CN109708864B - 一种钢丝绳组张力一致性测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢丝绳组张力一致性测试装置及方法，包括：力测试单元和位移测量单元，所述力测试单元包括：钢丝绳推杆、力传感器和单片机，用于测试钢丝绳组的横向推力；所述位移测量单元包括：导轨、容栅位移测量装置和定距支架，所述导轨固定于所述力测试单元的外壳上，所述容栅位移测量装置可滑动地设置于所述导轨上，所述定距支架的一端固定于所述容栅位移测量装置上，另一端用于与参考钢丝绳抵接，用于使横向推动每根钢丝绳的推离距离相同。本发明可实现钢丝绳组张力一致性的快捷、简单、高精度测试分析，具有很好的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于起重运输机械检验领域，尤其涉及垂直电梯或提升机曳引钢丝绳组测试装置，具体涉及一种钢丝绳组张力一致性测试装置及方法。
背景技术
在垂直电梯或提升机曳引系统中一般通过曳引轮或摩擦轮转动带动钢丝绳对乘客或货物进行提升，最理想的状态是一组钢丝绳中所有钢丝绳所受的张力一致，但是由于设备安装时钢丝绳截绳长度不一致、曳引轮或摩擦轮槽制造误差不一致或钢丝绳绳头弹簧调节高度不一致等原因，容易导致设备运行过程中钢丝绳张力不均匀。此外，不同钢丝绳生产过程中产生的残余应力状态不一致，在使用过程中应力释放导致的钢丝绳结构性伸长不一致都将导致张力不均匀。钢丝绳的张力均匀程度直接影响到钢丝绳和曳引部件的使用寿命，提高了设备维护修理成本，同时也会导致钢丝绳在绳槽中滑动，产生振动，影响乘客体验感。尤其对于电梯，钢丝绳张力不均匀导致的电梯曳引能力的下降容易使电梯出现溜车、轿厢意外移动、冲顶和蹲底等安全事故，对乘客生命安全造成巨大威胁。
GB/T T10060-2011《电梯安装验收规范》5.5.1规定：“任何一根绳或链的张力与所有绳或链之张力平均值的偏差均不大于5%”。《煤矿安全规程》第423条也规定“任意一根提升钢丝绳的张力同平均张力之差不得超过±10%”。目前检验过程中广泛应用的钢丝绳组张力一致性测试方法是“直尺+推拉力计法”。该方法通过钢板尺测量，用推拉力计拉钩将第一根钢丝绳横向拉到一定距离，记录此时钢丝绳横向所受拉力，随后按照同样方法依次使其余钢丝绳横向拉相同距离，并记录钢丝绳所受横向拉力。由于各根钢丝绳横向移动相同距离时具有相同的力分解三角形，钢丝绳张力与其横向所受拉力成正比，由此即可用钢丝绳横向所受拉力的一致性代替其张力一致性。该方法所用钢板尺和推拉力计都为一般通用工具，设备成本低，然而，测试时需要检验人员一只手用钢板尺测距离，另一只手拉钢丝绳，操作有所不便，且测试时很难保证不同钢丝绳所拉的横向距离一致，存在较大的误差。因此，设计一种操作简单、较高测试准确性的钢丝绳组张力一致性测试装置具有重要的意义。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型的钢丝绳组张力一致性测试装置及方法。该装置通过参考钢丝绳，采用容栅位移测量装置对待测钢丝绳推离距离进行定位，并结合力传感器测试待测钢丝横向推力，最后通过分析一组中所有钢丝绳在同一推离距离下测得的张力对钢丝绳组张力一致性进行判断。该装置及方法可实现钢丝绳组张力一致性的快捷、简单、高精度测试分析，具有很好的实用价值。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种钢丝绳组张力一致性测试装置，包括：力测试单元和位移测量单元，所述力测试单元包括：钢丝绳推杆、力传感器和单片机，所述钢丝绳推杆的一端用于与钢丝绳抵接，另一端与所述力传感器相连，所述单片机与所述力传感器相连，用于测试钢丝绳组的横向推力；
所述位移测量单元包括：导轨、容栅位移测量装置和定距支架，所述导轨固定于所述力测试单元的外壳上，所述容栅位移测量装置可滑动地设置于所述导轨上，所述定距支架的一端固定于所述容栅位移测量装置上，另一端用于与参考钢丝绳抵接，用于使横向推动每根钢丝绳的推离距离相同。
进一步的，所述定距支架包括：挡块和连接杆，所述挡块设置于所述连接杆的端部且可沿连接杆垂直方向滑动，用于调节挡块在连接杆上的位置与参考钢丝绳抵接，所述连接杆的底部固定于所述容栅位移测量装置上。
进一步的，所述力测试单元的外壳上设有把手、显示屏、开关按键及用于钢丝绳张力开始测试前清零的置零按键，所述把手设置于远离所述钢丝绳推杆的一端，用于测试时用手握持向钢丝绳提供推力，所述显示屏、开关按键及置零按键分别与所述单片机相连。
进一步的，所述钢丝绳推杆的一端连接有推叉，用于嵌入钢丝绳，所述钢丝绳推杆的另一端为螺纹端，用于与所述力传感器螺纹相连。
进一步的，所述导轨的两侧设有导槽，用于与所述容栅位移测量装置底部设置的滑动槽相配合。
进一步的，所述容栅位移测量装置上还设有锁紧螺母，用于控制容栅位移测量装置的滑动和锁紧。
同时，本发明提出了一种根据前面所述的一种钢丝绳组张力一致性测试装置的测试方法，包括以下步骤：
（1）选择待测钢丝绳，使钢丝绳推杆的推叉底部与待测钢丝绳抵接；
（2）选择参考钢丝绳，移动容栅位移测量装置在导轨上的位置，并调节挡块在连接杆端部的位置，使挡块与参考钢丝绳抵接后，对容栅位移测量装置测得的位移值清零处理；
（3）根据实际测试要求选择钢丝绳的推离距离L，使容栅位移测量装置沿导轨移动至推离距离L时，将锁紧螺母锁紧；
（4）横向推动待测钢丝绳，直到挡块与参考钢丝绳抵接，此时读取显示屏上的推力数值，作为待测钢丝绳所受横向推力；
（5）重复步骤（1）-（4），依次对钢丝绳组中其余待测钢丝绳进行横向推力测试，测试时保证每根钢丝绳横向推离距离L一致；
（6）计算所有钢丝绳所受推力的推力平均值、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的偏差、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的百分偏差，将最大的百分偏差绝对值与检验标准所规定的最大偏差允许值进行比较，判断钢丝绳组张力一致性是否符合要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1）使用容栅位移测量装置代替传统的钢板尺测试钢丝绳横向推拉距离，数值读取方便；
2） 每次测试时选取一根参考钢丝绳，通过容栅位移测量装置预先对待测钢丝绳推离距离进行设置，确保了每根钢丝绳推离距离一致，保证了测试的准确性；
3）推动钢丝绳过程中单手操作即可完成，操作简单，读数便捷；
4）装置配备有不同尺寸推叉的钢丝绳推杆，针对不同直径的钢丝绳可选择不同尺寸的钢丝绳推杆进行替换，提高了装置的通用性。
附图说明
图1为本发明测试装置结构示意图。
图2为本发明容栅位移测量装置结构示意图。
图3为本发明定距支架结构示意图。
图4为本发明钢丝绳推杆结构示意图。
图5为本发明钢丝绳推杆与力传感器连接结构示意图。
图6本发明钢丝绳组张力一致性测试过程图。
上述诸图中：1-设备主体；2-钢丝绳组；3-容栅位移测量装置；4-定距支架；5-导轨；6-钢丝绳推杆；7-显示屏；8-开关按键；9-置零按键；10-把手；11-容栅位移测量装置壳体；12-容栅位移测量装置显示屏；13-容栅位移测量装置开关按键；14-容栅位移测量装置置零按键；15-锁紧螺母；16-滑动槽；17-挡块；18-连接杆；19-待测钢丝绳；20-参考钢丝绳；21-推叉；22-推杆螺纹端；23-S型推拉力传感器。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
根据本发明的实施例，本发明所述的一种钢丝绳组张力一致性测试装置主要包括：力测试单元和位移测量单元两个部分，其中，所述力测试单元主要用于测试钢丝绳组所述钢丝绳的推力并进行分析计算判断是否符合规定标准，所述位移测量单元主要是用于测试时保证每根钢丝绳横向的推离距离L一致，本发明所述推离距离L可以理解为：横向施加推力推动钢丝绳离开初始静止位置的水平距离。
根据本发明的实施例，图1为本发明测试装置结构示意图，图4为本发明钢丝绳推杆结构示意图，图5为本发明钢丝绳推杆与力传感器连接结构示意图，参照图1、4和5所示，本发明所述力测试单元主要包括：设备主体、钢丝绳推杆、力传感器和单片机，所述钢丝绳推杆的一端连接有推叉，用于嵌入钢丝绳与钢丝绳抵接，另一端为螺纹端，用于与所述力传感器螺纹相连，将钢丝绳所受推力传递给力传感器23，所述单片机与所述力传感器相连，用于测试钢丝绳组中每根钢丝绳的横向推力。
根据本发明的一些实施例，本发明测试装置中，根据不同直径的钢丝绳可以搭配不同大小的推叉21。
根据本发明的实施例，所述设备主体的外壳上设有把手、显示屏、设备的开关按键及置零按键，所述把手设置于远离所述钢丝绳推杆的一端，用于测试时用手握持向钢丝绳提供推力，所述显示屏、开关按键及置零按键分别与所述单片机相连，显示屏用于显示钢丝绳横向所受推力数值，开关按键用于设备的开启和关闭，置零按键用于钢丝绳张力开始测试前的清零，消除测力时的外部误差。
本发明所述力传感器和单片机均设置与所述设备主体的外壳内，单片机用于采集力传感器信号，信号经处理后将推力的数值显示在显示屏上。
根据本发明的一些实施例，本发明所述力传感器的不限于S型推拉力传感器，也可以是圆柱形称重传感器或其他类型力传感器。
根据本发明的实施例，本发明所述位移测量单元包括：导轨、容栅位移测量装置和定距支架，参照图1所示，所述导轨固定于所述设备主体的外壳侧边上且所述导轨的两侧设有导槽。
根据本发明的实施例，图2为本发明容栅位移测量装置结构示意图，参照图2所示，所述容栅位移测量装置主要包括：壳体、依次相连的容栅传感器、数据处理集成电路模块及数显模块（如：显示屏），将机械位移量转变成为电信号的相应变化量，将该电信号送入数据处理集成电路模块处理后，显示出机械位移量的大小。
所述容栅位移测量装置还设有：开关按键、置零按键、锁紧螺母和滑动槽，其中，所述开关按键和置零按键分别与数据处理集成电路模块相连，开关按键13用于该装置的开启和关闭；置零按键14按下时将该装置记录并经显示屏显示的位移值置零，所述锁紧螺母设置于所述容栅位移测量装置壳体的侧面上，所述锁紧螺母15拧紧时用于将容栅位移测量装置3固定在导轨5上，所述容栅位移测量装置的底部设置有滑动槽16，用于与导轨5上的导槽配合，可实现容栅位移测量装置在导轨5上的运动，锁紧螺母15松开后，拨动所述容栅位移测量装置3可将其沿导轨5滑动。
根据本发明的实施例，图3为本发明定距支架结构示意图，参照图1和3所示，所述定距支架包括：挡块和连接杆，所述挡块设置于所述连接杆的端部且可沿连接杆垂直方向左右滑动（如图P方向所示），用于调节挡块在连接杆上的位置与参考钢丝绳抵接，所述连接杆的底部固定于所述容栅位移测量装置壳体的另一侧面上，与所述锁紧螺母为相对设置，用于使横向推动每根钢丝绳的推离距离相同。
同时，本发明提出了一种根据前面所述的一种钢丝绳组张力一致性测试装置的测试方法，图6本发明钢丝绳组张力一致性测试过程图，参照图6所示，具体包括以下步骤。
（1）测试准备：根据待测钢丝绳直径大小选择形状匹配的钢丝绳推杆推叉21，并螺纹连接将其安装在力传感器23上，使钢丝绳推杆上推叉21的开口正对着待测钢丝绳组方向，按下设备开关按键8打开装置，显示屏7亮，显示力的数值，设备处于水平测试位置时按下置零按键9使显示屏7显示的力数值归零；按下容栅位移测量装置3的开关按键13打开容栅位移测量装置。将容栅位移测量装置3上的锁紧螺母15旋松，使容栅位移测量装置3可以沿着导轨5滑动。
（2）选择待测钢丝绳：如图6（a）所示，测试人员面对钢丝绳组，手握装置把手10，选择待测钢丝绳，本实例中以待测钢丝绳19为例，使推叉11底部刚好接触待测钢丝绳。
（3）选择参考钢丝绳：如图6（b）所示，选择参考钢丝绳，本实例中以参考钢丝绳20为例，移动容栅位移测量装置3在导轨5上的位置，并调节挡块11在连接杆18端部的位置，使挡块11刚好与参考钢丝绳20接触，此时按下容栅位移测量装置3上的置零按键9，使容栅位移测量装置显示的位移值归零。
（4）设置钢丝绳推离距离：如图6（c）所示，根据实际测试需要选择钢丝绳推离距离L，拨动容栅位移测量装置3，使其沿导轨5中移动，观察容栅位移测量装置显示屏12数值，当其数值逐渐变大到L时将锁紧螺母15锁紧。
（5）测试钢丝绳横向推力：如图6（d）所示，横向推动待测钢丝绳，直到挡块17刚好接触到参考钢丝绳20，此时读取力测试单元的显示屏7上的推力数值，作为待测钢丝绳19所受横向推力。
（6）用从上述步骤（2）到步骤（5）同样的方式依次对本钢丝绳组中其余钢丝绳进行横向推力测试，所选参考钢丝绳可根据实际测试需要改变，但测试时应保证每根钢丝绳横向推离距离L一致。
（7）对钢丝绳组中所有钢丝绳所受推力进行分析，计算出推力平均值、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的偏差、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的百分偏差，将最大的百分偏差绝对值与检验标准所规定的最大偏差允许值进行比较，以判断钢丝绳组张力一致性是否符合要求。
可以理解的是，若所测最大的百分偏差绝对值大于最大偏差允许值，则表示张力一致性测试结果为不合格，否则测试结果为合格。
综上所述，本发明使用容栅位移测量装置代替传统的钢板尺测试钢丝绳横向推拉距离，数值读取方便；并且每次测试时选取一根参考钢丝绳，通过容栅位移测量装置预先对待测钢丝绳推离距离进行设置，确保了每根钢丝绳推离距离一致，保证了测试的准确性；并且推动钢丝绳过程中单手操作即可完成，操作简单，读数便捷；同时，装置配备有不同尺寸推叉的钢丝绳推杆，针对不同直径的钢丝绳可选择不同尺寸的钢丝绳推杆进行替换，提高了装置的通用性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
Claims (1)
1.一种钢丝绳组张力一致性测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试装置包括：力测试单元和位移测量单元，所述力测试单元包括：钢丝绳推杆、力传感器和单片机，所述钢丝绳推杆的一端用于与钢丝绳抵接，另一端与所述力传感器相连，所述单片机与所述力传感器相连，用于测试钢丝绳组的横向推力；所述位移测量单元包括：导轨、容栅位移测量装置和定距支架，所述导轨固定于所述力测试单元的外壳上，所述容栅位移测量装置可滑动地设置于所述导轨上，所述定距支架的一端固定于所述容栅位移测量装置上，另一端用于与参考钢丝绳抵接，用于使横向推动每根钢丝绳的推离距离相同；
所述测试方法包括以下步骤：(1)选择待测钢丝绳，使钢丝绳推杆的推叉底部与待测钢丝绳抵接；(2)选择参考钢丝绳，移动容栅位移测量装置在导轨上的位置，并调节挡块在连接杆端部的位置，使挡块与参考钢丝绳抵接后，对容栅位移测量装置测得的位移值清零处理；(3)根据实际测试要求选择钢丝绳的推离距离L，使容栅位移测量装置沿导轨移动至推离距离L时，将锁紧螺母锁紧；(4)横向推动待测钢丝绳，直到挡块与参考钢丝绳抵接，此时读取显示屏上的推力数值，作为待测钢丝绳所受横向推力；(5)重复步骤(1)-(4)，依次对钢丝绳组中其余待测钢丝绳进行横向推力测试，测试时保证每根钢丝绳横向推离距离L一致；(6)计算所有钢丝绳所受推力的推力平均值、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的偏差、各根钢丝绳推力相对于推力平均值的百分偏差，将最大的百分偏差绝对值与检验标准所规定的最大偏差允许值进行比较，判断钢丝绳组张力一致性是否符合要求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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