CN106645386A - 一种架空人车钢丝绳在线监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种架空人车钢丝绳在线监测仪,可以躲避架空人车与钢丝绳连接的抱锁装置，同时减缓钢丝绳在运行过程中的震动，从而对钢丝绳进行实时在线的定量损伤检测。本监测仪包括对钢丝绳进行励磁并检测漏磁信号的励磁机构；能根据抱锁柄的角度调整自身旋转角度、包裹励磁机构并允许励磁机构上下伸缩的C型随动装置；与C型外套通过导轨连接的固定架。本装置根据钢丝绳上抱锁相对于钢丝绳的径向角度来旋转自身，使得抱锁柄可以安稳通过探头；抱锁通过探头后，在励磁装置前后两个导轮的固定作用下，探头可对钢丝绳进行稳定的等距包裹，从而进行有效的损伤检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢丝绳探伤装置，具体为架空人车钢丝绳在线监测仪，可被应用在各类带有架空人车装置的钢丝绳的磨损、断丝等损伤检测。
背景技术
客运索道钢丝绳的应用广泛，在煤矿、过山车等众多工业、生活领域等都起到重大的作用。其所用钢丝绳的运行状态与损伤状态都关系到工业工作的进行与人员的安全。所以对于客运索道钢丝绳的在线无损检测具有重大的意义。到目前为止，针对单钢丝绳的检测技术已经比较成熟，其中以电磁检测理论应用最为广泛。而针对钢丝绳检测的技术方法、减震减噪等的完善设计也愈加细化与成熟。重庆科垒机械有限公司所设计的钢丝绳检测系统针对钢丝绳的综合漏磁信息进行提取分析；江苏申锡建筑机械有限公司设计了一种安装简便、操作简单的钢丝绳无损检测方法；上海磐且安机电设备有限公司设计的钢丝绳监测系统对于检测装置的减震方面提出了改进方案。然而目前为止，专门针对带有架空人车的钢丝绳的检测研究尚且较少，对于如何安全稳定的对带有猴车抱锁的钢丝绳进行检测也还有待于进一步的研究。
发明内容
针对上述问题,本发明根据架空人车钢丝绳的特殊的应用环境提出一种架空人车钢丝绳在线监测仪，可使架空人车抱锁可以安全通过检测仪，并在抱锁通过之后，可以缓冲钢丝绳抖动等所带来的对检测效果的影响，最大限度对钢丝绳损伤进行准确检测与定量定性分析。
一种架空人车钢丝绳在线监测仪，包括固定支架、随动装置、滑动连接件与励磁检测装置。
所述固定支架上安装有C型截面的筒状结构随动装置；且随动装置具有绕自身轴线转动的自由度；同时随动装置通过与固定支架间安装的复位弹簧实现转动后的复位。由此在抱锁通过监测仪时，可使随动装置根据抱锁的进入位姿，以钢丝绳为圆心旋转至适合抱锁通过的状态。
所述励磁检测装置包括上部励磁装置与下部励磁装置，上下对称安装于随动装置内部。上部励磁装置与下部励磁装置结构相同，均包括软磁刚体、永磁体、霍尔元件、导轮以及耐磨尼龙套。其中，软磁刚体周向上均设有霍尔传感器，用来检测钢丝绳损伤；上部励磁装置与下部励磁装置中的软磁刚体之间设计为钢丝绳通道；同时，上部励磁装置与下部励磁装置的两端安装有永磁体，且上部励磁装置与下部励磁装置中，位于两端的永磁体磁极相反，上下相对的永磁体磁极相同；由此，由一端永磁体发出的磁力线沿轴向横穿钢丝绳进入右侧永磁体，再经软磁刚体回到自身S级，从而形成励磁回路，给钢丝绳充分励磁；并由霍尔元件检测有损伤钢丝绳处的漏磁场，每个霍尔元件检测范围可以覆盖通过励磁装置的钢丝绳的1/6部分，完成损伤检测。
上述上部励磁装置与下部励磁装置中的软磁刚体两端开有凹槽，并在凹槽内通过转轴安装导轮；导轮周向上设计有导向槽，通过导轮对钢丝绳进行导向；同时在随动装置上，靠近随动装置的开口处，设计沿随动装置轴向设置两个梯形台，且两个梯形台上下对称，顶边相对，斜边朝向同相，与随动装置内壁相接。由此当抱锁的柄由两个梯形台间通过时，随动装置会根据抱锁的柄沿钢丝绳周向角度进行自身的旋转，且保证抱锁的柄角度与随动装置在钢丝绳周向的角度始终保持一致，也即是与上部励磁装置、下部励磁装置的相对角度保持一致，最终配合上述导轮共同实现抱锁的各个部位安全通过监测仪，不会造成卡滞、碰撞损毁等情况；保证在抱锁通过后，监测仪可不受影响地对钢丝绳包裹并进行全角度的漏磁检测。
本发明的优点在于：
1、本发明架空人车钢丝绳在线监测仪，利用张合、旋转等机制很好的解决了带有抱锁的架空人车钢丝绳的检测问题，可以根据带有抱锁的钢丝绳的抱锁角度等情况灵活进行自我调节，实现架空人车钢丝绳的在线监测；
2、本发明架空人车钢丝绳在线监测仪，通过励磁装置与随动装置的连接，很好的解决了钢丝绳运行过程中抖动导致的噪声问题。
附图说明
图1为本发明架空人车钢丝绳在线监测仪整体结构侧视示意图；
图2为本发明架空人车钢丝绳在线监测仪侧剖结构示意图；
图3为本发明架空人车钢丝绳在线监测仪中励磁检测装置侧剖结构示意图。
图中：
1-固定支架 2-随动装置 3-滑动连接件
4-连接组件 5-励磁检测装置 6-梯形台
7-钢丝绳 8-抱锁 101-顶板
102-底板 103-后侧板 301-滑块
302-滑道 401-固定杆 402-伸缩杆
501-软磁刚体 502-永磁体 503-霍尔元件
504-导轮 505-耐磨尼龙套
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明架空人车钢丝绳在线监测仪，是一种多层次可自我调节式检测探头，包括固定支架1、随动装置2、滑动连接件3、连接组件4与励磁检测装置5，如图1、图2所示。
所述固定支架1包括顶板101、底板102与后侧板103，如图2所示。其中，底板101与顶板102的后端分别固定于后侧板103的上下两端，由此形成C型框架结构。
所述随动装置2为铝合金制成的具有C型截面的筒状结构，开口处用于架空人车的抱锁8通过，确保抱锁8的柄与抱锁8连接的架空人车不会与本发明监测仪相撞。随动装置2通过由滑块301与滑道302构成的滑动连接件3安装于固定支架1内。其中，随动装置2外壁上，靠近随动装置开口两端的相对位置，沿随动装置2轴向安装两个滑块301；滑块301为沿随动装置2周向设计的弧形滑块；同时在固定支架1的顶板101与底板102上分别安装两条滑道302，滑道302为弧形滑道，弧度与随动装置2上的滑块301弧度相等。由此将顶板101与底板102上的两条滑道302，分别与随动装置2上的两个滑块301配合滑动连接，实现随动装置2与固定支架1间的连接，且可使随动装置2绕自身轴线转动；由此在抱锁8通过监测仪时，可使随动装置2根据抱锁8的进入位姿，以钢丝绳7为圆心旋转至适合抱锁8通过的状态。上述滑块301与滑道302均采用耐磨钢材料制作；且设计滑道由主滑道、左侧滑道与右侧滑道构成。主滑道固定安装在固定支架1上，主滑道两侧分别通过螺丝固定安装左侧滑道与右侧滑道；左侧滑道与右侧滑道分别与滑块301左右侧壁间滑动配合。通过上述设计的滑道302，使得滑道302与滑块301间安装拆卸方便，可随时更换，且加工简单，更换成本低。上述随动装置2与固定支架1的侧面间通过两根强力可伸缩弹簧相连，使得随动装置2在旋转后可自动复位。
所述励磁检测装置5包括上部励磁装置与下部励磁装置，均安装于随动装置2内部，且上下对称。在初始状态时，上部励磁装置与下部励磁装置间连线垂直于水平面，且随动装置2的开口方向朝向前侧，如图2所示。上述上部励磁装置与下部励磁装置结构相同，均包括软磁刚体501、永磁体502、霍尔元件503、导轮504以及耐磨尼龙套505，如图3所示。其中，软磁刚体501具有沿随动装置2轴向上的长度，底面安装有耐磨尼龙套505，尼龙套505的内侧设计为与钢丝绳7外圆周配合的弧面。上部励磁装置与下部励磁装置中，尼龙套的弧面相对之间即作为钢丝绳7通道。在尼龙套505的中部沿尼龙套505周向均匀开设有3个通孔，内部放置霍尔元件503，作为漏磁信号的检测传感器，用来检测钢丝绳7损伤。
上部励磁装置与下部励磁装置分别在两端配有共有4个永磁体502，永磁体502采用钕化硼材料，安装于软磁刚体501与尼龙套505之间；且在上部励磁装置与下部励磁装置中，位于两端的永磁体502磁极相反，上下相对的永磁体502磁极相同，由此，由一端永磁体502发出的磁力线沿轴向横穿钢丝绳7进入右侧永磁体，再经软磁刚体501回到自身S级，从而形成励磁回路，给钢丝绳7充分励磁；并由霍尔元件503检测有损伤钢丝绳7处的漏磁场，每个霍尔元件检测范围可以覆盖通过励磁装置的钢丝绳的1/6部分，完成损伤检测。
上述上部励磁装置与下部励磁装置与随动装置2间通过连接组件4相连；连接组件4包括固定杆401与伸缩杆402。其中，下部励磁装置两端与随动装置2间通过固定杆401连接，固定杆401两端分别固定于软磁刚体501与随动装置2上，由此使得在实际测量中下部励磁装置位置固定。上部励磁装置两端与随动装置2间通过伸缩杆402连接，伸缩杆402两端分别固定于软磁刚体501与随动装置2上，且伸缩杆402上套有回位弹簧，用于伸缩杆402收缩后的回位，由此使得实际测量中上部励磁装置与随动装置2始终保持在钢丝绳7周向的相对位置不变，从而确保抱锁8可以顺利通过监测仪而不发生碰撞、滑出等情况。本发明中设计软磁钢体501与伸缩杆402之间通过轴连接，使得上部励磁装置的端部被顶起时，上部励磁装置与伸缩杆402之间会有一定的相对旋转，防止硬性磨损或弯折情况出现。同时设计伸缩杆402由三杆内外套接构成的3节式结构，且相邻两杆间设置有弹簧，使伸缩杆402收缩后为伸长时长度的40％。由此，当抱锁8通过监测仪时，由于需要比钢丝绳7更大的空间，因此对上部励磁装置上安装的伸缩杆产生压力，使弹簧压缩，伸缩杆402处于收缩状态，进而将上部励磁装置上推，使得抱锁8顺利通过监测仪，这样可以在随动装置2里有限的空间内，使得上部励磁装置可以升的更高，避免由于抱锁8厚度过厚不能完全顶开上述上部励磁装置从而卡壳。在抱锁8通过监测仪后，弹簧回弹，使伸缩杆402返回初始伸长状态。
上述上部励磁装置与下部励磁装置中的软磁刚体501两端开有凹槽，并在凹槽内通过转轴安装导轮506。导轮506周向上设计有导向槽，通过导轮506对钢丝绳7进行导向，确保钢丝绳7顺利由钢丝绳通道滑过，并且使钢丝绳7的轴线穿过上部励磁装置与下部励磁装置中各自尼龙套505内侧弧面所形成的圆形套筒的中心，并防止钢丝绳7由于磁力的作用吸附在上部励磁装置或下部励磁装置上，造成各霍尔元件503探测到的电压信号间出现偏差；同时，还使得在抱锁8通过随动装置2时，上部励磁装置平滑被抱锁8顶起，并使得抱锁8在钢丝绳7通道中通过不易脱落或滑出。
上述随动装置2上，靠近随动装置2的开口处，设计沿随动装置2轴向设置两个梯形台6，且两个梯形台6上下对称，顶边相对，斜边朝向同相，与随动装置2内壁相接，如图1所示。由此当抱锁8的柄由两个梯形台6间通过时，随动装置2会根据抱锁8的柄沿钢丝绳7周向角度进行自身的旋转，且保证抱锁8的柄角度与随动装置2在钢丝绳7周向的角度始终保持一致，也即是与上部励磁装置、下部励磁装置的相对角度保持一致，最终配合上述导轮506共同实现抱锁8的各个部位(包括抱锁8的柄)安全通过监测仪，不会造成卡滞、碰撞损毁等情况；保证在抱锁8通过后，监测仪可不受影响地对钢丝绳7包裹并进行全角度的漏磁检测。上述梯形台6由上下两部分构成，底部采用铝合金块，上部采用耐磨钢，以此减少整体梯形台6的重量。
本发明架空人车钢丝绳在线监测仪，安装于架空人车钢丝绳7通过的某个位置，使钢丝绳7位于钢丝绳通道内，同时使两个梯形台6的斜边朝向抱锁8的来向；监测仪具体安装位置的选取需要根据现场情况而定。由此在架空人车运行过程中，在有抱锁8即将通过监测仪时，首先抱锁8会与随动装置2上的两个梯形台6斜边接触，随动装置2会根据抱锁8柄的角度沿钢丝绳7周向旋转，随后抱锁8柄由两个梯形台6间通过；此过程中抱锁8沿着随动装置2开口进入随动装置2内，并由上部励磁装置与下部励磁装置之间穿过；且随动装置2根据抱锁8旋转到任何角度时，抱锁8柄总能从上部励磁装置与下部励磁装置之间穿过。在抱锁8由上部励磁装置与下部励磁装置之间穿过时，首先会平滑地将两个励磁装置上的导轮5顶开，继而将两个励磁装置间完全顶开。上述过程中钢丝绳7在强励磁状态下，处于深度饱和，磁力线在经过钢丝绳7损伤截面时将会产生漏磁场，进而霍尔元件503检测有损伤钢丝绳7处的漏磁场，完成损伤检测。
Claims (5)
1.一种架空人车钢丝绳在线监测仪，其特征在于：包括固定支架、随动装置、滑动连接件与励磁检测装置；
所述固定支架上安装有C型截面的筒状结构随动装置；且随动装置具有绕自身轴线转动的自由度；同时随动装置通过与固定支架间安装的复位弹簧实现转动后的复位；
所述励磁检测装置包括上部励磁装置与下部励磁装置，上下对称安装于随动装置内部；上部励磁装置与下部励磁装置结构相同，均包括软磁刚体、永磁体、霍尔元件、导轮以及耐磨尼龙套；其中，软磁刚体周向上均设有霍尔传感器，用来检测钢丝绳损伤；上部励磁装置与下部励磁装置中的软磁刚体之间设计为钢丝绳通道；同时，上部励磁装置与下部励磁装置的两端安装有永磁体，且上部励磁装置与下部励磁装置中，位于两端的永磁体磁极相反，上下相对的永磁体磁极相同；
上述上部励磁装置与下部励磁装置中的软磁刚体两端开有凹槽，并在凹槽内通过转轴安装导轮；导轮周向上设计有导向槽，通过导轮对钢丝绳进行导向；同时在随动装置上，靠近随动装置的开口处，设计沿随动装置轴向设置两个梯形台，且两个梯形台上下对称，顶边相对，斜边朝向同相，与随动装置内壁相接。
2.如权利要求1所述一种架空人车钢丝绳在线监测仪，其特征在于：下部励磁装置两端与随动装置间通过固定杆连接；上部励磁装置两端与随动装置间通过伸缩杆连接，伸缩杆上套有回位弹簧。
3.如权利要求1所述一种架空人车钢丝绳在线监测仪，其特征在于：上部励磁装置与伸缩杆间采用轴连接，使上部励磁装置与伸缩杆间具有转动自由度。
4.如权利要求1所述一种架空人车钢丝绳在线监测仪，其特征在于：梯形台由上下两部分构成，底部采用铝合金块，上部采用耐磨钢。
5.如权利要求1所述一种架空人车钢丝绳在线监测仪，其特征在于：软磁刚体底面安装有耐磨尼龙套。
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