CN110319768A - 一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构 - Google Patents
一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，包括上转动杆机构，上转动杆机构的上端形成有可供钢丝绳上端部伸入套接的第一固定环；下转动杆机构，下转动杆机构的下端形成有可供钢丝绳下端部伸入套接的第二固定环，上转动杆机构的下端与下转动杆机构的上端可转动相连；角度检测机构，角度检测机构设置在上、下转动杆机构之间并用于检测上、下转动杆机构之间的张角；上、下转动杆机构可随位于上下转动杆机构之间的钢丝绳被拉动而发生相对转动，且二者间形成的张角与钢丝绳被拉动形成的张角相等。采用该工装结构，提高了钢丝绳张力的测量精度，且操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及电梯领域，尤其涉及一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构。
背景技术
电梯生产以及检修时，往往都需要对钢丝绳的张力进行测量，以判断钢丝绳的承载状态，确保电梯安全。而这主要通过采集水平径向拉动各钢丝绳至相同距离时，各弯曲钢丝绳产生的张力值得到。
现有的测量手段主要是传统弹簧拉力法或电子测力法，采用前者方式测量时，操作者需要通过游标尺丈量钢丝绳是否拉动到位，既操作繁琐，同时由于需要肉眼读取确定，导致误差较大，测量精准度不高；采用后者方式测量时，虽能免去肉眼丈量读取距离的麻烦，但其体积较大，又轿顶环境复杂，电梯钢丝绳紧密排列，测量时工装相对繁琐，也存在检测的麻烦。
待测钢丝绳被拉至相同径向位移时，根据三角关系可知，其在被拉受力点处形成的张角也必然相等，而张角的测量相对于钢丝绳水平径向的位移测量而言，更加容易。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种通过获取钢丝绳张角，来间接确定钢丝绳被拉至到位，确保测量精准度的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：包括，
上转动杆机构，所述上转动杆机构的上端形成有可供钢丝绳上端部伸入套接的第一固定环；
下转动杆机构，所述下转动杆机构的下端形成有可供钢丝绳下端部伸入套接的第二固定环，上转动杆机构的下端与下转动杆机构的上端可转动相连；
角度检测机构，所述角度检测机构设置在上、下转动杆机构之间并用于检测上、下转动杆机构之间的张角；
上、下转动杆机构可随位于上下转动杆机构之间的钢丝绳被拉动而发生相对转动，且二者间形成的张角与钢丝绳被拉动形成的张角相等。
进一步的，所述上转动杆机构包括两根平行设置并与钢丝绳平行的上转动杆、与上转动杆的上端固定相连且与上转动杆和钢丝绳分别垂直的上固定杆，所述上固定杆的另一端设有所述第一固定环；
所述下转动杆机构包括两根平行设置并与钢丝绳平行的下转动杆、与下转动杆的下端固定相连且与下转动杆和钢丝绳分别垂直的下固定杆，所述下固定杆的另一端设有所述第二固定环。
优选的，两根上转动杆的下端通过轴销固定连接，两根下转动杆的上端上设有可供轴销穿过并能在其内转动的穿孔，所述轴销依次穿过所述穿孔以将上转动杆定位在下转动杆之间。
优选的，两根上转动杆之间设有第一横杆，两根下转动杆之间设有第二横杆，所述轴销上还套设有可使上转动杆与下转动杆恢复至自然状态下呈180度夹角的扭簧，所述扭簧一端与第一横杆固定连接而另一端与第二横杆相连。
优选的，所述工装结构还包括一端与第一横杆固定连接而另一端与第二横杆扣合固定的锁定部件，所述锁定部件与扭簧配合可使上转动杆与下转动杆维持自然状态。
优选的，所述角度检测机构包括磁芯片AS5045和磁块，所述磁块设置在轴销上而磁芯片AS5045设置在下转动杆上。
优选的，所述第一固定环和第二固定环结构相同，所述第一固定环包括与上固定杆的另一端固定连接的第一半环和第一半环围合成整个圆环的第二半环；
所述第二半环的一侧与第一半环的对应侧转动相连而第二半环的另一侧与第一半环的另一对应侧通过卡扣固定。
优选的，两根上连接杆的上端间设有第三横杆，第三横杆与两根上连接杆分别垂直，所述上固定杆设置在第三横杆的中间位置并垂直第三横杆和钢丝绳成型；
两根下连接杆的下端间设有第四横杆，第四横杆与两根下连接杆分别垂直，所述下固定杆设置在第四横杆的中间位置并垂直第四横杆和钢丝绳成型。
优选的，所述上转动杆与下转动杆长度相当。
与现有技术相比，本发明的优点在于：设置可随钢丝绳拉动而转动的工装结构，通过巧妙利用工装结构的上下连接杆与钢丝绳的对应部分分别平行，上下连接杆之间的夹角与钢丝绳被拉动形成的夹角相等的特点和钢丝绳被拉动相同距离时形成的夹角必然相等的原理，很好的将以往直接测量钢丝绳被拉动位移是否到位，来确保测量精度，误差大，转换成更容易且能精确测量的工装机构张角，间接有效的提高了测量精准度，简化了操作，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构示意图。
图2为图1的第一角度结构示意图。
图3为图1的第二角度结构示意图。。
图4为图1实际使用中的工作原理简图。
图5为图1结构复原简图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图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。
如图1至5所示为本发明的优选实施例，该用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，包括上转动杆机构1、下转动杆机构2、角度检测机构3，其中，上转动杆机构1的上端形成有可供钢丝绳4上端部伸入套接的第一固定环11，下转动杆机构2的下端形成有可供钢丝绳4下端部伸入套接的第二固定环21，上转动杆机构1的下端与下转动杆机构2的上端可转动相连，上、下转动杆机构1、2可随位于上、下转动杆机构1、2之间的钢丝绳4被拉动而发生相对转动，这二者间形成的张角与钢丝绳4被拉动形成的张角相等，角度检测机构3设置在上、下转动杆机构1、2之间，用于检测上、下转动杆机构1、2之间的张角。
同时，需要提及的是，该角度检测机构3在检测该张角信息后会将该张角信息实时传送给对钢丝绳4作用以将钢丝绳4进行水平径向拉动的张力计(图中未示出)，张力计接收该张角信息后会分析判断该张角是否达到设定值，若达到设定值，则张力计发出警报声音，同时自动记录下此刻的张力值，由此可知，本申请的工装结构主要用于测量钢丝绳张角，其需要与张力计共同配合，来确保钢丝绳拉动到位。同时，可以确定的是，该张力计必然与角度检测机构3相连，但由于该张力计并非本申请保护的重点，且对于该类具有分析判断和自动记录功能的电子产品而言，属于本领域技术人员很常规的设计，故而此处对该张力计不详细展开。
正如上述描述可知，本申请的工装结构通过张角测量来间接实现钢丝绳位移的测量，从而间接确保测量精度，工装结构在测量了张角后，会将该张角信息发送给张力计，由张力计来分析判断该测量张角是否达到设定值，该工装结构的设计对电梯钢丝绳张力测量而言，具有重大意义。因为实际测量张力过程中，为了确保每根钢丝绳均被准确测量，每次拉动钢丝绳时均需对拉动的位移进行测量，以确保水平径向拉动位置到位，而该测量很多时候又是采用游标尺等需要肉眼读取或丈量的方式确定，这就不可避免的导致误差的增大。
而本领域技术人员又都知晓的是，测量钢丝绳张力时，钢丝绳的上端固定点和下端固定点不变，换言之，被测量钢丝绳的长度固定，而实际检测时钢丝绳又会被水平径向拉至某一设定距离，比如说一般选择为0.1m，则根据三角关系，不论钢丝绳由何种材质构成，其被拉动形成的张角均相等，而张角的获取相对位移而言更加容易，尤其是在电梯所处空间复杂的情形下。
本申请工装结构正是利用该点，通过巧妙的将测量钢丝绳位移问题，转换为更容易测量的钢丝绳张角问题，从而简化了测量操作，配合具有自动分析判断以及记录功能的张力计，能很好的实现测量精准度高的目的。
具体而言，本申请的工装结构的上转动杆机构和下转动杆机构能随着钢丝绳的拉动而发生相对转动，并形成与钢丝绳相等的张角。这样，在工装结构形成的张角与设定的张角相等时，则意味着钢丝绳形成的张角也达到了设定的角度，根据沿相同位置水平径向拉动钢丝绳，形成的张角一致这一等效替换原理可知，即意味着钢丝绳被拉动到位，这就通过简单的张角测量，确定了钢丝绳运动距离的测量，避免了肉眼读取尺子数据等带来的误差以及操作上的繁琐，确保了测量精度。
在本实施例中，上转动杆机构1包括两根平行设置并与钢丝绳4平行的上转动杆12、与上转动杆12的上端固定相连且与上转动杆12和钢丝绳4分别垂直的上固定杆13，上固定杆12的另一端设有该第一固定环11；
下转动杆机2构包括两根平行设置并与钢丝绳4平行的下转动杆22、与下转动杆22的下端固定相连且与下转动杆22和钢丝绳4分别垂直的下固定杆23，下固定杆22的另一端设有该第二固定环21。
为了确保上下转动杆的相对转动，两根上转动杆12的下端通过轴销5固定连接，两根下转动杆22的上端上设有可供轴销5穿过并能在其内转动的穿孔(图中未通过附图标记标注显示，但由附图可以直接且毫无疑义的得出该点)，轴销5依次穿过该穿孔以将上转动杆12定位在下转动杆22之间。
继续参见图1-3，两根上转动杆12之间设有第一横杆14，两根下转动杆22之间设有第二横杆24，轴销5上还套设有可使上转动杆12与下转动杆22恢复至自然状态下呈180度夹角的扭簧6，该扭簧6的一端与第一横杆14固定连接而另一端与第二横杆24相连。
为了进一步维持工装结构自然状态下的角度，该工装结构还包括一端与第一横杆14固定连接而另一端与第二横杆24扣合固定的锁定部件7，该锁定部件7与扭簧6配合可使上转动杆12与下转动杆22维持自然状态。
在本申请中，角度检测机构3包括磁芯片AS5045 31和磁块32，其中，磁块32设置在轴销5上而磁芯片AS5045 31设置在下转动杆22上，如图1所示。该磁芯片AS5045是一种12位无接触式磁旋转编码器产品，而该磁块32为旋转双极磁铁，当在轴销5上放置该旋转双极磁块32时，磁芯片AS5045 31能即时指示磁块32的角度位置，从而准确测出上下转动杆之间的张角。显然，该设定的角度即是拉动到想要的位移时对应的钢丝绳张角。同时，为了使读取的张力更加精准，也可采用具有自动计数功能的弹簧测力计等，但此非本申请的重点，故而此处不赘。
为了很好的实现钢丝绳的伸入套接，本申请中的第一固定环11和第二固定环21结构相同，同时，第一固定环11包括与上固定杆13的另一端固定连接的第一半环111和第一半环111围合成整个圆环的第二半环112，具体如图2-3所示，该第二半环112的一侧与第一半环111的对应侧转动相连而第二半环112的另一侧与第一半环111的另一对应侧通过卡扣113固定。
本实施例中，两根上连接杆12的上端间设有第三横杆15，第三横杆15与两根上连接杆12分别垂直，上固定杆13设置在第三横杆15的中间位置并垂直第三横杆15和钢丝绳4成型，两根下连接杆22的下端间设有第四横杆25，第四横杆25与两根下连接杆22分别垂直，下固定杆23设置在第四横杆25的中间位置并垂直第四横杆25和钢丝绳4成型，如图1-3所示。
下面结合图3和图4阐释本申请的工装结构的工作原理，令上转动杆12为AO1、上固定杆13为AC，下转动杆22为BO1、下固定杆23为BD，钢丝绳4被拉动的受力点为O2，上转动杆12与下转动杆22之间的转动交点质点化为O1，受测钢丝绳卡入圆环(图2和图3将其简化为方块，具体见C点和D点的方块)内后，两个半环通过卡扣把钢丝绳4与形成的整个圆环固定配合，而扭簧则简化为弹簧，如图4和图5所示，杆件CA⊥杆件AO1，杆件CA⊥第一固定环(即C点处的方块)，杆件DB⊥杆件BO1，杆件CA⊥第二固定环(即D点处的方块)。为了减少杆件与杆件间的装配误差对钢丝绳张角采集精度的影响，杆件与固定环间、杆件CA与杆件AO1、杆件DB与杆件BO1整体成型，一次加工。
根据上述结构可得，杆件AO1始终平行于钢丝绳弯折的上部，同理，杆件BO1始终平行于钢丝绳弯折的下部，故杆件AO1与杆件BO1形成的夹角始终等于弯折钢丝绳所形成的夹角，定义杆件AO1与杆件BO1形成的夹角为张角β，弯折钢丝绳所形成的夹角为张角α，则由α＝β。
作为进一步改进，上转动杆12与下转动杆22的长度相当，体现在简化图中，则有AO1＝BO1，又由于CA⊥AO1、BD⊥BO1，则有CA＝DB。当水平拉动点O2在两固定环中心位置时，转动杆转轴O1始终与O2在同一径向水平位置，但若水平拉动点O2不在两固定化中心位置时，因AO1始终平行于钢丝绳弯折的上部，BO1始终平行于钢丝绳弯折的下部，且BO1＝A01，则有O2只能位于两固定环中心位置，也即，当将上转动杆与下转动杆设定长度相等时，该工装结构具有自动调节能力，若受力点O2不在两固定环中心时，由于受力不均衡，则固定环能在钢丝绳上滑动，最终使O2位于两固定环中心位置，达到受力平衡。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：包括，
上转动杆机构(1)，所述上转动杆机构(1)的上端形成有可供钢丝绳(4)上端部伸入套接的第一固定环(11)；
下转动杆机构(2)，所述下转动杆机构(2)的下端形成有可供钢丝绳(4)下端部伸入套接的第二固定环(21)，上转动杆机构(1)的下端与下转动杆机构(2)的上端可转动相连；
角度检测机构(3)，所述角度检测机构(3)设置在上、下转动杆机构之间并用于检测上、下转动杆机构之间的张角；
上、下转动杆机构可随位于上下转动杆机构之间的钢丝绳(4)被拉动而发生相对转动，且二者间形成的张角与钢丝绳(4)被拉动形成的张角相等。
2.根据权利要求1所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
所述上转动杆机构(1)包括两根平行设置并与钢丝绳(4)平行的上转动杆(12)、与上转动杆(12)的上端固定相连且与上转动杆(12)和钢丝绳(4)分别垂直的上固定杆(13)，所述上固定杆(13)的另一端设有所述第一固定环(11)；
所述下转动杆机构(2)包括两根平行设置并与钢丝绳(4)平行的下转动杆(22)、与下转动杆(22)的下端固定相连且与下转动杆(22)和钢丝绳(4)分别垂直的下固定杆(23)，所述下固定杆(23)的另一端设有所述第二固定环(21)。
3.根据权利要求2所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
两根上转动杆(12)的下端通过轴销(5)固定连接，两根下转动杆(22)的上端上设有可供轴销(5)穿过并能在其内转动的穿孔，所述轴销(5)依次穿过所述穿孔以将上转动杆(12)定位在下转动杆(22)之间。
4.根据权利要求3所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
两根上转动杆(12)之间设有第一横杆(14)，两根下转动杆(22)之间设有第二横杆(24)，所述轴销(5)上还套设有可使上转动杆(12)与下转动杆(22)恢复至自然状态下呈180度夹角的扭簧(6)，所述扭簧(6)一端与第一横杆(14)固定连接而另一端与第二横杆(24)相连。
5.根据权利要求4所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
所述工装结构还包括一端与第一横杆(14)固定连接而另一端与第二横杆(24)扣合固定的锁定部件(7)，所述锁定部件(7)与扭簧(6)配合可使上转动杆(12)与下转动杆(22)维持自然状态。
6.根据权利要求2所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
所述角度检测机构(3)包括磁芯片AS5045(31)和磁铁(32)，所述磁块(32)设置在轴销(5)上而磁芯片AS5045设置在下转动杆(22)上。
7.根据权利要求1所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
所述第一固定环(11)和第二固定环(21)结构相同，所述第一固定环(11)包括与上固定杆(12)的另一端固定连接的第一半环(111)和第一半环(111)围合成整个圆环的第二半环(112)；
所述第二半环(112)的一侧与第一半环(111)的对应侧转动相连而第二半环(112)的另一侧与第一半环(111)的另一对应侧通过卡扣(113)固定。
8.根据权利要求2所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
两根上连接杆(12)的上端间设有第三横杆(15)，第三横杆(15)与两根上连接杆(12)分别垂直，所述上固定杆(13)设置在第三横杆(15)的中间位置并垂直第三横杆(15)和钢丝绳(4)成型；
两根下连接杆(22)的下端间设有第四横杆(25)，第四横杆(25)与两根下连接杆(22)分别垂直，所述下固定杆(23)设置在第四横杆(25)的中间位置并垂直第四横杆(25)和钢丝绳(4)成型。
9.根据权利要求2所述的用于测量电梯钢丝绳张角的工装结构，其特征在于：
所述上转动杆(12)与下转动杆(22)长度相当。
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