CN114590729A - 负载检测装置、提升机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及提升机械技术领域，公开一种负载检测装置，包括底座、滑块、传动轮、弹簧、提升链条和接触传感器，其中，底座延伸设置有导向柱；滑块滑动连接于所述导向柱，所述滑块可沿所述导向柱在远离所述底座的第一位置和靠近所述底座的第二位置之间滑动；弹簧设置于所述底座与所述滑块之间，所述弹簧使所述滑块在初始状态下位于第一位置；传动轮设置于所述滑块，且随所述滑块沿所述导向柱移动，当提升链条搭载于所述传动轮且连接有负载时，所述传动轮压缩所述弹簧以沿所述导向柱移动，同时使所述滑块移动至所述第二位置；接触传感器，用于检测所述滑块与所述底座的相对位置，并在所述滑块位于所述第二位置时被触发。本申请还公开一种提升机。

Description

负载检测装置、提升机

技术领域

本申请涉及提升机械技术领域，例如涉及一种负载检测装置、提升机。

背景技术

提升机广泛应用于多种场景，常见的提升机有厢式电梯、起重机械等。提升机进行提升动作前，需要确保提升机与负载有效连接。如果未连接负载或连接不到位，会导致提升装置误动作，影响后续动作的进行。

相关技术中公开了一种绳索式或链式滑车组，包括具有至少一个轴的提升传动装置和提升重量测量装置，提升重量测量装置具有至少一个传感器，用以检测由提升重量引起的轴的变形，并且检测到的变形作为确定提升重量用的数值计入。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

在载荷较大的情况下才能引起轴的变形，而且轴的变形与载荷重量不完全呈线性关系，该种形式的负载检测应用领域窄检测精度低。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种负载检测装置、提升机，以解决如何更好地确保提升机与载荷有效连接的问题。

在一些实施例中，所述用于提升机的负载检测装置，包括底座、滑块、传动轮、弹簧、提升链条和接触传感器，其中，底座，延伸设置有导向柱；滑块，滑动连接于所述导向柱，所述滑块可沿所述导向柱在远离所述底座的第一位置和靠近所述底座的第二位置之间滑动；弹簧，设置于所述底座与所述滑块之间，所述弹簧使所述滑块在初始状态下位于第一位置；传动轮，设置于所述滑块，且随所述滑块沿所述导向柱移动，当提升链条搭载于所述传动轮且连接有负载时，所述传动轮压缩所述弹簧以沿所述导向柱移动，同时使所述滑块移动至所述第二位置；接触传感器，用于检测所述滑块与所述底座的相对位置，并在所述滑块位于所述第二位置时被触发。

在一些实施例中，所述滑块开设有贯穿孔，所述滑块通过所述贯穿孔套设于所述导向柱。

在一些实施例中，所述负载检测装置还包括无油衬套，嵌设于所述贯穿孔中，所述导向柱穿设所述无油衬套的内圈。

在一些实施例中，所述导向柱的数量为多个，所述滑块开设有多个贯穿孔，多个所述导向柱一一对应地穿过多个所述贯穿孔。

在一些实施例中，所述负载检测装置还包括限位块，设置于所述导向柱的末端，所述限位块用于防止所述滑块由所述导向柱脱出。

在一些实施例中，所述传动轮的转动形成的平面为竖直平面。

在一些实施例中，提升机包括上述的负载检测装置。

在一些实施例中，所述提升机还包括驱动电机、驱动齿轮和提升链条，其中，驱动电机，与所述底座的相对位置保持固定；驱动齿轮，转动形成的平面与所述传动轮转动形成的平面位于同一平面；提升链条，搭载于所述传动轮和驱动齿轮且与所述驱动齿轮啮合，所述链条的第一端为驱动端，第二端悬置作为负载连接端。

在一些实施例中，所述驱动齿轮的转动轴与所述传动轮的转动轴位于同一水平高度。

在一些实施例中，所述提升链条的第一端的末端保持固定，所述提升链条向第一端运动时，所述提升链条向下悬垂并折叠。

本公开实施例提供的负载检测装置、提升机，可以实现以下技术效果：

设置可浮动的传动轮，通过传动轮与底座的相对位置检测负载的连接状态以及负载的重量，应用场景丰富、检测精度高。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个负载检测装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一个负载检测装置的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一个负载检测装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一个负载检测装置的部分结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一个提升机的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个提升机的结构示意图。

附图标记：

110：底座；120：导向柱；130：滑块；131：无油衬套；140：限位块；150：接触传感器；

200：传动轮；

300：弹簧；

400：提升链条；

510：驱动电机；520：驱动齿轮。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-6所示，本公开实施例提供一种用于提升机的负载检测装置，包括底座110、滑块130、传动轮200、弹簧300、提升链条400和接触传感器150，其中，底座110，延伸设置有导向柱120；滑块130，滑动连接于导向柱120，滑块130可沿导向柱120在远离底座110的第一位置和靠近底座110的第二位置之间滑动；弹簧300，设置于底座110与滑块130之间，弹簧300使滑块130在初始状态下位于第一位置；传动轮200，设置于滑块130，且随滑块130沿导向柱120移动，当提升链条400搭载于传动轮200且连接有负载时，传动轮200压缩弹簧300以沿导向柱120移动，同时使滑块130移动至第二位置；接触传感器150，用于检测滑块130与底座110的相对位置，并在滑块130位于第二位置时被触发。

在本公开实施例中，底座110可以集成于提升机的支架，可以设置于提升机所在位置，底座110与提升机的相对位置保持固定即可。

底座110设置有导向柱120，导向柱120用于为滑块130提供相对于底座110运动的轨道并对滑块130的运动轨迹进行限定。

滑块130的运动轨迹在第一位置与第二位置之间。具体地，滑块130在第一位置时与底座110之间的距离大于滑块130在第二位置时与底座110之间的距离，也即滑块130在第一位置时远离底座110，滑块130在第二位置时靠近底座110。导向柱120的第一端连接于底座110，第二端距离底座110一定距离。滑块130在第一位置时靠近导向柱120的第一端，滑块130在第二位置时靠近导向柱120的第二端。

弹簧300用于限定滑块130的初始位置，使其在初始状态下位于第一位置。接触传感器150用于检测滑块130与底座110的相对位置，可以用于检测滑块130是否与底座110接触，也可以用于检测滑块130与底座110之间的距离。

提升链条400与传动轮200的组合为滑轮的形式，提升链条400用于实现对于负载的传动。提升链条400的第一端为驱动端，第二端为负载端，提升链条400中间的一部分搭载于传动轮200。传动轮200可以为齿轮，也可以为带有凹槽的滑轮。传动轮200可以通过转动轴转动连接于滑块130，从而实现与滑块的相对转动，也可以固定连接于滑块130。提升链条400双向运动时带动齿轮转动，传动轮200使提升链条400传导的力的方向发生偏转。提升链条400的第二端连接有负载时，传动轮200在传动提升链条400的驱动力的同时自身也受到提升链条400两端的拉力。

提升链条400为示例性地说明，在具体的设计中，提升链条可以为缆绳等其他形式的柔性绳索，只要能搭载于传动轮并与传动轮配合改变提升驱动力的方向即可。当采用提升链条时，传动轮200可以设置为与之相配合的可转动的齿轮的形式。链条的刚性较大，弹性形变较小，使用链条提升负载有精确控制提升高度。链条和齿轮配合，链条不容易从齿轮脱出。链条有周期性的空隙，齿轮各个齿之间也有周期性的间隙，配合光电信号传感器可以对链条移动的节数或齿轮转动的齿数进行计数，从而准确获取链条移动的距离。

提升链条400两端力的大小相等，传动轮200受到的提升链条400两端的力的方向位于提升链条400两端形成的夹角的中线。该中心线与导向柱120的轴线形成的夹角为锐角，传动轮200受到的力可以分解为垂直于导向柱120的力和沿导向柱120朝向底座110的力。传动轮200受到的力传递至滑块130。当沿导向柱120朝向底座110的力大于弹簧300的弹力时，传动轮200带动滑块130向底座110运动。沿导向柱120朝向底座110的力越大，弹簧300的形变越大，滑块130与底座110之间的距离越小，直至滑块130抵接于底座110。接触传感器150获取滑块130与底座110的相对位置，根据该相对位置判断提升链条400的第二端是否有负载，以及负载的重量。

本公开实施例提供的负载检测装置，设置可浮动的传动轮200，通过传动轮200与底座110的相对位置检测负载的连接状态以及负载的重量，可以根据负载的重量范围适配不同的弹簧300，应用场景多，检测精度高。

可选地，弹簧300为压缩弹簧300，弹簧300的一端弹性触压于底座110，另一端弹性触压于滑块130。滑块130沿导向柱120向底座110运动时，弹簧300被压缩。使用压缩弹簧300结构简单，成本较低。

可选地，例如可以在导向柱120设置滑动轨道，滑块130滑动连接于滑动轨道。

可选地，滑块130开设有贯穿孔，滑块130通过贯穿孔套设于导向柱120。

这样的设置形式，导向柱120不仅可以限定滑块130的滑动路径，而且在径向方向可以为滑块130起到很好的支撑作用，严格限定了滑块130滑动的路径，提高了负载检测装置结构的稳定性。

可选地，负载检测装置还包括无油衬套131，嵌设于贯穿孔中，导向柱120穿设无油衬套131的内圈。

滑块130与导向柱120相对运动会互相摩擦，设置无油衬套131可以替代滑块130与导向柱120之间的摩擦，滑块130通过无油衬套131滑动连接于导向柱120。无油衬套131主体浸透润滑油，在负载检测装置使用的过程中，不需要进行润滑或者可以减少润滑油添加次数。设置有无油衬套131，降低了负载检测装置的摩擦噪音，延长了负载检测装置的使用，降低了负载检测装置的维护成本。

可选地，开设于滑块130的通孔的截面导向柱120的截面相对应，导向柱120与滑块130的配合关系为间隙配合。导向柱120的截面为圆形之外的其他任意形状。

如果导向柱120的截面为圆形，开设于滑块130的通孔的截面也为圆形，滑块130在可能会与导向柱120发生相对转动。滑块130转动时，传动轮200的转动平面也以导向柱120为轴进行转动。这种转动会影响提升机的提升稳定性。导向柱120与滑块130为间隙配合，且导向柱120的界面为圆形之外的其他形状，导向柱120可以限定滑块130在导向柱120周向方向的转动，从而防止传动轮200的转动平面发生转动，进一步地，提高提升机的提升稳定性。

可选地，导向柱120的数量为多个，滑块130开设有多个贯穿孔，多个导向柱120一一对应地穿过多个贯穿孔。

多个导向柱120一一对应地穿过滑块130开设的多个贯穿孔，采用该种设置形式，一方面，多个导向柱120对滑块130的沿导向柱120径向方向的力进行分解，避免了应力集中造成导向柱120变形，提高了负载检测装置的结构强度，另一方面，多个导向柱120可以有效防止滑块130相对于导向柱120转动，从而使传动轮200的转动平面保持固定。这样的设置形式，有效提高了提升机的提升稳定性。

可选地，负载检测装置还包括限位块140，设置于导向柱120的末端，限位块140用于防止导向柱120从滑块130的贯穿孔中脱出。

导向柱120的末端设置有限位块140可以防止滑块130脱出，从而使传动轮200在预设幅度内浮动，在确保提升机结构稳定的情况下更好地实现负载检测装置的负载检测功能。

可选地，传动轮200的转动形成的平面为竖直平面。

在本公开实施例中，传动轮200转动形成的平面指的是传动轮200的径向线转动形成的平面图形所在平面，也叫做传动轮200的转动平面。导向柱120竖向设置，传动轮200的转动轴垂直于导向柱120，传动轮200的转动平面垂直于传动轮200的转动轴，同时平行于导向柱120。在这种情况下，提升链条400搭载于传动轮200的上方。在没有连接负载时，提升链条400也能在自身重力作用下压紧传动轮200，从而避免脱链的情形。提升机对负载进行提升时，在多数情况下是克服重力作用。传动轮200能在一个平面内改变力的传递方向，传动轮200的转动平面竖向设置，可以使提升机负载进行更好的提升。

可选地，导向柱120竖向设置。

导向柱120竖向设置时，传动轮200通过滑块130相对于底座110的浮动也在竖直方向上发生。这样的设置形式有利于传动轮200的浮动和复位。

可选地，提升链条400在张紧状态下其两端形成第一夹角，导向柱120自第一端向第二端沿第一夹角的角平分线的反向延长线延伸。

传动轮200的转动轴受到的力来传动轮200的齿轮盘传递的来自提升链条400两端的拉力。提升链条400的两端的拉力相等，传动轮200的转动轴受到的合力的方向沿第一夹角的角平分线。传动轮200传递至滑块130的力也沿第一夹角的角平分线。导向柱120自第一端向第二端沿角平分线的反向延长线设置，导向柱120限定滑块130的位移路径也沿第一夹角的角平分线。在这种情况下，滑块130沿导向柱120滑动，对导向柱120的径向压力较小，二者之间的滑动摩擦力也较小。采用该种设置形式，不仅可以减小滑块130与导向柱120之间的相对摩擦，降低摩擦噪音提高负载检测装置的使用寿命；而且，滑块130与导向柱120之间的摩擦力较小，滑块130与底座110之间的相对位置以及距离仅受负载重量的影响，有利于计算负载的重量。

可选地，接触传感器150为距离传感器，固定于所述底座110，用于获取底座110与滑块130底部的相对距离。

距离传感器的可以朝指定方向发出一段特定频率的光，并接受从该方向反射回来的光。通过计算发光发射时候与收到反射光时的时间差计算传感器所在位置与该方向的障碍物之间的距离。设置有距离传感器，可以获得底座110与滑块130底部之间的第一距离，从而根据弹簧300的形变量计算载荷的重量。

可选地，负载检测装置还包括控制部，被配置为在根据距离传感器测算的第一距离计算负载的重量，并在负载重量超出预设范围的情况下发出特定信号。

负载检测装置连接的负载重量在预设范围内。如果控制部计算的负载重量太小，则提升链条400很有可能没有有效连接于负载。如果控制部计算的复杂重量太大，则提升链条400很有可能挂载了错误的负载，此时控制部发出特定信号，可以使人员即使介入或者使后续的动作停止进行，从而保证提升装置提升负载时候的安全性。

可选地，接触传感器150为压力传感器，压力传感器垫设于滑块130与底座110之间。

在一些情况下，不需要对负载的重量作出计算，只需要避免在提升链条400未连接负载时提升机进行提升即可。这种情况下，负载检测装置只需要检测提升链条400是否有效连接于负载。当提升链条400与负载有效连接时，弹簧300被压下，滑块130压在压力传感器上，压力传感器发出信号，此时认为提升链条400有效连接于负载，提升机执行后续动作。当提升链条400未与负载有效连接时，弹簧300不能被完全压下，压力传感器没有压力信号，此时认为提升链条400为有效连接于负载。当提升机提升的负载的重量变化不大时，采用该种设置形式，结构简单，信号清晰，负载检测装置可以更稳定的工作。

可选地，接触传感器150为接近开关，滑块130连接有金属片或滑块130的材质为金属。滑块130位于第二位置时接近开关靠近滑块130并发出信号。

采用改用设置形式，结构简单信号清晰，在负载检测装置只需要检测负载是否有效连接时可以等效实现压力传感器的功能。此外，相比于压力传感器，接近开关可以设置于滑块130运动路径的一侧，即使滑块130与底座110之间的压力较大也不会损坏。

结合图1-6所示，本公开实施例提供一种提升机，包括上述的负载检测装置。

使用本公开实施例提供的负载检测装置，通过传动轮200与底座110的相对位置检测负载的连接状态以及负载的重量，可以根据负载的重量范围适配不同的弹簧300，应用场景多，检测精度高。

可选地，提升机包括驱动装置，驱动装置为卷扬机，卷扬机转动时将提升链条400卷在卷扬机的卷筒上。在驱动装置为卷扬机时，提升链条400可以替换为绳索，传动轮200可以替换为无齿的传动轮，在该种情况下，负载检测装置仍然可以实现对于负载的检测，从而提高提升机的工作的安全性。

可选地，提升机还包括驱动电机510、驱动齿轮520和提升链条400，其中，驱动电机510，与底座110的相对位置保持固定；驱动齿轮520，转动形成的平面与传动轮200转动形成的平面位于同一平面；提升链条400，搭载于传动轮200和驱动齿轮520且与驱动齿轮520啮合，链条的第一端为驱动端，第二端悬置作为负载连接端。

提升链条400位于传动轮200与第一端之间的部分搭载于驱动齿轮520，提升链条400的第二端用于连接负载。驱动电机510用于提供提升动力，提升链条400运动所在的平面位于传动轮200的转动平面，驱动齿轮520的转动平面位于提升链条400运动所在平面。使用提升链条400传动，提升链条400的运动在一个平面内进行，在提升的过程中可以防止负载发生水平转动，从而提高提升机的工作稳定性。此外，提升链条400每相邻的链环之间的距离相同，相应地，驱动齿轮520和传动轮200的齿距也保持固定，通过提升链条400进行传动，提升链条400本身结构强度较高，不容易发生弹性变形，可以提升较重的负载，而且配合步进电机，可以更精确地控制负载的提升高度。

可选地，驱动齿轮520的转动轴与传动轮200的转动轴位于同一水平高度。

在这种情况下，提升链条400的第一端和第二端向下悬垂，提升链条400依靠自身的重力可以与驱动齿轮520和传动轮200可以牢固地结合，提升链条400不容易脱出。此外，两个转动部件位于同一高度，仅需要较少的物料即可对驱动齿轮520和传动轮200所在空间进行封闭，降低了提升机的成本并提高提升机的安全性。

可选地，提升链条400的第一端的末端保持固定，提升链条400向第一端运动时，提升链条400向下悬垂并折叠。

提升链条400的第一端的末端保持固定，提升链条400向第二端运动时，提升机降下负载，受限于提升链条400的长度，负载不能无限下降。提升链条400的第一端的末端保持固定，不仅可以防止提升链条400脱链，而且还对提升机的下降距离进行了限定。提升链条400向第一端运动时，提升链条400第一端的末端至驱动齿轮520的部分变长，并在自身重力下向下悬垂进行折叠。这样的设置形式，减小了收纳提升链条400所需的空间。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种负载检测装置，其特征在于，包括：

底座，延伸设置有导向柱；

滑块，滑动连接于所述导向柱，所述滑块可沿所述导向柱在远离所述底座的第一位置和靠近所述底座的第二位置之间滑动；

弹簧，设置于所述底座与所述滑块之间，所述弹簧使所述滑块在初始状态下位于第一位置；

传动轮，设置于所述滑块，且随所述滑块沿所述导向柱移动，当提升链条搭载于所述传动轮且连接有负载时，所述传动轮压缩所述弹簧以沿所述导向柱移动，同时使所述滑块移动至所述第二位置；

接触传感器，用于检测所述滑块与所述底座的相对位置，并在所述滑块位于所述第二位置时被触发。

2.根据权利要求1所述的负载检测装置，其特征在于，

所述滑块开设有贯穿孔，所述滑块通过所述贯穿孔套设于所述导向柱。

3.根据权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，还包括：

无油衬套，嵌设于所述贯穿孔中，所述导向柱穿设所述无油衬套的内圈。

4.根据权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，

所述导向柱的数量为多个，所述滑块开设有多个贯穿孔，多个所述导向柱一一对应地穿过多个所述贯穿孔。

5.根据权利要求2所述的负载检测装置，其特征在于，还包括：

限位块，设置于所述导向柱的末端，所述限位块用于防止所述滑块由所述导向柱脱出。

6.根据权利要求1至5任一项所述的负载检测装置，其特征在于，

所述传动轮的转动形成的平面为竖直平面。

7.一种提升机，其特征在于，

包括权利要求6所述的负载检测装置。

8.根据权利要求7所述的提升机，其特征在于，还包括：

驱动电机，与所述底座的相对位置保持固定；

驱动齿轮，转动形成的平面与所述传动轮转动形成的平面位于同一平面；

提升链条，搭载于所述传动轮和驱动齿轮且与所述驱动齿轮啮合，所述链条的第一端为驱动端，第二端悬置作为负载连接端。

9.根据权利要求8所述的提升机，其特征在于，

所述驱动齿轮的转动轴与所述传动轮的转动轴位于同一水平高度。

10.根据权利要求9所述的提升机，其特征在于，

所述链条的第一端的末端保持固定，所述链条向第一端运动时，所述链条向下悬垂并折叠。

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