CN114084827B - 一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒 - Google Patents

Abstract

一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，卷筒包括：滚筒、钢丝绳、轴承座、限位开关安装杆和摇臂式限位开关；所述滚筒为圆柱形滚筒结构，所述滚筒圆周面上紧密绕设有钢丝绳，所述滚筒设置于两个轴承座之间，所述滚筒的两端分别与对应侧的轴承座旋转配合，所述其中一个轴承座通过限位开关安装杆与另一个轴承座固定连接，所述限位开关安装杆的中部设置有多个摇臂式限位开关，所述摇臂式限位开关用于检测滚筒上绕设的钢丝绳的位置。本设计不仅可以通过摇臂式限位开关发出信号的连续性监测钢丝绳排列的连续性，避免驾驶员在操作起重机的同时人工监测钢丝绳排列，提高系统安全性，而且可以适应不同直径的钢丝绳，有效提高系统的适配范围。

Description

一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳卷筒，尤其涉及一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，具体适用于具有防乱绳功能同时成本低、工作稳定可靠的单层钢丝绳卷筒。

背景技术

钢丝绳是起重机械的关键部件，承受起升载荷，带动载荷做垂直或水平运动，在起重机工作工程中如果因为某种异常情况导致钢丝绳泄力，那么就在卷筒收放绳的过程中就可能会引起卷筒上的钢丝绳松弛而乱绳，同样的，如果卷筒绕绳系统发生故障（如滑轮异常等）也会导致卷筒上钢丝绳乱绳，卷筒乱绳后如果继续动作，根据乱绳的情况，将会不同程度的降低钢丝绳的使用寿命，存在安全隐患，严重时会出现钢丝绳断裂，造成重大事故。

目前，为避免事故的发生，起重机往往通过视频监控系统和红外测距技术监测钢丝绳，同时对乱绳现象发出预警，视频监控系统通过为每个绞车配上视频监控系统，以便于驾驶员在操作的过程中能够随时注意卷筒上钢丝绳的情况，红外测距技术通过在钢丝绳槽附近设置多个红外测距传感器检测钢丝绳实际外形轮廓，并通过钢丝绳长度测量系统测量得到的当前钢丝放绳长度，进一步计算得到钢丝绳理论外形轮廓，通过对比钢丝绳实际外形轮廓与钢丝绳理论外形轮廓监测钢丝绳是否发生乱绳现象。这两种监控系统虽然可以通过监测钢丝绳是否乱绳，从而避免事故的发生，但其仍存在以下缺陷：

1、采用视频监控系统虽然可以低成本的实现乱绳监测功能，但需要驾驶员时刻人工监测钢丝绳排列，容易分散驾驶员注意力，造成安全隐患。

2、激光监控系统虽然可以自动监控卷筒上乱绳的发生，但系统结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的驾驶员操作不方便、监控成本高的缺点，提供了一种操作简便同时生产成本低的单层钢丝绳卷筒。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，所述卷筒包括：滚筒、钢丝绳、两个平行设置的轴承座、限位开关安装杆和多个摇臂式限位开关；所述滚筒为圆柱形滚筒结构，所述滚筒圆周面上紧密绕设有钢丝绳，所述滚筒设置于两个轴承座之间，所述滚筒的两端分别与对应侧的轴承座旋转配合，所述其中一个轴承座通过限位开关安装杆与另一个轴承座固定连接，所述限位开关安装杆与滚筒的中心轴平行设置，所述限位开关安装杆的中部设置有多个摇臂式限位开关，所述摇臂式限位开关近滚筒上钢丝绳缠绕区域设置，所述摇臂式限位开关用于检测滚筒上绕设的钢丝绳的位置。

所述滚筒内设置有一根旋转轴，所述旋转轴与滚筒同轴设置，所述旋转轴的两端与其对应侧的轴承座旋转配合，所述滚筒的侧壁上设置有理线槽，所述理线槽的两端各设置有一个环形挡板，所述理线槽的中部设置有类螺纹结构的螺旋绳槽，所述螺旋绳槽上开设的凹槽的直径与钢丝绳的直径相等。

所述轴承座的中部开设有旋转孔，所述旋转孔与旋转轴对应设置，所述轴承座通过其上设置的旋转孔与旋转轴旋转配合，所述轴承座的顶部设置有限位开关安装杆，所述限位开关安装杆的底部等间距的设置有有多个互相平行的摇臂式限位开关。

所述轴承座上设置有滑槽，所述限位开关安装杆的两端各设置有一个滑块，所述轴承座通过滑槽与滑块滑动配合。

所述摇臂式限位开关包括：限位传感器、摇杆和滑轮，所述限位传感器上设置有摇杆，所述摇杆与限位传感器旋转配合，所述摇杆的末端设置有滑轮，所述滑轮与摇杆旋转配合，所述滑轮正对理线槽设置，所述滑轮与理线槽底部的距离小于钢丝绳的直径。

所述摇臂式限位开关还包括：摇杆旋转轴和固定器，所述摇杆上开设有腰形孔，所述腰形孔的远滑轮端穿设有摇杆旋转轴，所述摇杆通过摇杆旋转轴与限位传感器旋转配合，所述腰形孔内固定设置有固定器，所述固定器与摇杆旋转轴限位配合。

所述相邻两个摇臂式限位开关之间距离等于任意整数倍的钢丝绳直径。

所述轴承座的远滚筒侧还设置有刻度尺，所述刻度尺的顶端与滑槽的顶端平齐，所述刻度尺的长度等于滑槽的长度。

所述卷筒还包括控制器和报警器，所述控制器的信号输入端分别与各限位传感器的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与报警器的信号输入端相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒中设置有摇臂式限位开关，相邻两个摇臂式限位开关之间距离等于任意整数倍的钢丝绳直径，卷筒通过摇臂式限位开关监测钢丝绳的位置，当钢丝绳进入摇臂式限位开关对应的理线槽时，摇臂式限位开关发出信号，当卷筒上摇臂式限位开关依次顺序发出信号时，则钢丝绳在卷筒上连续排列紧密，当某两个限位开关被触发而其之间的限位开关没有被触发，则说明该处钢丝绳出现乱绳，此时报警器发出报警提醒驾驶员出现乱绳现象，避免了驾驶员时刻人工监测绞车情况。因此，本设计通过摇臂式限位开关监测钢丝绳的位置，同时通过摇臂式限位开关发出信号的连续性监测钢丝绳排列的连续性，避免驾驶员在操作起重机的同时人工监测钢丝绳排列，提高系统安全性。

2、本发明一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒中设置有理线槽，理线槽内开设有类螺纹结构的螺旋绳槽，卷筒收绳过程中钢丝绳受自身张力影响自动滑入螺旋绳槽内，保证卷筒卷收时钢丝绳正对摇臂式限位开关，保证系统监测准确性。因此，本设计可以通过理线槽使卷筒卷收起的钢丝绳正对摇臂式限位开关，保证系统监测准确性。

3、本发明一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒中摇臂式限位开关之间距离等于钢丝绳直径的任意整数倍，系统可以通过减小摇臂式限位开关之间距离提高监测精度，当摇臂式限位开关之间距离等于钢丝绳直径的两倍时，系统监测范围可以覆盖卷筒上每一根钢丝绳，当精度要求较低时，可以通过扩大摇臂式限位开关之间距离，减小所需摇臂式限位开关数量，降低生产成本。因此，本设计可以通过调整摇臂式限位开关之间距离，控制系统监测精度和生产成本，有效提高系统柔性化程度。

4、本发明一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒中限位开关安装杆两端设置有滑块，同时轴承座上设置有刻度尺，操作人员可以通过滑块与滑槽调整限位开关安装杆与滚筒之间距离，进而改变摇臂式限位开关的滑轮与螺旋绳槽底部之间距离，同时通过刻度尺保证调整后的限位开关安装杆仍与滚筒同轴设置，以便适应不同直径的钢丝绳。因此，本设计可以通过调整限位开关安装杆位置，适应不同直径的钢丝绳，有效提高系统的适配范围。

5、本发明一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒中摇臂式限位开关通过其上设置的滑轮与钢丝绳接触，滑轮与钢丝绳滚动配合，不会发生摩擦，避免破坏钢丝绳表面，造成钢丝绳使用寿命下降。因此，本设计中的摇臂式限位开关可以通过滑轮与钢丝绳接触，避免钢丝绳损坏，有效延长钢丝绳使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中摇臂式限位开关的结构示意图。

图3是本发明中摇臂式限位开关的侧示图。

图4是本发明的侧视图。

图中：滚筒1、旋转轴11、环形挡板12、理线槽13、螺旋绳槽14、钢丝绳2、轴承座3、旋转孔31、滑槽32、滑块33、刻度尺34、限位开关安装杆4、摇臂式限位开关5、限位传感器51、摇杆52、滑轮53、摇杆旋转轴54、固定器55、腰形孔56。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，所述卷筒包括：滚筒1、钢丝绳2、两个平行设置的轴承座3、限位开关安装杆4和多个摇臂式限位开关5；所述滚筒1为圆柱形滚筒结构，所述滚筒1圆周面上紧密绕设有钢丝绳2，所述滚筒1设置于两个轴承座3之间，所述滚筒1的两端分别与对应侧的轴承座3旋转配合，所述其中一个轴承座3通过限位开关安装杆4与另一个轴承座3固定连接，所述限位开关安装杆4与滚筒1的中心轴平行设置，所述限位开关安装杆4的中部设置有多个摇臂式限位开关5，所述摇臂式限位开关5近滚筒1上钢丝绳2缠绕区域设置，所述摇臂式限位开关5用于检测滚筒1上绕设的钢丝绳2的位置。

所述滚筒1内设置有一根旋转轴11，所述旋转轴11与滚筒1同轴设置，所述旋转轴11的两端与其对应侧的轴承座3旋转配合，所述滚筒1的侧壁上设置有理线槽13，所述理线槽13的两端各设置有一个环形挡板12，所述理线槽13的中部设置有类螺纹结构的螺旋绳槽14，所述螺旋绳槽14上开设的凹槽的直径与钢丝绳2的直径相等。

所述轴承座3的中部开设有旋转孔31，所述旋转孔31与旋转轴11对应设置，所述轴承座3通过其上设置的旋转孔31与旋转轴11旋转配合，所述轴承座3的顶部设置有限位开关安装杆4，所述限位开关安装杆4的底部等间距的设置有有多个互相平行的摇臂式限位开关5。

所述轴承座3上设置有滑槽32，所述限位开关安装杆4的两端各设置有一个滑块33，所述轴承座3通过滑槽32与滑块33滑动配合。

所述摇臂式限位开关5包括：限位传感器51、摇杆52和滑轮53，所述限位传感器51上设置有摇杆52，所述摇杆52与限位传感器51旋转配合，所述摇杆52的末端设置有滑轮53，所述滑轮53与摇杆52旋转配合，所述滑轮53正对理线槽13设置，所述滑轮53与理线槽13底部的距离小于钢丝绳2的直径。

所述摇臂式限位开关5还包括：摇杆旋转轴54和固定器55，所述摇杆52上开设有腰形孔56，所述腰形孔56的远滑轮53端穿设有摇杆旋转轴54，所述摇杆52通过摇杆旋转轴54与限位传感器51旋转配合，所述腰形孔56内固定设置有固定器55，所述固定器55与摇杆旋转轴54限位配合。

所述相邻两个摇臂式限位开关5之间距离等于任意整数倍的钢丝绳2直径。

所述轴承座3的远滚筒1侧还设置有刻度尺34，所述刻度尺34的顶端与滑槽32的顶端平齐，所述刻度尺34的长度等于滑槽32的长度。

所述卷筒还包括控制器和报警器，所述控制器的信号输入端分别与各限位传感器51的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与报警器的信号输入端相连接。

本发明的原理说明如下：

当滚筒1卷收钢丝绳2时，钢丝绳2进入螺旋绳槽14内，并推动摇臂式限位开关5的摇杆52，摇杆52被推动后，驱动限位传感器51向控制器发出信号，在卷筒正常收放绳过程中，限位传感器51依次连续的信号，当控制器收到的不连续或顺序错误时，控制器向报警器发出信号，报警器受到控制器发出的信号驱动向驾驶员报警。

当本发明更换不同直径的钢丝绳2后，操作人员需要上下调整限位开关安装杆4的高度以匹配钢丝绳2的直径，限位开关安装杆4高度调整完成以后可以通过限位螺栓固定滑槽32和滑块33的相对位置。

实施例1：

一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，所述卷筒包括：滚筒1、钢丝绳2、两个平行设置的轴承座3、限位开关安装杆4和多个摇臂式限位开关5；所述滚筒1为圆柱形滚筒结构，所述滚筒1圆周面上紧密绕设有钢丝绳2，所述滚筒1设置于两个轴承座3之间，所述滚筒1的两端分别与对应侧的轴承座3旋转配合，所述其中一个轴承座3通过限位开关安装杆4与另一个轴承座3固定连接，所述限位开关安装杆4与滚筒1的中心轴平行设置，所述限位开关安装杆4的中部设置有多个摇臂式限位开关5，所述摇臂式限位开关5近滚筒1上钢丝绳2缠绕区域设置，所述摇臂式限位开关5用于检测滚筒1上绕设的钢丝绳2的位置；所述滚筒1内设置有一根旋转轴11，所述旋转轴11与滚筒1同轴设置，所述旋转轴11的两端与其对应侧的轴承座3旋转配合，所述滚筒1的侧壁上设置有理线槽13，所述理线槽13的两端各设置有一个环形挡板12，所述理线槽13的中部设置有类螺纹结构的螺旋绳槽14，所述螺旋绳槽14上开设的凹槽的直径与钢丝绳2的直径相等；所述轴承座3的中部开设有旋转孔31，所述旋转孔31与旋转轴11对应设置，所述轴承座3通过其上设置的旋转孔31与旋转轴11旋转配合，所述轴承座3的顶部设置有限位开关安装杆4，所述限位开关安装杆4的底部等间距的设置有有多个互相平行的摇臂式限位开关5；所述轴承座3上设置有滑槽32，所述限位开关安装杆4的两端各设置有一个滑块33，所述轴承座3通过滑槽32与滑块33滑动配合；所述摇臂式限位开关5包括：限位传感器51、摇杆52和滑轮53，所述限位传感器51上设置有摇杆52，所述摇杆52与限位传感器51旋转配合，所述摇杆52的末端设置有滑轮53，所述滑轮53与摇杆52旋转配合，所述滑轮53正对理线槽13设置，所述滑轮53与理线槽13底部的距离小于钢丝绳2的直径；所述摇臂式限位开关5还包括：摇杆旋转轴54和固定器55，所述摇杆52上开设有腰形孔56，所述腰形孔56的远滑轮53端穿设有摇杆旋转轴54，所述摇杆52通过摇杆旋转轴54与限位传感器51旋转配合，所述腰形孔56内固定设置有固定器55，所述固定器55与摇杆旋转轴54限位配合；所述卷筒还包括控制器和报警器，所述控制器的信号输入端分别与各限位传感器51的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与报警器的信号输入端相连接。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述相邻两个摇臂式限位开关5之间距离等于任意整数倍的钢丝绳2直径。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述轴承座3的远滚筒1侧还设置有刻度尺34，所述刻度尺34的顶端与滑槽32的顶端平齐，所述刻度尺34的长度等于滑槽32的长度。

Claims (8)

1.一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述卷筒包括：滚筒（1）、钢丝绳（2）、两个平行设置的轴承座（3）、限位开关安装杆（4）和多个摇臂式限位开关（5）；所述滚筒（1）为圆柱形滚筒结构，所述滚筒（1）的侧壁上设置有理线槽（13），所述理线槽（13）内紧密绕设有钢丝绳（2），所述滚筒（1）设置于两个轴承座（3）之间，所述滚筒（1）的两端分别与对应侧的轴承座（3）旋转配合，所述其中一个轴承座（3）通过限位开关安装杆（4）与另一个轴承座（3）固定连接，所述限位开关安装杆（4）与滚筒（1）的中心轴平行设置，所述限位开关安装杆（4）的中部设置有多个摇臂式限位开关（5），所述摇臂式限位开关（5）近滚筒（1）上钢丝绳（2）缠绕区域设置，所述摇臂式限位开关（5）用于检测滚筒（1）上绕设的钢丝绳（2）的位置，所述摇臂式限位开关（5）包括：限位传感器（51）、摇杆（52）和滑轮（53），所述限位传感器（51）上设置有摇杆（52），所述摇杆（52）与限位传感器（51）旋转配合，所述摇杆（52）的末端设置有滑轮（53），所述滑轮（53）与摇杆（52）旋转配合，所述滑轮（53）正对理线槽（13）设置，所述滑轮（53）与理线槽（13）底部的距离小于钢丝绳（2）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述滚筒（1）内设置有一根旋转轴（11），所述旋转轴（11）与滚筒（1）同轴设置，所述旋转轴（11）的两端与其对应侧的轴承座（3）旋转配合，所述理线槽（13）的两端各设置有一个环形挡板（12），所述理线槽（13）的中部设置有类螺纹结构的螺旋绳槽（14），所述螺旋绳槽（14）上开设的凹槽的直径与钢丝绳（2）的直径相等。

3.根据权利要求2所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述轴承座（3）的中部开设有旋转孔（31），所述旋转孔（31）与旋转轴（11）对应设置，所述轴承座（3）通过其上设置的旋转孔（31）与旋转轴（11）旋转配合，所述轴承座（3）的顶部设置有限位开关安装杆（4），所述限位开关安装杆（4）的底部等间距的设置有有多个互相平行的摇臂式限位开关（5）。

4.根据权利要求3所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述轴承座（3）上设置有滑槽（32），所述限位开关安装杆（4）的两端各设置有一个滑块（33），所述轴承座（3）通过滑槽（32）与滑块（33）滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述摇臂式限位开关（5）还包括：摇杆旋转轴（54）和固定器（55），所述摇杆（52）上开设有腰形孔（56），所述腰形孔（56）的远滑轮（53）端穿设有摇杆旋转轴（54），所述摇杆（52）通过摇杆旋转轴（54）与限位传感器（51）旋转配合，所述腰形孔（56）内固定设置有固定器（55），所述固定器（55）与摇杆旋转轴（54）限位配合。

6.根据权利要求5所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述相邻两个摇臂式限位开关（5）之间距离等于任意整数倍的钢丝绳（2）直径。

7.根据权利要求6所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述轴承座（3）的远滚筒（1）侧还设置有刻度尺（34），所述刻度尺（34）的顶端与滑槽（32）的顶端平齐，所述刻度尺（34）的长度等于滑槽（32）的长度。

8.根据权利要求7所述的一种带有防乱绳判断装置的单层钢丝绳卷筒，其特征在于：

所述卷筒还包括控制器和报警器，所述控制器的信号输入端分别与各限位传感器（51）的信号输出端相连接，控制器的信号输出端与报警器的信号输入端相连接。

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