CN110243298A - 一种检测提升机绳槽直径的方法装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测提升机绳槽直径的方法装置，包括托架、底座、电池、传感器主体、传感器支架、激光位移传感器、提升机。通过弓高弦长法，调整测量装置位置，使激光传感器在绳槽的投影点位于绳槽最低点，依次收集各个绳槽的初始测量值，再在不同位置收集的动态数据，对数据监测可以对绳槽的形状误差进行检测，利用matlab对数据进行处理，将处理后的数据带入计算公式求出绳槽直径。

Description

一种检测提升机绳槽直径的方法装置

技术领域

本发明涉及一种矿井提升机的测量方法，具体为一种检测提升机绳槽直径的方法装置。

背景技术

由于提升机天轮属于大直径工件且在运行过程中，绳槽大部分包裹在钢丝绳内，尚没有较好的绳槽直径测量方法，对于车槽装置在安装时的误差无法进行修复摩擦式提升机采用多根钢丝绳同时运行，为保证多根钢丝绳能够同步运行，各绳槽底径的差应该越小越好。若各绳槽底径差值过大，会造成各根钢丝绳张力差变大，当提升机运行时，一组内的钢丝绳不能同步运行，这会导致钢丝绳和摩擦衬垫之间出现相对滑动，同时伴随较大的钢丝绳抖动，摩擦衬垫磨损随着使用不断加剧，影响了钢丝绳的使用寿命。

发明内容

弓高弦长法测量优势：

(1)本测量方法安装时对于平行度要求低，在分次测量不同绳槽时，测量装置的安装位置对测量结果无影响，本测量方法主要通过激光传感器(6)读数的变化计算出绳槽直径，因此只需保证测量装置在测量不同位置的绳槽时，保持高度相同即可，对于安装在地面的提升机，通过水平仪可以保证测量装置的安装精度。

(2)本方法测量时，传感器间距在1300mm以上时，精度较高。提升机(7)滚筒半径尺一般在1500mm以上，因此对于提升机(7)本测量方具有较高的精度。

本测量方法不影响提升机正常运行，在测量时，激光传感器(6)收集的是动态数据，通过对数据监测可以对绳槽的形状误差进行检测。当传感器示数保持稳定时，说明形状误差较小，若示数发生突变，说明在车削装置未固定好，出现震动，导致绳槽形状变形。

具体的技术方案是：

安装步骤：

1.将测量装置底座(2)安装在提升机前，通过水平仪校准托架的安装平面保持水平。

2.将检测装置固定在底座(2)的滑槽内，并将激光位移传感器(6)固定在安装槽内；

3.调整测量装置位置，使激光传感器(6)在绳槽的投影点位于绳槽最低点，依次收集各个绳槽的初始测量值；

4.将测量出的数据带入计算公式求出绳槽直径，以最小直径作为车削量，将车槽装置安装在托架(1)上，距离以测量装置检测的3号传感器为基准，进行车削；

5.车削完成后，保持测量装置间距不变，对车削后的绳槽进行测量，计算出新的绳槽直径；

6.若直径仍有较大差距，通过车槽装置对较大直径绳槽进行再车削后重复测量；

7.车削结束后，拆除检测装置。

附图说明

图1为本发明时的弓高弦长原理示意图；

图2为本发明时的测量原理示意图。

图3为本发明时的加工前后检测示意图。

图4为本发明时的轴线偏移误差示意图。

图5为本发明时的提升机检测装置示意图

图中：1托架；2底座；3电池；4传感器主体；5传感器支架；6激光传感器；7提升机；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。一种检测提升机绳槽直径的方法装置，包括托架1、底座2、电池3、传感器主体4、传感器支架5、激光位移传感器6、天轮7，其特征在于：所述托架1通过螺栓组将其两端固定安装在天轮7平台的井架检修大梁上，所述底座2安装在托架1上，所述传感器主体4通过滑槽固定安装在底座2槽内，所述传感器支架5与传感器主体4通过导杆滑块连接，所述激光位移传感器6固定在传感器支架5上。现以“弓高弦长法”原理为基础，采用激光传感器6实现对大直径提升机7滚筒绳槽的非接触式测量。其原理是通过测量出一段待测工件圆弧的弓高和弦长，可以通过转化公式计算出所测圆的直径。本方法可以对大直径、有缺损、无法直接接触的圆形工件尺寸进行测量“弓高弦长”原理如图1，通过测量出圆内一直角三角形CDO所对应的两条直角边，可以通过计算求得圆的直径：

式中：

R—半径，mm；

S—弦长，mm；

h—弓高，mm。

本方法所需测量的数据为圆弧CA所对应的弦长S和弓高h，在测量后即可计算出所测工件的直径。在测量时，选取三点C₀、C₁、C₂安装激光传感器6，激光传感器6在提升机7滚筒上的的投影点为C'₀、C'₁、C'₂点，同时得到三个传感器读数，测得三个激光传感器6安装位置距绳槽衬垫底部的距离k₀、k₁、k₂，同时在安装时精确控制三个激光传感器的垂直间距b₁、b₂和水平间距a₁、a₂，安装位置关系如图所示2。通过上述步骤可以得到两组工件的弓高h和弦长S。通过测量得到的2组弦长和弓高分别为：

式中：

a₁、a₂—传感器C₀与C₁C₂间的水平距离，mm；

b₁、b₂—传感器C₀与C₁C₂间的垂直距离，mm；

k₀、k₁、k₂—传感器C₀、C₁、C₂的读数，mm。

根据“弓高弦长法”的理论公式，可以计算出两组弓高弦长对应的工件半径长度：

式中：

R₁、R₂—两组弓高弦长计算出的工件半径，mm。

绳槽经过切削后激光传感器6的投影点发生变化，各个激光传感器6示数发生变化，通过测出变化后的弓高和弦长，可以计算出车削后的绳槽尺寸，如图所示3

h'₁＝ΔC'₀-ΔC'₁+a₁

h'₂＝ΔC'₀-ΔC'₂+a₂

式中：

h'₁、h'₂—经过切削后的新弓高，mm；

ΔC'₀、ΔC'₁、ΔC'₂—切削后的传感器读数，mm；

R3、R4—切削后的工件半径，mm。

本测量方法的主要测量误差为测量装置在不同绳槽位置安装时，传感器测量位置发生变化，整个传感器装置沿单一方向发生位移y，如图所示4，根据上图，测量装置整体向上偏移y后，传感器的读数为：

式中：

ΔC″₀、ΔC″₁、ΔC″₂—传感器偏移后的读数，mm；

y—传感器偏移量，mm。

根据传感器读数可以得到偏移后测得的工件弓高为和偏移后与偏移前所测的弓高差值为：

式中：

h₁₁、h₂₂—传感器偏移后所得的弓高，mm；

Δh₁、Δh₂—偏移后所测弓高的误差量，mm。

根据公式可知，偏移后的弓高差值与激光传感器6的垂直间距b有关，现以不同的激光传感器6间距b对弓高误差进行分析，在y值在小范围内时，曲线呈近似线性关系，且由于激光传感器6偏移对最终弓高的影响较小，若采用不同的激光传感器6间距b可以减少传感器误差带来的影响。

在保持激光传感器6垂直间距b不变的情况下，测量装置整体偏移y后测出的工件半径为：

式中：

R₅、R₆—传感器偏移后所得到的工件半径，mm。

与理想状态所测出的半径的差值ΔR为：

最后通过对记录的数据进行处理，得出合适的直径。

Claims (6)

1.一种检测提升机绳槽直径的方法装置，包括托架(1)、底座(2)、电池(3)、传感器主体(4)、传感器支架(5)、激光位移传感器(6)、提升机(7)，其特征在于：所述托架(1)通过螺栓组将其两端固定安装在提升机(7)平台的井架检修大梁上，所述底座(2)安装在托架(1)上，所述传感器主体(4)通过滑槽固定安装在底座(2)槽内，所述传感器支架(5)与传感器主体(4)通过导杆滑块连接，所述激光位移传感器(6)固定在传感器支架(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种检测提升机绳槽直径的方法装置，其特征在于：所述底座(2)槽内设有燕尾槽，用以安装并支撑纵向移动传感器主体(4)。

3.根据权利要求1所述的一种检测提升机绳槽直径的方法装置，其特征在于：所述传感器支架(5)与传感器主体(4)设有导杆滑块，用以安装并支撑传感器支架(5)的纵向和横向移动。

4.根据权利要求1所述的一种检测提升机绳槽直径的方法装置，其特征在于：所述激光传感器(6)待测物体的激光为两条平行线。

5.根据权利要求1所述的一种检测提升机绳槽直径的方法装置，其特征在于：所述测量装置主要包括安装在横、纵向传感器主体相应部位的激光传感器(6)和与其相对应的固定在底座(2)的支架及支撑架底部的信号发生器，以建立二维空间坐标系。

6.根据权利要求1所述的一种检测提升机绳槽直径的方法装置，其特征在于：设有导杆滑块，以防传感器支架(5)与传感器主体(4)轴线不统一，造成激光的光束不是两条平行线。