CN110155904A - 升降机和升降机钢丝绳张力消减控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明升降机械技术领域，提出一种升降机，该升降机包括载荷台、支撑平台、动力设备、控制器、多根钢丝绳以及多个张力传感器；多根钢丝绳连接于载荷台；多个张力传感器一一对应的连接于钢丝绳，用于测量各根钢丝绳未负载时的初始张力值以及卸载过程中的实时张力值；支撑平台被设置成在卸载过程中支撑载荷台；动力设备与钢丝绳连接，用于驱动钢丝绳运动；控制器的输入端电连接于张力传感器，其输出端电连接于动力设备，被设置成在卸载过程中当实时张力值等于初始张力值时控制动力设备停运以控制钢丝绳停止下降。该升降机容易控制钢丝绳张力消减；且钢丝绳始终处于绷紧状态，避免钢丝绳乱绳。

Description

升降机和升降机钢丝绳张力消减控制方法

技术领域

本发明涉及升降机械技术领域，尤其涉及一种升降机和升降机钢丝绳张力消减控制方法。

背景技术

钢丝绳升降机是一种常见设备，钢丝绳会因负载的变化而拉伸或收缩，比如，在负载(如车辆)搬运的过程中，随着车辆一点一点从升降机脱离，升降机的负载会慢慢变小，则钢丝绳会一点点收缩，从而整个升降机平台会慢慢抬升。尤其是一些高行程、大吨位的升降机表现更为突出，可能负载还没有完全离开升降机平台，而升降机平台已经上升了足以影响负载继续搬运的高度，使负载脱离平台时因有高度差导致小幅度坠落而产生异响，甚至因为有高度差的存在使负载不能继续搬运。

有些升降机采用插销，即在负载搬运前将插销伸出至插销孔中，强制平层，这样其实没有消减钢丝绳的拉伸张力，负载去除后，插销被憋死至插销孔中，插销收回时，整个升降载荷台大幅度回弹，对钢丝绳易造成冲击，影响钢丝绳使用寿命。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的钢丝绳张力消减不易控制的不足，提供一种容易控制钢丝绳张力消减的升降机和升降机钢丝绳张力消减控制方法。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种升降机，包括：

载荷台；

多根钢丝绳，连接于所述载荷台；

多个张力传感器，一一对应的连接于所述钢丝绳，用于测量各根所述钢丝绳未负载时的初始张力值以及卸载过程中的实时张力值；

支撑平台，被设置成在卸载过程中支撑所述载荷台；

动力设备，与所述钢丝绳连接，用于驱动所述钢丝绳运动；

控制器，其输入端电连接于所述张力传感器，其输出端电连接于所述动力设备，被设置成在卸载过程中当所述实时张力值等于所述初始张力值时控制所述动力设备停运以控制所述钢丝绳停止下降。

在本公开的一种示例性实施例中，所述升降机还包括：

防坠落机构，固定于所述载荷台，能够在卸载过程中伸出突出于所述载荷台，与所述支撑平台配合支撑所述载荷台。

在本公开的一种示例性实施例中，所述升降机为配重式升降机。

在本公开的一种示例性实施例中，所述升降机还包括：

报警器，电连接于所述控制器，被设置成在所述实时张力值小于所述初始张力值时发出报警。

在本公开的一种示例性实施例中，所述张力传感器为旁压式张力传感器。

根据本公开的一个方面，提供一种升降机钢丝绳张力消减控制方法，用于上述任意一项所述的升降机，包括：

检测未负载时钢丝绳的初始张力值；

在卸载过程中，提升所述载荷台使其的高度高于所述支撑平台的高度，伸出防坠落机构，下放所述载荷台使其位于所述支撑平台之上，持续放松所述钢丝绳，并实时监测所述钢丝绳的实时张力值；

当所述实时张力值等于所述初始张力值时，停止放松所述钢丝绳。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

在所述实时张力值小于所述初始张力值时进行报警。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

在所述实时张力值小于所述初始张力值时控制动力设备停止工作。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

检测在所述载荷台上放置已知重量的载荷后所述钢丝绳的第一张力值；

计算的到各个张力传感器检测的张力值与钢丝绳负载的比值；

根据所述初始张力值以及所述比值计算得到所述载荷台的重量。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

检测在所述载荷台上放置负载后所述钢丝绳的第二张力值；

根据所述第二张力值以及比值计算得到所述载荷台以及所述负载的总重量；

计算得到所述负载的重量。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本发明的升降机，通过支撑平台在卸载过程中支撑载荷台，通过张力传感器测量各根钢丝绳未负载时的初始张力值以及卸载过程中的实时张力值，在卸载过程中当实时张力值等于初始张力值时控制动力设备停运以控制钢丝绳停止下降。通过支撑平台在卸载过程中支撑载荷台，通过支撑平台使卸载过程中钢丝绳的张力均匀消除，并使钢丝绳的实时张力值最小等于初始张力值，使钢丝绳始终处于绷紧状态，避免钢丝绳乱绳。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明升降机一示例实施方式的结构示意图；

图2是图1中的一根钢丝绳的连接结构示意图；

图3是本发明升降机一示例实施方式的电气连接结构示意图；

图4是本发明升降机钢丝绳张力消减控制方法一实施方式的流程示意图。

图中主要元件附图标记说明如下：

1、载荷台；2、支撑平台；3、钢丝绳；4、张力传感器；5、配重；

61、第一动滑轮；62、第二动滑轮；

7、钢丝绳卷筒；

81、第一定滑轮；82、第二定滑轮；83、第三定滑轮；84、第四定滑轮；

9、防坠落机构；10、负载；11、信号放大器；12、模数转换器；13、工控机；14、报警器；15、电机；16、连接绳。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本示例实施方式提供了一种升降机，参照图1所示的本发明升降机一示例实施方式的结构示意图(图中只表示出一根钢丝绳3的连接结构，另外三个省略)。该升降机可以包括载荷台1、支撑平台2、动力设备、控制器、多根钢丝绳3以及多个张力传感器4；多根钢丝绳3连接于所述载荷台1；多个张力传感器4一一对应的连接于所述钢丝绳3，用于测量各根所述钢丝绳3未负载10时的初始张力值以及卸载过程中的实时张力值；支撑平台2被设置成在卸载过程中支撑所述载荷台1；动力设备与所述钢丝绳3连接，用于驱动所述钢丝绳3运动；控制器的输入端电连接于所述张力传感器4，其输出端电连接于所述动力设备，被设置成在卸载过程中当所述实时张力值等于所述初始张力值时控制所述动力设备停运以控制所述钢丝绳3停止下降。

在本示例实施方式中，载荷台1可以设置为常见的长方形。当然，载荷台1也可以设置为别的需要的形状。

在载荷台1上可以连接有四根钢丝绳3，四根钢丝绳3对应连接于载荷台1的四个角部使每根钢丝绳3的受力均匀。当然，钢丝绳3的根数也可以更多或更少。

参照图2所示的一根钢丝绳3的连接结构示意图。钢丝绳3的第一端和第二端均固定于钢丝绳固定点，钢丝绳固定点设置的位置较高，便于钢丝绳3将重物拉起。钢丝绳3的第一端靠近载荷台1，钢丝绳3的第二端靠近配重5，在钢丝绳3的靠近第一端的位置连接有张力传感器4。张力传感器4为旁压式张力传感器，旁压式张力传感器为双孔剪切梁结构，安装使用方便、操作简单、维修容易，专用于测量钢丝绳3的张力。钢丝绳3通过U形螺栓固定在张力传感器4上。

在载荷台1的四个角部设置有四个连接绳16。连接绳16固定于第一动滑轮61的中心位置，钢丝绳3绕过第一动滑轮61。

动力设备可以包括电机15，以及设于电机15的驱动轴的钢丝绳卷筒7，钢丝绳3绕过第一动滑轮61后绕过钢丝绳卷筒7。

在本示例实施方式中，升降机为配重式升降机。配重5连接于第二动滑轮62的中心位置，钢丝绳3绕过钢丝绳卷筒7后绕过第二动滑轮62。

动力设备设于配重5和载荷台1之间，即钢丝绳3依次绕过第一动滑轮61、钢丝绳卷筒7以及第二动滑轮62。

在载荷台1和动力设备之间还可以设置有第一定滑轮81和第二定滑轮82，第一定滑轮81将钢丝绳3由垂直转向为水平，第二定滑轮82将钢丝绳3由水平转向为垂直，从而使钢丝绳3垂直连接于钢丝绳卷筒7。通过第一定滑轮81和第二定滑轮82加大载荷台1和动力设备之间的水平距离，避免载荷台1和动力设备之间相互干涉。

在配重5和动力设备之间还可以设置有第三定滑轮83和第四定滑轮84，第三定滑轮83将钢丝绳3由垂直转向为水平，第四定滑轮84将钢丝绳3由水平转向为垂直，从而使钢丝绳3垂直连接于配重5。通过第三定滑轮83和第四定滑轮84加大配重5和动力设备之间的水平距离，避免配重5和动力设备之间相互干涉。

在本示例实施方式中，支撑平台2可以用于在卸载过程中支撑载荷台1，使载荷台1在卸载时保持设定高度。支撑平台2可以设置为杆状的支撑杆，支撑杆可以设置为四个，四个支撑杆对应于载荷台1的四个角部设置，即四个支撑杆可以支撑载荷台1的四个角部。当然，支撑平台2可以设置为平板状的支撑板，支撑板可以对称设置为两个。通过支撑平台2在卸载过程中支撑载荷台1，通过支撑平台2使卸载过程中钢丝绳3的张力均匀消除，并使钢丝绳3的实时张力值最小等于初始张力值，使钢丝绳3始终处于绷紧状态，避免钢丝绳3乱绳。

在本示例实施方式中，在载荷台1上可以固定有防坠落机构9，防坠落机构9可伸出突出于载荷台1，在卸载过程中防坠落机构9搭在支撑平台2上支撑载荷台1。防坠落机构9设置为杆状的防坠落杆，防坠落杆可以设置为四个，四个防坠落杆对称设置于载荷台1的四个角部，即四个防坠落杆与支撑平台2配合支撑载荷台1。防坠落机构9一般为收回状态，在载荷台1高于支撑平台2，即将与支撑平台2配合支撑载荷台1时，防坠落机构9伸出与支撑平台2配合支撑载荷台1。

参照图3所示的本发明升降机一示例实施方式的电气连接结构示意图；在本示例实施方式中，控制器可以为工控机13。每个张力传感器4的输出端连接有一个信号放大器11，信号放大器11将张力信号放大。信号放大器11的输出端连接有模数转换器12，模数转换器12的输出端连接工控机13的输入端。在工控机13的输出端连接有报警器14和动力设备的电机15。

在卸载过程中当所述实时张力值等于初始张力值时控制动力设备停运以控制钢丝绳3停止下降，使钢丝绳3始终处于绷紧状态，避免钢丝绳3乱绳。在整个提升以及下放负载10的过程中，报警器14在实时张力值小于初始张力值时报警器14发出报警。通过报警器14可以兼做钢丝绳3松绳检测，一旦检测到任何一个钢丝绳3上实时张力低于初始张力值后，即进行报警，且控制器控制电机15停止或不执行升降动作。

进一步的，本发明还提供了一种升降机钢丝绳张力消减控制方法，该钢丝绳张力消减控制方法用于上述升降机。参照图4所示的本发明升降机钢丝绳张力消减控制方法一实施方式的流程示意图。该钢丝绳张力消减控制方法可以包括以下步骤：

步骤S10，检测未负载时钢丝绳3的初始张力值。

步骤S20，在卸载过程中，提升所述载荷台1使其的高度高于所述支撑平台2的高度，下放所述载荷台1使其位于所述支撑平台2之上，持续放松所述钢丝绳3，并实时监测所述钢丝绳3的实时张力值。

步骤S30，当所述实时张力值等于所述初始张力值时，停止放松所述钢丝绳3。

下面对升降机钢丝绳张力消减控制方法进行详细说明：

步骤S10，检测未负载时钢丝绳3的初始张力值。

在本示例实施方式中，还没有在载荷台1上放置负载10的情况下，通过张力传感器4检测每根钢丝绳3的初始张力值，由于有四根钢丝绳3和四个张力传感器4，因此初始张力值(四个张力传感器4通过信号放大器11反馈至工控机13的读数)有四个分别为C1、C2、C3、C4。

步骤S20，在卸载过程中，提升所述载荷台1使其的高度高于所述支撑平台2的高度，下放所述载荷台1使其位于所述支撑平台2之上，持续放松所述钢丝绳3，并实时监测所述钢丝绳3的实时张力值。

在本示例实施方式中，在载荷台1上放置负载10并将负载10提升至要求高度，然后进行卸载。在卸载过程中，先提升载荷台1使载荷台1的高度高于支撑平台2的高度，然后放松钢丝绳3下放载荷台1，此时可以使防坠落机构9伸出，持续放松钢丝绳3最终使防坠落机构9搭在支撑平台2上，通过支撑平台2支撑载荷台1；继续持续放松钢丝绳3。在整个卸载过程，实时监测钢丝绳3的实时张力值。

步骤S30，当所述实时张力值等于所述初始张力值时，停止放松所述钢丝绳3。

在本示例实施方式中，在卸载过程中，当实时张力值等于初始张力值时，停止放松钢丝绳3。

在整个提升下放负载10的过程中，在实时张力值小于初始张力值时进行报警。即一旦检测到任何一个钢丝绳3上的实时张力低于初始张力值后，即进行报警，且控制器控制电机15停止或不执行升降动作。

在进行负载10搬运前，可以先对载荷台1进行水平调平，然后在载荷台1的居中位置放置已知重量G(单位KG)的载荷，四根钢丝绳3的承载应均相等，应为G/4，此时再次记录四个张力传感器4通过信号放大器11反馈至工控机13的读数即第一张力值：D1、D2、D3、D4。

因张力传感器4检测曲线为线性，即会根据钢丝绳3张力的变化检测数值进行线性变化，而钢丝绳3的张力也是根据负载10的变化进行线性变化，那么，可以等同于张力传感器4经信号放大器11等处理后的数值会根据钢丝绳3负载10的变化进行线性变化。那么根据前两步记录的数值则可以计算出每个张力传感器4反馈的数值与对应钢丝绳3负载10重量的比值关系：K1、K2、K3、K4；

K1＝(G/4)/(D1-C1)，

K2＝(G/4)/(D2-C2)，

K3＝(G/4)/(D3-C3)，

K4＝(G/4)/(D4-C4)。

根据初始张力值以及比值计算得到载荷台1的重量Z：

Z＝C1*K1+C2*K2+C3*K3+C4*K4。

在载荷台1上放置负载10，然后通过四个张力传感器4检测四根钢丝绳3的第二张力值M1、M2、M3、M4；根据第二张力值以及比值计算得到载荷台1以及负载10的总重量T，

T＝M1*K1+M2*K2+M3*K3+M4*K4；

根据上述计算结果可以计算得到负载10的重量S＝T-Z。

对于配重5式升降机，配重5质量往往大于电机15驱动负载10能力，因此在松弛钢丝绳3的过程中，需实时监测升降机载荷台1侧质量，载荷台1侧质量值减去配重5侧质量值的绝对值，则为此刻电机15的负载10质量，一旦发现此负载10质量大于电机15的负载10能力，则需报警停机。一般情况下，在此报警之前，钢丝绳3张力已消减至目标设定值。

在本示例实施方式中，因此实时检测功能的存在，升降机载荷台1侧的张力永远是保证存在的，不存在需要单纯提升配重5的情况，即无需增大电机15驱动提升负载能力。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (10)

1.一种升降机，其特征在于，包括：

载荷台；

多根钢丝绳，连接于所述载荷台；

多个张力传感器，一一对应的连接于所述钢丝绳，用于测量各根所述钢丝绳未负载时的初始张力值以及卸载过程中的实时张力值；

支撑平台，被设置成在卸载过程中支撑所述载荷台；

动力设备，与所述钢丝绳连接，用于驱动所述钢丝绳运动；

控制器，其输入端电连接于所述张力传感器，其输出端电连接于所述动力设备，被设置成在卸载过程中当所述实时张力值等于所述初始张力值时控制所述动力设备停运以控制所述钢丝绳停止下降。

2.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，所述升降机还包括：

防坠落机构，固定于所述载荷台，能够在卸载过程中伸出突出于所述载荷台，与所述支撑平台配合支撑所述载荷台。

3.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，所述升降机为配重式升降机。

4.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，所述升降机还包括：

报警器，电连接于所述控制器，被设置成在所述实时张力值小于所述初始张力值时发出报警。

5.根据权利要求1所述的升降机，其特征在于，所述张力传感器为旁压式张力传感器。

6.一种升降机钢丝绳张力消减控制方法，用于权利要求1～5任意一项所述的升降机，其特征在于，包括：

检测未负载时钢丝绳的初始张力值；

在卸载过程中，提升所述载荷台使其的高度高于所述支撑平台的高度，伸出突出防坠落机构，下放所述载荷台使其位于所述支撑平台之上，持续放松所述钢丝绳，并实时监测所述钢丝绳的实时张力值；

当所述实时张力值等于所述初始张力值时，停止放松所述钢丝绳。

7.根据权利要求6所述的升降机钢丝绳张力消减控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述实时张力值小于所述初始张力值时进行报警。

8.根据权利要求6所述的升降机钢丝绳张力消减控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述实时张力值小于所述初始张力值时控制动力设备停止工作。

9.根据权利要求6所述的升降机钢丝绳张力消减控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测在所述载荷台上放置已知重量的载荷后所述钢丝绳的第一张力值；

计算的到各个张力传感器检测的张力值与钢丝绳负载的比值；

根据所述初始张力值以及所述比值计算得到所述载荷台的重量。

10.根据权利要求9所述的升降机钢丝绳张力消减控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测在所述载荷台上放置负载后所述钢丝绳的第二张力值；

根据所述第二张力值以及比值计算得到所述载荷台以及所述负载的总重量；

计算得到所述负载的重量。