CN112858465A - 一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，包括定心轮和半壳体，所述半壳体设置有两组，两组半壳体的两端均通过安装座固定安装有定心轮，所述半壳体包括外衔铁和衬套，所述外衔铁镶嵌设置在衬套上，两组所述外衔铁通过合页连接，两组半壳体形成传感器壳体，所述传感器壳体形成用于放置钢丝绳的空心圆柱孔，所述衬套的两端分别嵌入设置有永久磁铁和内衔铁，位于半壳体同一端的两组衬套内设置的永久磁铁和内衔铁分别形成磁环和整环，所述外衔铁、永久磁铁和内衔铁形成闭合磁路，所述衬套中部设置有聚磁环，所述聚磁环的底部设置有霍尔元件。本发明具有较强的通用性且极大程度改善了检测效果。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝绳无损检测领域，具体是一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器。
背景技术
钢丝绳具有自重轻、强度高、承载能力大、弯曲性能好等特点，被广泛使用于煤炭开采、索道电梯、海上石油开采及港口运输等领域。钢丝绳在使用过程中工况条件复杂，易发生各种形式的机械损伤，如：断丝、磨损、锈蚀、扭结等，各类损伤的日益加剧会使得钢丝绳承载强度的不断降低甚至直接断绳，最终导致安全事故的发生。因此需要对钢丝绳的损伤进行检测。
近年来，国内外许多国家在钢丝绳损伤检测与受力检测方面开展了大量的研究工作，研发的检测仪器也在部分钢丝绳使用单位得到了推广，但钢丝绳结构复杂、规格型号多样，而检测仪器的通用性与准确性较低。
钢丝绳安全检测方法按照是否对钢丝绳产生破坏分为有损检测法和无损检测法。无损检测法是在不损坏钢丝绳的前提下，通过某种介质反映出钢丝绳的损伤状态，再利用传感器检测介质的动态变化信息，以此得到钢丝绳的损伤信号，对损伤信号进一步分析处理，最后评估出钢丝绳的损伤状态和安全性能。由于钢丝绳具有良好的导磁性能，特别适合使用电磁无损检测方法进行损伤检测，这也引起了越来越多的研究人员的关注。电磁检测法的成本低、易于实现，且无论内外部缺陷都能检测的到，是目前钢丝绳无损检测的主流方法。
钢丝绳磁化是磁性法检测钢丝绳损伤的第一步，其磁化效果直接决定了后续磁信号的检测精度，所以磁化方式的选择就显得尤为重要，励磁源应稳定的将钢丝绳磁化至饱和，一部分检测器使用线圈进行励磁和检测，线圈励磁法将导线缠绕在钢丝绳表面，利用电生磁原理产生磁场磁化钢丝绳，此法只需通过调整电流大小就可满足钢丝绳所需的磁化强度，但使用过程中易发热，且线圈缠绕费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，包括定心轮和半壳体，所述半壳体设置有两组，两组半壳体的两端均通过安装座固定安装有定心轮，所述半壳体包括外衔铁和衬套，所述外衔铁镶嵌设置在衬套上，两组所述外衔铁通过合页连接，两组半壳体形成传感器壳体，两组半壳体抵接形成有用于放置钢丝绳的空心圆柱孔，所述衬套的两端分别嵌入设置有永久磁铁和内衔铁，位于半壳体同一端的两组衬套内设置的永久磁铁和内衔铁分别形成磁环和整环，所述外衔铁、永久磁铁和内衔铁形成闭合磁路，所述衬套中部设置有聚磁环，所述聚磁环的底部设置有霍尔元件。
进一步的，所述霍尔元件在聚磁环的底部圆周均布设置有十二组。
进一步的，所述衬套的两端均设置有第一凹槽，所述衬套的中部设置有第二凹槽和第三凹槽，所述第二凹槽和第三凹槽连通设置。
进一步的，所述永久磁铁和内衔铁嵌入设置在第一凹槽内，所述聚磁环的宽度和第二凹槽的宽度相同，所述聚磁环设置在第二凹槽内，所述霍尔元件安装设置在第三凹槽内。
进一步的，所述外衔铁的横截面为“半圆环形”，所述衬套的横截面为“阶梯半圆拱形”。
进一步的，所述衬套的横截面的外圆直径和外衔铁的横截面的内圆直径相同，所述外衔铁镶嵌设置在衬套的外侧。
进一步的，所述外衔铁上设置有用于连接信号线的航空插头。
进一步的，所述合页上可拆卸连接设置有锁紧插销。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用永久磁铁做成环状对钢丝绳进行周向多回路励磁，可以实现10-36mm直径范围钢丝绳的励磁，所以在检测不同直径钢丝绳的损伤时只需要更换衬套和聚磁环即可，具有较强的通用性；在检测部分设置聚磁环，用来聚集钢丝绳发生损伤后的漏磁场，在聚磁环底部周向上均匀的布置十二个霍尔元件，可以收集到绝大部分发生损伤后的漏磁场，提高了检测信号的强度，对钢丝绳微小损伤有很高的检测率，极大程度改善了检测效果。
附图说明
图1为本发明的全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器外壳半开状态示意图。
图2为本发明衬套结构示意图。
图3为本发明扣合状态的左视图。
图中：1、定心轮；2、外衔铁；3、航空插头；4、支架；5、衬套；6、永久磁铁；7、内衔铁；8、合页；9、聚磁环；10、霍尔元件；11、第一凹槽；12、第二凹槽；13、第三凹槽；14、锁紧插销。
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、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。
实施例1
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，包括定心轮1和半壳体，所述半壳体设置有两组，两组半壳体的两端均通过安装座固定安装有定心轮1，位于两组半壳体的两组定心轮1组成一对，所述定心轮1设置有两对，所述半壳体包括外衔铁2和衬套5，所述外衔铁2镶嵌设置在衬套5上，两组所述外衔铁2通过合页8连接，两组外衔铁2的两侧均设置有合页8，合页8将两组外衔铁2扣合在一起，所述外衔铁2的横截面为“半圆环形”，所述衬套5的横截面为“阶梯半圆拱形”，所述衬套5的横截面的外圆直径和外衔铁2的横截面的内圆直径相同，所述外衔铁2镶嵌设置在衬套5的外侧，外衔铁2和衬套5一同形成检测的主体结构。
请参阅图1～3，两组半壳体形成传感器壳体，所述传感器壳体形成用于放置钢丝绳的空心圆柱孔，钢丝绳在检测时，穿过半壳体两端的两对定心轮1，定心轮1用于不同直径的钢丝绳在检测时的中心定位，钢丝绳逐渐通过空心圆柱孔对钢丝绳进行检测，所述半壳体下方设置有支架4。
请参阅图1～3，所述衬套5的两端分别嵌入设置有永久磁铁6和内衔铁7，当两组半壳体合在一起时，位于半壳体同一端的两组衬套5内设置的永久磁铁6和内衔铁7分别形成磁环和整环，所述外衔铁2、永久磁铁6和内衔铁7连接在一起形成闭合磁路，磁路对钢丝绳进行磁化至饱和状态。
请参阅图1～3，所述衬套5中部设置有聚磁环9，所述聚磁环9的底部设置有霍尔元件10，所述霍尔元件10在聚磁环9的底部圆周均布设置有第二凹槽12组，聚磁环9用于收集钢丝绳破损处的漏磁信号，漏磁信号传递到霍尔元件10上，霍尔元件10将漏磁信号转化为电压信号输出，所述外衔铁2上设置有用于连接信号线的航空插头3，航空插头3和信号线连接时可将霍尔元件10产生的电压信号输出至感应器上来判断钢丝绳的破损。
实施例2
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，所述衬套5的两端均设置有第一凹槽11，所述衬套5的中部设置有第二凹槽12和第三凹槽13，所述第二凹槽12和第三凹槽13连通设置，所述永久磁铁6和内衔铁7嵌入设置在第一凹槽11内，所述聚磁环9的宽度和第二凹槽12的宽度相同，所述聚磁环9的设置在第二凹槽12内，聚磁环9设置在第二凹槽12内是由于聚磁环9的半环宽度和第二凹槽12的宽度相同，聚磁环9卡在第二凹槽12内，所述霍尔元件10安装设置在第三凹槽13内，当两组半壳体扣合在一起时，两组聚磁环9相互抵接，形成一个闭环位于衬套5的中部，聚磁环9底部的霍尔元件10同时感应电压信号，传输到电路板上。
请参阅图1～3，衬套5采用分离式的设计，聚磁环9和第二凹槽12对应，根据被检测的钢丝绳的直径更换不同厚度的衬套5以及不同大小的聚磁环9可对不同直径的钢丝绳进行检测，所述合页8上可拆卸连接设置有锁紧插销14，将锁紧插销14从合页8上拆除，然后将内衔铁7从衬套5上拔出，可以实现衬套5和聚磁环9的更换，衬套5和聚磁环9更换后需要采用不同的电路板对检测信号进行预处理，有利于检测的准确性。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，包括定心轮（1）和半壳体，所述半壳体设置有两组，其特征在于，两组半壳体的两端均通过安装座固定安装有定心轮（1），所述半壳体包括外衔铁（2）和衬套（5），所述外衔铁（2）镶嵌设置在衬套（5）上，两组所述外衔铁（2）通过合页（8）连接，两组半壳体形成传感器壳体，两组半壳体抵接形成有用于放置钢丝绳的空心圆柱孔，所述衬套（5）的两端分别嵌入设置有永久磁铁（6）和内衔铁（7），位于半壳体同一端的两组衬套（5）内设置的永久磁铁（6）和内衔铁（7）分别形成磁环和整环，所述外衔铁（2）、永久磁铁（6）和内衔铁（7）形成闭合磁路，所述衬套（5）中部设置有聚磁环（9），所述聚磁环（9）的底部设置有霍尔元件（10）。
2.根据权利要求1所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述霍尔元件（10）在聚磁环（9）的底部圆周均布设置有十二组。
3.根据权利要求1所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述衬套（5）的两端均设置有第一凹槽（11），所述衬套（5）的中部设置有第二凹槽（12）和第三凹槽（13），所述第二凹槽（12）和第三凹槽（13）连通设置。
4.根据权利要求3所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述永久磁铁（6）和内衔铁（7）嵌入设置在第一凹槽（11）内，所述聚磁环（9）的宽度和第二凹槽（12）的宽度相同，所述聚磁环（9）设置在第二凹槽（12）内，所述霍尔元件（10）安装设置在第三凹槽（13）内。
5.根据权利要求1所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述外衔铁（2）的横截面为“半圆环形”，所述衬套（5）的横截面为“阶梯半圆拱形”。
6.根据权利要求5所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述衬套（5）的横截面的外圆直径和外衔铁（2）的横截面的内圆直径相同，所述外衔铁（2）镶嵌设置在衬套（5）的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述外衔铁（2）上设置有用于连接信号线的航空插头（3）。
8.根据权利要求1所述的一种全方位检测钢丝绳损伤的可分离式检测器，其特征在于，所述合页（8）上可拆卸连接设置有锁紧插销（14）。
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