一种测量提升机制动力矩的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种测量大型机械制动力矩的方法及装置，尤其是一种适用于提升机制动器制动力矩测量的方法及装置。
背景技术
矿井提升机是煤矿中煤、人员和物料等运输的咽喉，其可靠程度直接影响到矿井生产和人员安全，而制动器是提升机的重要安全保护装置。制动力矩是提升机制动器的关键性能参数之一。《煤炭安全规程》规定：提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩和实际提升静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。按规定制动力矩需一年进行一次技术测定。这是因为制动器的碟簧更换、闸间隙调整、闸盘被油污染等都可能会引起制动力矩变化，使得制动力矩小于3倍的静荷重旋转力矩，从而引发制动失灵事故。因此经常测定制动力矩是保证提升机制动器安全的重要保障。
生产中常用拉动固定在滚筒圆盘上的钢丝绳，以提升机滚筒圆盘半径作为力臂计算制动力矩的方法来测量制动力矩，这种测定方法极难保证钢丝绳与力臂的垂直，误差比较大，测量准确度低。专利号为ZL 200710025204.0公开了一种大型制动器制动力矩渐开线形测量装置。该装置利用千斤顶产生驱动力，驱动力作用在以被提升机滚筒圆盘外圆半径为基圆半径的渐开线形承压件上，来测量制动力矩。但由于渐开线承压件的渐开线面的精确成形十分困难，加上实际生产中力臂的获得十分困难，故测量精确度低。即使上述测量方法与装置得到进一步改进，如专利号为ZL 201010555300.8公开的一种非接触式渐开线形制动力矩的安装方法，但仍未根本上解决它们的不足。故亟需提供一种准确度更高、操作简便的提升机制动力矩测量方法与装置。
发明内容
本发明的目的是根据已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、安装与操作方便、测量准确的测量提升机制动力矩的方法及装置。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种测量提升机制动力矩的方法，包括如下步骤：
a)      把定位滑块的定位槽与提升机滚筒圆盘间隙配合套嵌后，通过定位销铰接在提升机滚筒圆盘的圆周孔中；
b)      把导向滑块的定位槽与提升机滚筒圆盘间隙配合套嵌后，使导向滑块的定位孔的中心线与定位滑块的定位块上的联接孔的中心线重合，然后把定位孔与联接孔铰接在一起；
c)      按步骤b）所描述的安装方式依次安设所需的其他导向滑块于提升机滚筒圆盘上；
d)     把钢丝绳一端固定在提升机滚筒圆盘上距离定位滑块邻近的圆周孔上后，另一端经定位滑块与导向滑块共同形成的导向槽引出；
e)      在钢丝绳的另一端与导向槽底部相切的方向施加拉力；
f)       在拉动提升机滚筒转动瞬间，测量出钢丝绳另一端的拉力大小，通过导向槽半径与拉力大小计算出制动力矩。
一种测量提升机制动力矩的装置，包括钢丝绳、测力器，其特征在于：还包括套嵌在提升机滚筒圆盘上的由定位滑块及导向滑块串接而成的导向滑块组。
所述定位滑块与导向滑块的上部均设有形状相同的、横截面为弧形的导向槽；所述的定位滑块与导向滑块的下部均设有形状相同的、横截面为矩形的定位槽；所述的定位槽的底部边线形成的圆弧与提升机滚筒圆盘半径相同；所述的导向槽的横截面几何中心连线呈圆弧形，且与定位槽的底部边线形成的圆弧共圆心，以使定位滑块与导向滑块安装后形成的导向槽与提升机滚筒圆盘为同心圆。
所述的定位槽的底部边线形成的圆弧与导向槽的横截面几何中心连线形成的圆弧的距离大于20mm，目的是保证滑块有足够的强度。
所述的定位槽的底部边线形成的圆弧与所述的导向槽的横截面几何中心连线形成的圆弧的圆心角相等，为10°~15°；所述定位滑块与导向滑块的两侧边线的相交点与所述的定位槽的底部边线形成的圆弧的圆心重合，以便于定位滑块与导向滑块串接时能获得完整连续的导向槽。
 所述定位滑块与导向滑块一侧均设有带有联接孔的定位块；所述定位滑块与导向滑块另一侧均设有定位孔；所述联接孔的圆心与定位孔的圆心到所述的定位槽的底部边线形成圆弧的圆心的距离相等；所述定位块的联接孔的圆心到滑块同侧边的距离d1与定位孔的圆心到滑块邻近的侧边的距离d2相等，以使在定位滑块与导向滑块串接后获得完整连续的导向槽前提下，使安装与拆卸简便。
所述定位滑块与导向滑块上部的导向槽截面几何中心形成的圆弧的总圆心角不小于30°，以使钢丝绳在拉动过程中有充分的行程空间来维持切向方向。
本发明的一种测量提升机制动力矩的方法及装置的工作原理如下：把定位滑块的定位槽与提升机滚筒圆盘间隙配合套嵌后，通过定位销铰接在提升机滚筒圆盘的圆周孔中；把导向滑块的定位槽与提升机滚筒圆盘间隙配合套嵌后，使导向滑块的定位孔的中心线与定位滑块的定位块上的联接孔的中心线重合，把定位孔与联接孔铰接在一起；按以上所描述的安装方式依次安设所需的其他导向滑块于提升机滚筒圆盘上，在定位滑块与导向滑块串接后获得了完整连续的导向槽，该导向槽的横截面几何中心连线形成的圆弧与提升机滚筒圆盘共圆心。把钢丝绳一端固定在提升机滚筒圆盘上距离定位滑块邻近的圆周孔上后，另一端经定位滑块与导向滑块共同形成的导向槽引出；在钢丝绳的另一端与导向槽底部相切的方向施加拉力；在拉动提升机滚筒转动瞬间，测量出钢丝绳另一端的拉力大小，通过导向槽半径与拉力大小计算出制动力矩，制动力矩的大小等于施加在钢丝绳上的拉力与导向槽的横截面几何中心连线所形成的圆弧的半径的乘积。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：力臂获取容易，测量数据精确，且结构简单，操作简便，适应性强，可广泛应用于包括矿井提升机在内的大型机械制动力矩的测量。
附图说明
图1为本发明的一种测量提升机制动力矩的方法及装置的结构示意图。
图2为定位滑块的结构示意图。
图3为导向滑块的结构示意图。
图4为定位滑块与三个导向滑块串接后示意图。
图中：1、提升机滚筒 2、测力器 3、钢丝绳 4、定位槽 5、导向槽 6、导向滑块 7、联接孔 8、定位块 9、销 10、定位滑块 11、定位销 12、定位孔 13、圆周孔 14、钢丝绳绳夹 15、销 16、提升机滚筒圆盘。
具体实施方式
以下结合附图中的实施例对本发明--“一种测量提升机制动力矩的方法及装置”作进一步说明。
 如附图2所示，圆心角的10°扇形金属定位滑块10左部设有定位孔12，同面右部设有含有联接孔7的定位块8；定位孔12到同侧边的距离d1与联接孔7到定位滑块10同侧边的距离d2均为5mm；中心设有通孔的定位滑块10上部设有横截面由三段圆弧组成的导向槽5；定位滑块10下部设有宽度与提升机滚筒圆盘16厚度相同的定位槽4；定位槽4的底部边线形成的圆弧与导向槽5的横截面几何中心线形成的圆弧的距离为25mm。
如附图1所示，本发明一种测量提升机制动力矩的方法及装置包括钢丝绳、测力器、一个定位滑块10和三个导向滑块6。所述定位滑块10的定位槽4与提升机滚筒圆盘16间隙配合套嵌后，通过定位销11铰接在提升机滚筒圆盘16的圆周孔13中；所述导向滑块6的定位槽4与提升机滚筒圆盘16间隙配合套嵌后，通过销7把导向滑块6的定位孔12与定位滑块10的联接孔7连接使导向滑块6与定位滑块10相铰接；按以上所描述的安装方式依次安设其他两个导向滑块6于提升机滚筒圆盘16上，在定位滑块与导向滑块串接后获得了完整连续的导向槽，该导向槽的横截面几何中心连线形成的圆弧与提升机滚筒圆盘共圆心。在提升机滚筒圆盘16靠近定位滑块10的提升机滚筒圆盘的圆周孔13处，把钢丝绳3一端经销15以及钢丝绳绳夹14与提升机滚筒圆盘16连接，另一端经导向槽5引出，在钢丝绳3的另一端施加与提升机滚筒圆盘16切线方向平行的拉力；在拉动提升机滚筒转动瞬间，测量出钢丝绳另一端的拉力大小，通过导向槽半径与拉力大小计算出制动力矩。

Claims (9)

1.一种测量提升机制动力矩的方法，其特征在于:包括如下步骤：
a）把定位滑块（10）的定位槽（4）与提升机滚筒圆盘（16）间隙配合套嵌后，通过定位销（11）铰接在提升机滚筒圆盘（16）的圆周孔（13）中；
b）把导向滑块（6）的定位槽（4）与提升机滚筒圆盘（16）间隙配合套嵌后，使导向滑块（6）的定位孔(12)的中心线与定位滑块(10)的定位块（8）上的联接孔（7）的中心线重合，然后把定位孔（12）与联接孔（7）铰接在一起；
c）按步骤b）所描述的安装方式依次安设所需的其他导向滑块（6）于提升机滚筒圆盘（16）上；
d）把钢丝绳（3）一端固定在提升机滚筒圆盘（16）上距离定位滑块（8）邻近的圆周孔（13）上后，另一端经定位滑块（8）与导向滑块（6）共同形成的导向槽（5）引出；
e）在钢丝绳（3）的另一端与导向槽（5）底部相切的方向施加拉力；
f）在拉动提升机滚筒（1）转动瞬间，测量出钢丝绳（3）另一端的拉力大小，通过导向槽（5）半径与拉力大小计算出制动力矩。
2.一种测量提升机制动力矩的装置，包括钢丝绳（3）、测力器（2），其特征在于：还包括套嵌在提升机滚筒圆盘（16）上的由定位滑块（10）及导向滑块（6）串接而成的导向滑块组。
3.根据权利要求2的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述定位滑块（10）与导向滑块（6）的上部均设有形状相同的、横截面为弧形的导向槽（5）；所述的定位滑块（10）与导向滑块（6）的下部均设有形状相同的、横截面为矩形的定位槽（4）；所述的定位槽（4）的底部边线形成的圆弧与提升机滚筒圆盘（16）半径相同；所述的导向槽（5）的横截面几何中心连线呈圆弧形，且与定位槽（4）的底部边线形成的圆弧共圆心。
4.根据权利要求3的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述的定位槽（4）的底部边线形成的圆弧与导向槽（5）的横截面几何中心连线形成的圆弧的距离大于20mm。
5.根据权利要求3的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述的定位槽（4）的底部边线形成的圆弧与所述的导向槽（5）的横截面几何中心连线形成的圆弧的圆心角相等，为10°~15°。
6.根据权利要求2的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述定位滑块（10）与导向滑块（6）的两侧边线的相交点与所述的定位槽（4）的底部边线形成的圆弧的圆心重合。
7.根据权利要求2的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述定位滑块（10）与导向滑块（6）一侧均设有带有联接孔（7）的定位块（8）；所述定位滑块（10）与导向滑块（6）另一侧均设有定位孔（12）。
8.根据权利要求7的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述联接孔(7)的圆心与定位孔（12）的圆心到所述的定位槽（4）的底部边线形成圆弧的圆心的距离相等；所述联接孔(7)的圆心到滑块同侧边的距离d1与定位孔（12）的圆心到滑块同侧边的距离d2相等。
9.根据权利要求2的一种测量提升机制动力矩的装置，其特征在于：所述定位滑块（10）与导向滑块（6）上部的导向槽（5）截面几何中心连线形成的圆弧的总圆心角不小于30°。
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