CN105197723A - 一种变坡度斜向提升容器试验平台及方法 - Google Patents

一种变坡度斜向提升容器试验平台及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变坡度斜向提升容器试验平台及方法，包括直角框架、导轨组件、对重组件、容器组件、曳引驱动装置、导轨变斜度驱动装置和检测控制系统。直角框架中设有倾斜的导轨组件；导轨组件下端设有导轨导向轮；导轨组件上端设有导向组件；导向组件下部设有固定在直角框架侧面的导轨变斜度驱动装置；导轨组件中设有对重组件和容器组件，上端设有曳引驱动装置；容器组件中设有容器调平机构；检测控制系统由倾角传感器、加速度传感器、驱动器、控制器、无线数据发射器、无线数据接收器和工控机组成。本发明可以有效模拟检测变坡度斜向提升容器的实际运行情况，同时可以检测变坡度斜向提升容器调平机构的实时性，稳定性和可靠性。

Description

一种变坡度斜向提升容器试验平台及方法
技术领域
本发明涉及一种试验平台及方法，尤其是一种适用于斜行升降运输的变坡度斜向提升容器试验平台及方法。
背景技术
斜向提升容器是近年来在矿山、观光景点、电视塔、因城市建筑面积紧张而建在山区上的住宅以及维修人员和货物上下运输的情况中，出现的一种斜行升降运输设备。斜向提升容器主要用于完成一些比如矿山等工况复杂斜坡状轨迹的提升，相比于垂直运输的曳引电梯更省力且更节省能量，而且结构紧凑、安全可靠。变坡度斜向提升容器在加减速运动时，容器会产生水平方向加速度，从而影响乘梯人员的舒适性和人身安全；同时在斜向提升容器坡度连续变化的情况下，需要对容器进行实时的调平，以保证乘梯人员的安全和舒适。现有的调平技术在实际应用中可能会出现实时性不够、稳定性不好和可靠性不高的问题，有必要设计一种变坡度斜向提升容器试验平台及方法来检测调平机构及调平控制系统的有效性和可靠性。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、操作方便、可以检验多种调平机构实时性、稳定性和可靠性的变坡度斜向提升容器试验平台及方法。
技术方案：为了实现上述目的，本发明的变坡度斜向提升容器试验平台，包括检测控制系统，还包括由立架和水平架构成的直角框架，直角框架内设有呈变坡度斜向布置的导轨组件，所述导轨组件中设有对重组件和容器组件，上端设有曳引驱动装置，直角框架的立架上设有与曳引驱动装置相连的导轨变斜度驱动装置，导轨变斜度驱动装置与检测控制系统相连；
所述的导轨组件包括由上导轨、下导轨、导轨连接板和连接加固板构成的导轨架，导轨连接板和连接加固板间隔固定在上导轨和下导轨之间；导轨架的底部设有底部导轨固定架、导轨架的顶部设有顶部导轨固定架，底部导轨固定架上设有可在水平架内左右移动的导轨导向轮，顶部导轨固定架上设有可在立架内上下移动的导向组件；所述导轨架的上段连接加固板上设有经托绳轮固定板固定的托绳轮，导轨架的下段设有经压绳轮固定板固定的压绳轮；
所述的对重组件包括对重框架、对重块、对重导向轮、对重限位轮、对重限位轮安装板、对重绳头和对重绳头安装板；所述对重块设在对重框架中；所述对重导向轮固定在对重框架两侧；所述对重限位轮经对重限位轮安装板固定在对重框架下；所述对重绳头经对重绳头安装板固定在对重框架下部；
所述的容器组件包括容器厢体、容器滑架、容器导向轮、容器限位轮、容器限位轮安装板、容器绳头、容器绳头安装板和容器调平机构；所述的容器厢体设在容器滑架上，容器滑架的一边设有与容器厢体一边铰接在一起的合页，另一边设有与容器厢体另一边铰接在一起的容器调平机构，所述容器导向轮固定在容器滑架下；所述容器限位轮通过容器限位轮安装板固定在容器滑架的两侧；所述容器绳头通过容器绳头安装板固定在合页连接一边的容器滑架下部；
所述的曳引驱动装置包括电机、曳引轮、曳引导向轮和曳引钢丝绳；所述的曳引钢丝绳绕过曳引轮和曳引导向轮，两端分别固定在容器绳头和对重绳头上；
所述的导轨变斜度驱动装置包括电动缸、固定在直角框架上的电动缸安装板和与导向组件铰接的Y型接头；
所述的检测控制系统包括设在容器厢体中的倾角传感器、加速度传感器和无线数据发射器，设在上导轨两端的限位开关，设在地面直角框架旁的驱动器、控制器、无线数据接收器和工控机。
所述直角框架的立架和水平架内分别固定有T型导轨。
所述的导向组件包括导向轮组、U型槽铝、连接杆和接头支座；导向轮组通过螺栓固定在U型槽铝中；连接杆通过螺栓固定在两个对称的U型槽铝之间，连接杆的下部设有接头支座。
使用上述装置的变坡度斜向提升容器试验方法，包括如下步骤：
(1)通过曳引驱动装置将容器组件下放到上导轨设定的位置；
(2)通过工控机设置容器组件沿上导轨的运动曲线，并设置导轨组件的整体倾斜角度或倾斜角度的变化曲线；
(3)通过工控机控制按钮，启动导轨变斜度驱动装置驱动导轨组件按设置的倾斜角度变化曲线移动到位后，通过曳引驱动装置驱动容器组件按设定运动曲线沿上导轨运行；同时，通过控制器控制容器调平机构；
(4)用设置在容器厢体上的倾角传感器和加速度传感器分别测量出容器厢体在运行过程中的倾角和加速度的变化过程，通过控制器分析容器厢体倾角的变化，实时控制容器调平机构的运动轨迹；容器厢体的加速度信号通过无线数据发射器和无线数据接收器传输给工控机，模拟分析变坡度斜向提升容器在运行过程中的加速度响应过程。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明解决了斜向提升容器在加减速运动时会产生水平加速度影响乘梯人员安全与舒适的问题，以及变坡度斜向提升容器在运行过程中容器实时调平时实时性不够、稳定性不好和可靠性不高的问题，可有效检测调平机构及调平控制系统的有效性和可靠性；导轨倾斜角度可以根据实际工况调节，适应性好；可以适用多种容器调平机构和相应的调平控制系统的试验检测，为变坡度斜向提升容器容器调平技术的实际应用和改进提供参考，可检验多种调平机构实时性、稳定性和可靠性的变坡度斜向提升容器试验。其结构简单，操作方便，安全可靠，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的变坡度斜向提升容器试验平台主视图；
图2是本发明的变坡度斜向提升容器试验平台立体结构示意图；
图3是本发明的导轨组件与导轨变斜度驱动装置立体结构示意图；
图4是本发明的导向组件立体结构示意图；
图5是本发明的容器组件正视图；
图6是本发明的容器组件立体结构示意图；
图7是本发明的对重底部立体结构示意图；
图8是本发明的托绳组件立体结构示意图；
图9是本发明的压绳组件立体结构示意图。
图中：1-直角框架，1-1-T型导轨，2-导轨组件，2-1-导轨导向轮，2-2-导向组件，2-3-上导轨，2-4-下导轨，2-5-底部导轨固定架，2-6-顶部导轨固定架，2-7-导轨连接板，2-8-连接加固板，2-9-铰链，2-10-托绳轮固定板，2-11-托绳轮，2-12-压绳轮固定板，2-13-压绳轮，2-14-导向轮组，2-15-U型槽铝，2-16-连接杆，2-17-接头支座，3-对重组件，3-1-对重导向轮，3-2-对重限位轮，3-3-对重绳头，3-4-对重限位轮安装板，3-5-对重绳头安装板，3-6-对重框架，3-7-对重块，4-容器组件，4-1-容器调平机构，4-2-容器导向轮，4-3-容器限位轮，4-4-容器绳头，4-5-容器滑架，4-6-容器厢体，4-7-容器限位轮安装板，4-8-容器绳头安装板，4-9-调平铰链，4-10-合页，5-曳引驱动装置，5-1-电机，5-2-曳引轮，5-3-曳引导向轮，5-4-曳引钢丝绳，6-导轨变斜度驱动装置，6-1-电动缸，6-2-电动缸安装板，6-3-Y型接头，7-检测控制系统，7-1-倾角传感器，7-2-加速度传感器，7-3-无线数据发射器，7-4-限位开关，7-5-驱动器，7-6-控制器，7-7-无线数据接收器，7-8-工控机。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明：
如图1～2所示，本发明的变坡度斜向提升容器试验平台，主要由直角框架1、导轨组件2、对重组件3、容器组件4、曳引驱动装置5、导轨变斜度驱动装置6和检测控制系统7构成；所述的直角框架1由立架和水平架构成的，直角框架1内设有呈变坡度斜向布置的导轨组件2，所述导轨组件2下端设有导轨导向轮2-1；导轨组件2上端设有导向组件2-2；所述导向组件2-2下部设有固定在直角框架1侧面的导轨变斜度驱动装置6；所述导轨组件2中设有对重组件3和容器组件4，上端设有曳引驱动装置5，直角框架1的立架上设有与曳引驱动装置5相连的导轨变斜度驱动装置6，导轨变斜度驱动装置6与检测控制系统7相连；所述直角框架1的立架和水平架内通过螺栓分别固定有便于容器导向轮4-2-移动的T型导轨1-1。导轨组件2的导轨导向轮2-1沿直角框架1底部T型导轨左右运动，导向组件2-2沿直角框架侧面T型导轨1-1上下运动；所述检测控制系统7包括设在容器厢体4-6中的倾角传感器7-1、加速度传感器7-2和无线数据发射器7-3，设在上导轨2-3两端的限位开关7-4，设在地面直角框架1旁的驱动器7-5、控制器7-6、无线数据接收器7-7和工控机7-8组成。所述的曳引驱动装置5包括电机5-1、曳引轮5-2、曳引导向轮5-3和曳引钢丝绳5-4；所述的曳引钢丝绳5-4绕过曳引轮5-2和曳引导向轮5-3，两端分别固定在容器绳头4-4和对重绳头3-3上；所述的导轨变斜度驱动装置6包括电动缸6-1、固定在直角框架1上的电动缸安装板6-2和与导向组件2-2铰接的Y型接头6-3。
如图3～4所示，所述的导轨组件2由上导轨2-3、下导轨2-4、导轨连接板2-7、连接加固板2-8、底部导轨固定架2-5、顶部导轨固定架2-6、导轨导向轮2-1和导向组件2-2组成，通过螺栓固定在一起。由上导轨2-3、下导轨2-4、导轨连接板2-7和连接加固板2-8构成的导轨架，导轨连接板2-7和连接加固板2-8间隔固定在上导轨2-3和下导轨2-4之间；导轨架的底部设有底部导轨固定架2-5、导轨架的顶部设有顶部导轨固定架2-6，底部导轨固定架2-5上设有可在水平架内左右移动的导轨导向轮2-1，顶部导轨固定架2-6上设有可在立架内上下移动的导向组件2-2；所述导轨架的上段连接加固板2-8上设有经托绳轮固定板2-10固定的托绳轮2-11，导轨架的下段设有经压绳轮固定板2-12固定的压绳轮2-13；
所述的导向组件2-2包括导向轮组2-14、U型槽铝2-15、连接杆2-16和接头支座2-17；导向轮组2-14通过螺栓固定在U型槽铝2-15中；连接杆2-16通过螺栓固定在两个对称的U型槽铝2-15之间，连接杆2-16的下部设有接头支座2-17。导向组件2-2通过铰链2-9与顶部导轨固定架2-6铰接在一起；由导向轮组2-14、U型槽铝2-15、连接杆2-16和接头支座2-17组成；导向轮组2-14通过螺栓固定在U型槽铝2-15中；连接杆2-16通过螺栓固定在两个对称的U型槽铝2-15中间；接头支座2-17通过螺栓固定在连接杆2-16下部。所述曳引驱动装置5由电机5-1、曳引轮5-2、曳引导向轮5-3和曳引钢丝绳5-4组成，固定在顶部导轨固定架2-6上。所述的曳引钢丝绳5-4绕过曳引轮5-2和曳引导向轮5-3，两端分别固定在容器绳头4-4和对重绳头3-3上。所述导轨变斜度驱动装置6由电动缸6-1、通过螺栓固定在直角框架1上的电动缸安装板6-2和与导向组件2-2铰接的Y型接头6-3组成。
如图5～6所示，所述的容器组件4包括容器厢体4-6、容器滑架4-5、容器导向轮4-2、容器限位轮4-3、容器限位轮安装板4-7、容器绳头4-4、容器绳头安装板4-8和容器调平机构4-1；所述的容器厢体4-6设在容器滑架4-5上，容器滑架4-5的一边设有与容器厢体4-6一边铰接在一起的合页4-10，另一边设有与容器厢体4-6另一边铰接在一起的容器调平机构4-1，所述容器导向轮4-2固定在容器滑架4-5下；所述容器限位轮4-3通过容器限位轮安装板4-7固定在容器滑架4-5的两侧；所述容器绳头4-4通过容器绳头安装板4-8固定在合页连接一边的容器滑架4-5下部；容器厢体4-6与容器滑架4-5一边通过合页4-10铰接在一起；所述容器导向轮4-2通过螺栓固定在容器滑架4-5下；所述容器限位轮4-3通过容器限位轮安装板4-7和螺栓固定在容器滑架4-5两侧；所述容器绳头4-4通过容器绳头安装板4-8和螺栓固定在容器滑架4-5下部；所述容器调平机构4-1通过调平铰链4-9设在容器厢体4-6与容器滑架4-5之间。
如图7所示，所述的对重组件3主要由对重框架3-6、对重块3-7、对重导向轮3-1、对重限位轮3-2、对重限位轮安装板3-4、对重绳头3-3和对重绳头安装板3-5组成；所述对重块3-7设在对重框架3-6中；所述对重导向轮3-1固定在对重框架3-6两侧；所述对重限位轮3-2经对重限位轮安装板3-4固定在对重框架3-6下；所述对重绳头3-3经对重绳头安装板3-5固定在对重框架3-6下部；
如图8～9所示，所述连接加固板2-8上通过托绳轮固定板2-10固定有托绳轮2-11；通过压绳轮固定板2-12固定有压绳轮2-13。所述的检测控制系统7包括设在容器厢体4-6中的倾角传感器7-1、加速度传感器7-2和无线数据发射器7-3，设在上导轨2-3两端的限位开关7-4，设在地面直角框架1旁的驱动器7-5、控制器7-6、无线数据接收器7-7和工控机7-8。
本发明的变坡度斜向提升容器试验方法，具体步骤如下：
(1)通过曳引驱动装置5将容器组件4放到上导轨2-3设定的位置；
(2)通过工控机7-8设置容器组件4沿上导轨2-3的运动曲线，在工控机7-8上设置导轨组件2的整体倾斜角度或倾斜角度的变化曲线；
(3)通过工控机7-8控制按钮，按下工控机7-8的“开始”按钮，启动导轨变斜度驱动装置6驱动导轨组件2按设置的倾斜角度变化曲线移动到位后，通过曳引驱动装置5驱动容器组件4按设定运动曲线沿上导轨2-3运行；同时，通过控制器7-6控制容器调平机构4-1，运动，保持容器厢体水平；
(4)用设置在容器厢体4-6上的倾角传感器7-1和加速度传感器7-2分别测量出容器厢体4-6在运行过程中的倾角和加速度的变化过程，通过控制器7-6分析容器厢体4-6倾角的变化，实时控制容器调平机构4-1的运动轨迹；容器厢体4-6的加速度信号通过无线数据发射器7-3和无线数据接收器7-7传输给工控机7-8，模拟分析变坡度斜向提升容器在运行过程中的加速度响应过程。
本发明中容器调平机构4-1具有可替换性，图中容器调平机构4-1仅为示例。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种变坡度斜向提升容器试验平台，包括检测控制系统（7），其特征在于：还包括由立架和水平架构成的直角框架（1），直角框架（1）内设有呈变坡度斜向布置的导轨组件（2），所述导轨组件（2）中设有对重组件（3）和容器组件（4），上端设有曳引驱动装置（5），直角框架（1）的立架上设有与曳引驱动装置（5）相连的导轨变斜度驱动装置（6），导轨变斜度驱动装置（6）与检测控制系统（7）相连；
所述的导轨组件（2）包括由上导轨（2-3）、下导轨（2-4）、导轨连接板（2-7）和连接加固板（2-8）构成的导轨架，导轨连接板（2-7）和连接加固板（2-8）间隔固定在上导轨（2-3）和下导轨（2-4）之间；导轨架的底部设有底部导轨固定架（2-5）、导轨架的顶部设有顶部导轨固定架（2-6），底部导轨固定架（2-5）上设有可在水平架内左右移动的导轨导向轮（2-1），顶部导轨固定架（2-6）上设有可在立架内上下移动的导向组件（2-2）；所述导轨架的上段连接加固板（2-8）上设有经托绳轮固定板（2-10）固定的托绳轮（2-11），导轨架的下段设有经压绳轮固定板（2-12）固定的压绳轮（2-13）；
所述的对重组件（3）包括对重框架（3-6）、对重块（3-7）、对重导向轮（3-1）、对重限位轮（3-2）、对重限位轮安装板（3-4）、对重绳头（3-3）和对重绳头安装板（3-5）；所述对重块（3-7）设在对重框架（3-6）中；所述对重导向轮（3-1）固定在对重框架（3-6）两侧；所述对重限位轮（3-2）经对重限位轮安装板（3-4）固定在对重框架（3-6）下；所述对重绳头（3-3）经对重绳头安装板（3-5）固定在对重框架（3-6）下部；
所述的容器组件（4）包括容器厢体（4-6）、容器滑架（4-5）、容器导向轮（4-2）、容器限位轮（4-3）、容器限位轮安装板（4-7）、容器绳头（4-4）、容器绳头安装板（4-8）和容器调平机构（4-1）；所述的容器厢体（4-6）设在容器滑架（4-5）上，容器滑架（4-5）的一边设有与容器厢体（4-6）一边铰接在一起的合页（4-10），另一边设有与容器厢体（4-6）另一边铰接在一起的容器调平机构（4-1），所述容器导向轮（4-2）固定在容器滑架（4-5）下；所述容器限位轮（4-3）通过容器限位轮安装板（4-7）固定在容器滑架（4-5）的两侧；所述容器绳头（4-4）通过容器绳头安装板（4-8）固定在合页连接一边的容器滑架（4-5）下部；
所述的曳引驱动装置（5）包括电机（5-1）、曳引轮（5-2）、曳引导向轮（5-3）和曳引钢丝绳（5-4）；所述的曳引钢丝绳（5-4）绕过曳引轮（5-2）和曳引导向轮（5-3），两端分别固定在容器绳头（4-4）和对重绳头（3-3）上；
所述的导轨变斜度驱动装置（6）包括电动缸（6-1）、固定在直角框架（1）上的电动缸安装板（6-2）和与导向组件（2-2）铰接的Y型接头（6-3）；
所述的检测控制系统（7）包括设在容器厢体（4-6）中的倾角传感器（7-1）、加速度传感器（7-2）和无线数据发射器（7-3），设在上导轨（2-3）两端的限位开关（7-4），设在地面直角框架（1）旁的驱动器（7-5）、控制器（7-6）、无线数据接收器（7-7）和工控机（7-8）。
2.根据权利要求1所述的一种变坡度斜向提升容器试验平台，其特征在于：所述直角框架（1）的立架和水平架内分别设有T型导轨（1-1）。
3.根据权利要求1所述的一种变坡度斜向提升容器试验平台，其特征在于：所述的导向组件（2-2）包括导向轮组（2-14）、U型槽铝（2-15）、连接杆（2-16）和接头支座（2-17）；导向轮组（2-14）通过螺栓固定在U型槽铝（2-15）中；连接杆（2-16）通过螺栓固定在两个对称的U型槽铝（2-15）之间，连接杆（2-16）的下部设有接头支座（2-17）。
4.一种使用权利要求1所述装置的变坡度斜向提升容器试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过曳引驱动装置（5）将容器组件（4）下放到上导轨（2-3）设定的位置；
（2）通过工控机（7-8）设置容器组件（4）沿上导轨（2-3）的运动曲线，并设置导轨组件（2）的整体倾斜角度或倾斜角度的变化曲线；
（3）通过工控机（7-8）控制按钮，启动导轨变斜度驱动装置（6）驱动导轨组件（2）按设置的倾斜角度变化曲线移动到位后，通过曳引驱动装置（5）驱动容器组件（4）按设定运动曲线沿上导轨（2-3）运行；同时，通过控制器（7-6）控制容器调平机构（4-1）；
（4）用设置在容器厢体（4-6）上的倾角传感器（7-1）和加速度传感器（7-2）分别测量出容器厢体（4-6）在运行过程中的倾角和加速度的变化过程，通过控制器（7-6）分析容器厢体（4-6）倾角的变化，实时控制容器调平机构（4-1）的运动轨迹；容器厢体（4-6）的加速度信号通过无线数据发射器（7-3）和无线数据接收器（7-7）传输给工控机（7-8），模拟分析变坡度斜向提升容器在运行过程中的加速度响应过程。
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