CN106324080A - 可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置 - Google Patents

Abstract

可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，壳体为两个半圆筒，上半圆筒外部固定连接手柄，左右两端分别转动连接摇臂，并各自转动连接上左右导轮，下半圆筒外部与底座固定连接，底座左右两侧分别转动连接下左右导轮，底座前后两侧还分别转动连接前后导轮。圆筒内部固定置有磁钢，并由导套包覆。本发明可方便地装卸于检测盲区最小的集装箱起重机运行小车上，由导轮夹持钢丝绳，束缚装置可使整个传感器是处于柔性状态从而使钢丝绳浮动定位，平稳地通过传感器，从而完成在线检测的功能。本发明用圆筒取代衔铁，磁钢紧贴筒壁，实现应用少量磁钢与钢丝绳形成磁回路，使钢丝绳与磁敏元件非接触也能被磁化并达到饱和，减轻了传感器重量。

Description

可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳检测装置，特别是一种可移动多回路的用于港口集装箱起重机多根同步吊装集装箱的钢丝绳在线检测的装置。

背景技术

1906年，南非发明了世界上第一台钢丝绳电磁无损检测仪器，一百多年来，仪器检测的结构和性能不断提高，但基本原理是世界公认，并一直沿用至今。仪器也都是由传感器和处理器二大主要部件组成。

传感器的基本结构和工作原理如图1所示：传感器中上下左右永久磁钢1通过衔铁2连接，与钢丝绳共同形成磁回路，其磁力线走向为：N极—衔铁—S极—钢丝绳—N极。

当钢丝绳1通过传感器时，使钢丝绳10磁化并达到饱和。

当钢丝绳1发生内外部断丝、锈蚀、磨损、松股、跳丝、变形、材质变化等缺陷就会产生漏磁和磁通量变化的信号，结合编码器5每转产生100个脉冲触发而给出的钢丝绳位置信号，通过由位于传感器中央二片导磁率较大的聚磁环3集聚磁感应信号，并被插在二片聚磁环中心，环绕在钢丝绳四周的陈列磁敏元件（霍尔元件）4接收并输出。接着，由处理器进行信号处理、分析诊断。

近20年来，随着集装箱的高速发展，国内外的港口很大部分应用岸边集装箱起重机和轮胎式集装箱起重机。为了保证起重机“命根子”钢丝绳的安全，港口管理部门和专业特检单位，或采用人工传统方法，眼看、手摸、尺量检查，或采用钢丝绳无损检测仪器检测。

人工检查漏洞很大，钢丝绳内部的断丝看不到，钢丝绳若遭雷击引起材质变化，更无法知道。即使应用仪器检测，手扶传感器，耗时费力，难以应对每台起重机至少有4根长长的起升钢丝绳，每个港口又有多台起重机。从而，钢丝绳断丝、断股、断绳的事故不可避免，时有发生，严重影响港口起重机的运行安全，为了保证安全，港口只能按起吊集装箱的数量，定期报废，经统计研究，报废的钢丝绳剩余寿命还很长，造成极大浪费。

另外在煤矿，比如南非的矿井深达几千米，同步检测四根提升机的钢丝绳是采用四套独立的钢丝绳检测仪，每台传感器分别安装在角钢制作的三角架上，检测时作为主机的四台处理器同时启用，相当麻烦，劳动强度很大，必须专心注之。由于南非的仪器还是应用模拟量处理方法的传统仪器，可以说比较落后，操作更加困难。至于欧美日发达国家至今还是用手提式的钢丝绳检测仪检测钢丝绳。

中国煤矿对钢丝绳的安全历来十分重视，《煤矿安全规程》规定提升机钢丝绳必须每天检查。随着中国钢丝绳检测技术的高速发展，近年来开始逐步推广安装数字化的提升机钢丝绳在线检测系统。对单位缠绕式提升机，一个或二个传感器，随动安装，也就是传感器随着钢丝绳的上上下下沿着提升机的滚筒左右移动；对多绳摩擦式提升机，则由多个传感器套装在钢丝绳上，由浮动支架抵抗钢丝绳的晃动和振动。以此传感器和处理器都是安装在提升机机房室内的固定机架上，其结构全部按照提升机工况设计的，也无法承受风吹雨淋的侵蚀，不能任意移位，尚未接入互联网，不能实现远程监察。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置。其能满足特种设备安全监督的定期快速检测多台起重机的钢丝绳。同时还能为港口集装箱起重机运行管理提供钢丝绳在线检测和远程检测。

本发明采用了下列技术方案解决了其技术问题：可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，包括壳体，该壳体内置有磁钢，并由导套裹复，所述的导套中嵌有聚磁环以及磁敏元件，所述的壳体上还置有手柄，该手柄的一端转动连接摇臂，该摇臂的一端转动连接导轮，该导轮中置有编码器，其特征在于：所述壳体为上下两个半圆筒所构成，壳体的上半圆筒外部固定连接手柄，该手柄左右两端分别转动连接左、右摇臂，该左、右摇臂各自的另一端分别转动连接垂直方向的上左导轮和上右导轮，上左导轮上固定置有编码器，所述壳体的上半圆筒内部固定置有磁钢，并由导套包覆，所述壳体的下半圆筒内部同样固定置有磁钢，并由导套包覆，下半圆筒外部与一底座固定连接，该底座的左右两侧分别转动连接垂直方向的下左导轮和下右导轮，该底座的前后两侧还分别转动连接水平方向的前导轮和后导轮。所述的底座下部固定置有两导轮座，该导轮座上转动连接偏心卧式导轮，所述底座的四角置有小孔，该小孔连接细钢丝绳，该细钢丝绳的另一端固定连接在能方便地固定于集装箱起重机小车任意位置上的永磁开关器，从而构成束缚装置。

本发明可方便地装卸于检测盲区最小的集装箱起重机运行小车上，并由垂直方向上的导轮和水平上方向的导轮夹持钢丝绳，使钢丝绳能够平稳的非接触式的通过上下半圆筒体，从而完成在线检测的功能。另外，本发明舍弃了现有传感器中的衔铁，由圆筒取代其功能，内侧磁钢紧贴筒壁，实现应用少量的永久磁钢，与钢丝绳形成磁场强度较大的磁回路，使钢丝绳与磁敏元件非接触也能被磁化并达到饱和，大大减轻了传感器的重量。

附图说明

图1为钢丝绳检测仪的基本原理示意图。

图2为本发明系统框图。

图3为本发明结构示意图。

图4为图3中A-A向圆筒壁与永久磁钢的局部剖面放大图。

图5为本发明导套上聚磁环与磁敏元件的局部剖面放大图。

图6为图5中B-B向剖面图。

图7为本发明中的束缚装置结构示意图。

图中各序号分别表示为：

1－磁钢；2－壳体/衔铁；21－上半圆筒；22－下半圆筒；3－聚磁环；4－磁敏元件；5－编码器；6－导套；7－手柄；8－弹簧；91－左摇臂；92－右摇臂；101－上左导轮；102－上右导轮；103－下左导轮；104－下右导轮；105－左前导轮、106－右前导轮；11－钢丝绳；12－底座；13－偏心卧式导轮；14－细钢丝绳；15－永磁开关器；16－小孔。

具体实施方式

以下结合实施例以及附图对本发明作进一步的描述。

参照图3和图4，本发明包括一圆筒壳体2，该壳体2由上、下两个半圆筒21和22构成，通过可启闭的铰链和插销连接。圆筒的材料是导磁率较好的A3钢。

所述的圆筒壳体2的上圆半筒21上固定连接一铝合金的手柄7，该手柄7的左右对称的二端，分别转动连接铝合金材料制成的左右摇臂91和92。左摇臂91的另一端转动连接垂直方向的尼龙上左导轮101，该上左导轮101上固定置有测距用的编码器5。同样，右摇臂92的另一端也转动连接垂直方向的尼龙上右导轮102

所述壳体2的下半圆筒22通过螺栓固定连接在铝合金底座12上，该底座12的左右两侧分别转动连接垂直方向的下左导轮103和下右导轮104。

所述底座12上水平方向的前导轮和后导轮共有四个，在被测钢丝绳11的前端下半圆筒22的左右两侧分别置有左前导轮105，和右前导轮106，在被测钢丝绳11的后端下半圆筒22的左右两侧分别置有左后导轮，和右后导轮（图3中未画出）。。

上述垂直方向和水平方向的各导轮组合，其整体重量轻，能够真正做到便携便装可移动式。当钢丝绳11沿着尼龙导轮滚动通过传感器时，不接触传感器导套6，浮动定位，可以全天候全日制工作，寿命很长；而且每个导轮的轴承都是全密封设计，防水防腐蚀。

参照图4，本发明的圆筒壳体2相当于图1原理中衔铁2的功能，圆弧形的永久磁钢1共计12块，上下左右对称排列紧贴圆筒壳体2的内壁，并由导套6包覆,与钢丝绳11共同形成磁场强度较强的磁回路，磁场功能放大，重量减轻。

参照图5和图6，本发明的四片半圆状的由工业纯铁制作的聚磁环3从导套6的内壁嵌入，从导套6的外壁向等分的六个沉孔插入磁敏元件4，并紧贴聚磁环3。聚磁环3又与钢丝绳之间的距离相当近，由此充分采集钢丝绳11上的各种缺陷，大大提高了采样的灵敏度，以便有效地进行信号的后处理计算和分析诊断。

参照图7，本发明中的束缚装置结构包括铝合金底座12的四角的小孔16，该小孔16连接细钢丝绳14，该细钢丝绳14的另一端连接可以方便地固定于集装箱起重机小车上任意位置的永磁开关器15。由于柔性的钢丝绳14的长度是能调整的，因此，整个传感器是处于柔性状态。而且底座12上固定安装两组偏心卧式导轮13，可以保持传感器始终座落在起重机运行小车上。因此左右晃动和上下抖动的起重机钢丝绳11可以浮动定位，平稳地通过传感器。

参照图2，本发明结构紧凑、重量轻、可方便地提携和装卸。在起重机的小车顶上可以同时安装传感器1、传感器2、传感器3……传感器N多个传感器，每个传感器都能够同步采集各自的信号，并传输给AD处理器，该AD处理器再将处理过的信号传输给驾驶室的PC电脑处理软件进行数据处理，以实现在线检测，实时报警，信息共享等功能，PC电脑还可将数据传给远端的港口集控室。

综上所述，本发明采用受测钢丝绳的滚动加浮动定位，传感器偏心导轮定位加细钢丝绳柔性安装，圆筒形外壳加多磁敏元件陈列，主要另部件和移动件防水防腐等方法克服了在线检测的集装箱起重机钢丝绳左右晃动和上下抖动的影响；采样信号灵敏、有效、稳定，在线检测的效果十分良好；便拆、便装、便携和可移动；又可接入互联网形成物联网；从而满足了特检行业的监督和港口科学管理的在线检测、实时检测、远程遥测、物联网的要求。

Claims (5)

1.可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，包括壳体，该壳体内置有磁钢，并由导套裹复，所述的导套中嵌有聚磁环以及磁敏元件，所述的壳体上还置有手柄，该手柄的一端转动连接摇臂，该摇臂的一端转动连接导轮，该导轮中置有编码器，其特征在于：所述壳体为上下两个半圆筒所构成，壳体的上半圆筒外部固定连接手柄，该手柄左右两端分别转动连接左、右摇臂，该左、右摇臂各自的另一端分别转动连接垂直方向的上左导轮和上右导轮，上左导轮上固定置有编码器，所述壳体的上半圆筒内部固定置有磁钢，并由导套包覆，所述壳体的下半圆筒内部同样固定置有磁钢，并由导套包覆，下半圆筒外部与一底座固定连接，该底座的左右两侧分别转动连接垂直方向的下左导轮和下右导轮，该底座的前后两侧还分别转动连接水平方向的前导轮和后导轮，所述的底座下部固定置有两导轮座，该导轮座上转动连接偏心卧式导轮，所述底座的四角置有小孔，该小孔连接细钢丝绳，该细钢丝绳的另一端固定连接在能方便地固定于集装箱起重机小车任意位置上的永磁开关器，从而构成束缚装置。

2.根据权利要求1所述的可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，其特征在于：所述底座上水平方向的前导轮和后导轮共有四个，在被测钢丝绳的前端下半圆筒的左右两侧分别置有两前导轮，在被测钢丝绳的后端下半圆筒的左右两侧分别置有两左右后导轮。

3.根据权利要求1所述的可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，其特征在于：所述上下两个半圆筒所构成壳体中的磁钢为圆弧形，固定均布在上下半圆筒内，并与上下半圆筒内壁贴合。

4.根据权利要求1所述的可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，其特征在于：所述聚磁环从导套的内壁嵌入，从导套外壁向聚磁环中插入的磁敏元件固定并紧贴于聚磁环。

5.根据权利要求1所述的可移动多回路港口集装箱起重机钢丝绳在线检测装置，其特征在于：所述壳体的上、下两个半圆筒是通过能够启闭的铰链和插销而连接。