CN114923619B - 一种钢丝绳张力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用起重机械技术领域，尤其涉及一种提升机钢丝绳多绳张力检测装置及方法，所述提升机钢丝绳多绳张力检测装置包含：支撑系统，所述支架可由底座固定在地面并可由位置调节孔调节高度；测试系统，所述敲击装置通过横梁固定于支架上，以摆杆链接悬重梁，在悬重梁上固定数个可调节间距的敲击锤连接件；电磁控制系统，所述电磁控制组件与敲击装置的横梁刚性连接，并带有同步轴组件及单向自锁组件，所述电磁控制组件还带有单向自锁组件。本提升机钢丝绳多绳张力检测装置及方法可同时测定多条钢丝绳的张力并给出调整建议，实现矿用提升机钢丝绳张力检测。

Description

一种钢丝绳张力检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳张力检测装置及方法，属于矿用起重机械技术领域，尤其涉及一种提升机钢丝绳多绳张力检测装置及方法。

背景技术

多绳缠绕式提升机在目前的采矿作业中担任重要任务。矿用起重设备的安全运行事关作业人员的生命安全，提升机的钢丝绳工作情况对设备安全起到至关重要的作用。在实际生产中，多绳缠绕式提升机的每一根钢丝绳受到的张力并不相同，在长时间的积累后，容易出现钢丝绳磨损，窜动以及抖动等情况，严重时甚至可能出现钢丝绳断裂这种严重的安全事故。因此，对多绳缠绕式提升机的钢丝绳进行张力检测尤为重要。目前常用的检测方法是采用在钢丝绳上直接设置应变传感器或振动传感器，如公开号为201520307663.8公开了“一种多绳摩擦式提升机钢丝绳张力测量装置”，该方法通过在钢丝绳上悬挂连接块采集钢丝绳应变来获得张力。公开号为201821141581.0公开了“一种提升机钢丝绳受力检测系统”，通过在钢丝绳上连接测力传感器直接测量钢丝绳张力。公开号为200910227802.5公开了一种采用振动传感器直接测量钢丝绳张力的方法。公开号为201911192533.3公开了“一种矿用缠绕式提升机钢丝绳张力测试装置及方法”，通过无弹力敲击锤对钢丝绳进行敲击，测量各钢丝绳张力。

由此可见，上述方法存在以下问题：需要改造原有提升机，且试验时在使用敲击锤完成单次敲击后无法对敲击锤进行有效制动从而引起敲击锤对钢丝绳的二次敲击导致的测量结果出现偏差，检测精度低。

发明内容

为此，本发明提供一种钢丝绳张力检测装置及方法，用以克服现有技术中检测设备需要改造原有提升机、测量后敲击锤对钢丝绳进行二次敲击导致的测量结果精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种钢丝绳张力检测装置及方法，主要由支撑机构、测试机构和自锁机构组成：

支撑机构，用以将系统固定在指定位置；

测试机构，其设置在所述支撑机构上，用以通过敲击提升机钢丝绳以对提升机钢丝绳的张力进行测试；所述测试机构包括数台设置在对应钢丝绳上的无线加速度传感器，用以检测和记录钢丝绳在受到敲击时产生的振动波形；

自锁机构，其与所述测试机构相连，用以对测试机构进行单向自锁以使测试机构对钢丝绳所受张力进行单次检测时仅对钢丝绳敲击一次，包括与所述测试机构相连的同步轴组件、与同步轴组件活动连接的单向自锁组件以及设置在所述支撑机构上并与单向自锁组件活动连接的电磁控制组件，其中，电磁控制组件通过对单向自锁组件的约束或解除约束以控制单向自锁组件解除或恢复对同步轴组件的单向自锁。

进一步地，支撑机构包含：

若干底座，用以将支撑机构稳定设置在指定位置；

若干带槽长杆，各带槽长杆底端分别与对应的底座相连；

若干装轴长杆，各装轴长杆分别套设在对应的所述带槽长杆内，用以与带槽长杆配合以调节所述支撑机构的高度；

若干横梁连接件，其分别设置在对应的所述装轴长杆的端部。

进一步地，检测机构包括：

横梁，其两端分别与对应的所述横梁连接件相连，用以以两横梁连接件几何中心连线为轴旋转；

若干摆杆，其分别与所述横梁相连，各摆杆平行设置且各摆杆均与横梁垂直设置；

悬重梁，其两端分别与对应的所述摆杆远离所述横梁的一端相连且悬重梁与横梁平行设置；

所述悬重梁上均匀设置有若干敲击锤连接件；若干敲击锤，各敲击锤分别通过对应的所述敲击锤连接件与所述悬重梁相连，用以敲击待测钢丝绳；

若干加速度传感器，各加速度传感器连接在各待测钢丝绳上，其安装位置可调。

进一步地，自锁机构包括：

同步轴组件，其位于所述装轴长杆远离所述横梁连接件的一侧并套设在所述横梁上；所述同步轴组件侧壁端部均匀设置有若干单向自锁槽；

单向自锁组件，其设置在所述同步轴组件远离所述横梁的一端，单向自锁组件靠近同步轴组件的一端设有若干单向自锁柱，用以与所述单向自锁槽配合以完成单向自锁组件对同步轴组件的单向自锁；所述单向自锁组件能够伸缩以改变自身长度；

电磁控制组件，其设置在所述单向自锁组件远离所述同步轴组件的一端并与单向自锁组件相连，用以通过对单向自锁组件进行约束以改变单向自锁组件的长度。

进一步地，单向自锁组件包括：

自锁端，其远离所述自锁柱的端面均匀设置有若干定位杆，定位杆侧壁均开设有通槽；

连接端，其远离所述电磁控制组件的端面均匀设置有若干U形的定位槽，各定位槽分别与对应的所述定位杆配合，用以约束所述自锁端的移动轨迹；所述连接端接近所述电磁控制组件的端面设置有锯齿面；

弹簧，其设置在所述自锁端和所述连接端之间并分别与自锁端和连接端相连，用以在所述单向自锁组件长度缩短后对其进行复位。

进一步地，电磁控制组件包括：

固定件，其包括若干个锚固点，用以使所述电磁控制组件与所述装轴长杆连接；

连接配合件，其接近所述连接端的位置设有补偿柱，补偿柱靠近所述连接端的端面设有锯齿面且该锯齿面的轮廓与连接端的锯齿面轮廓相匹配；

电磁控制件，其用以控制所述自锁端的移动。

进一步地，自锁机构，其特征在于，

所述定位槽上设有定位栓，其位于定位槽靠近所述自锁端的部分，定位栓穿过所述自锁端的通槽；

所述自锁端的所述定位杆可以在所述定位槽中轴向移动，当所述定位杆向其他方向移动时，所述定位槽和所述定位栓会约束所述定位杆的移动方向。

进一步地，自锁机构，其特征在于，

所述定位槽与所述定位杆成套均匀分布在整个柱体上且一一对应，单个所述单向自锁组件中，所述定位槽与所述定位杆数量不小于3套；所述定位槽与所述定位杆的几何形状成套对应，所述定位杆在所述定位槽中移动式，能且只能沿轴向移动。

进一步地，自锁机构，其特征在于，所述同步轴组件有与所述单向自锁组件中带有单向自锁柱数量相同的单向自锁槽，单向自锁槽沿所述同步轴组件的中轴线均匀分布在所述同步轴组件中靠近所述单向自锁组件的一端；所述单向自锁槽由一个弧形组件与一个限位组件构成，弧形组件与限位组件的间距与所述单向自锁柱的直径相对应。

利用上述装置对提升机钢丝绳多绳张力检测装置进行检测的检测方法如下：

步骤s1，将所述支撑机构固定在合理位置，并调节所述带槽长杆的伸长量，使各所述敲击锤可以敲击在各待测钢丝绳上，同时检测装置各组件不会对提升机运行产生任何扰动；

步骤s2，调节各所述敲击锤连接件，使各敲击锤连接件所连敲击锤可以正击各待测钢丝绳；将各所述加速度传感器与各待测钢丝绳相连，调整其位置使其与各待测钢丝绳的被敲击点相对位置相同；

步骤s3，利用电动机转动所述横梁连接件，使其带动所述横梁转动，从而带动各所述摆杆、所述悬重梁、各所述敲击锤连接件和各所述敲击锤，使各所述敲击锤获得相同的力矩；

步骤s4，在各所述敲击锤提升到一定高度后，电动机断开，使各所述敲击锤同步下落并正击各待测钢丝绳；

步骤s5，在各所述敲击锤正击各待测钢丝绳的同时，所述电磁控制组件开启，使所述自锁端通过所述弹簧提供的力向所述连接端移动，同时所述自锁端与所述同步轴组件脱离，并按照所述连接端定位槽的约束路径向接近所述连接的方向移动，从而不再约束横梁转动；于此同时敲击锤反向回弹，并带动所述悬重梁回弹，从而带动各所述摆杆回弹，所述横梁反向转动；

步骤s6，在所述横梁反向转动时，所述电磁控制组件关闭，所述自锁端与所述同步轴组件连接，并通过所述连接端定位槽所约束路径向远离所述连接端方向移动，从而使所述自锁端与所述同步轴组件通过各所述定位杆与所述单向自锁槽相连接；所述同步轴组件被所述单向自锁组件约束后无法继续转动，使所述横梁无法继续转动，从而使所述摆杆、所述悬重梁、所述敲击锤连接件、所述敲击锤均无法再继续转动；整个测试过程中，所述敲击锤只敲击被测钢丝绳一次；

步骤s7，所述无线加速度传感器将测得的数据传输至数据处理系统，经计算得到各张力数值并分析各钢丝绳张力偏差给出调整建议，实现矿用提升机钢丝绳张力检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过设置支撑机构、检测机构和自锁机构，在上述机构的相互配合下，在无需改造现有设备且安装简便的前提下，简化了操作步骤，利用自锁机构控制测试机构在单次检测时仅对被测钢丝绳敲击一次，有效减低了操作难度，并提升了测试精度。

进一步地，所述支撑机构包括若干底座、若干带槽长杆、若干装轴长杆以及若干横梁连接件，通过使用带槽长杆和装轴长杆的配合，能够有效将检测系统的高度调节至对应值，保证各敲击锤敲击钢丝绳的具体位置，有效避免了敲击位置不符合标准导致测量结果产生误差的情况发生，从而进一步提高了本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的检测精度。

进一步地，所述检测机构包括横梁、若干摆杆、悬重梁、若干敲击锤连接件、若干敲击锤、若干加速度传感器；横梁、摆杆相互垂直，摆杆、悬重梁相互垂直，横梁、悬重梁相互平行，通过横梁的转动带若干动摆杆、悬重梁、若干敲击锤连接件的移动，从而带动若干敲击锤的移动，各敲击锤获得的力矩是相同的，有效避免了因各敲击锤所获得的力矩不同带来的误差，进一步提高了本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的检测精度。

进一步地，所述自锁机构包括同步轴组件、单向自锁组件、电磁控制组件，通过使用电磁控制组件控制单向自锁组件的伸长和缩短，能够控制同步轴组件的的转动是否受到单向自锁组件的约束，保证了系统控制的可靠性，同时能增加本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

进一步地，所述单向自锁组件包括自锁端、连接端、弹簧，通过所述自锁端和所述连接端中的定位杆和定位槽能够约束所述单向自锁组件的伸长方向，使单向自锁组件能够通过所述弹簧和所述电磁控制组件在轴向移动，有效降低对所述测试机构的整体进行扰动，能进一步地提高本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

进一步地，所述电磁控制组件包括固定件、连接配合件、电磁控制件，通过固定件与所述装轴长杆固定，使所述连接配合件能稳固在与所述支撑机构相对固定的位置，在使用所述电磁控制件控制所述单向自锁组件运行时，所述连接配合件能有效降低所述单向自锁组件在非轴向运动上的位移量，从而进一步地提高本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

进一步地，所述定位槽上设有定位栓，在若干套定位栓、定位杆、定位槽的配合下，能进一步降低所述单向自锁组件在非轴向运动上的位移量，从而进一步地提高本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

进一步地，所述自锁组件上设有不小于3套的所述定位槽与所述定位杆，且所述定位槽与所述定位杆的几何形状成套对应，所述定位杆在所述定位槽中移动时，能且只能沿轴向移动，能进一步降低所述单向自锁组件在非轴向运动上的位移量，从而进一步地提高本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

进一步地，所述同步轴组件中带有与所述单向自锁柱数量相同的单向自锁槽，所述单向自锁槽与所述单向自锁柱一一对应，并沿所述同步轴组件的中轴线均匀分布，在所述单向自锁柱与所述单向自锁槽配合下，能有效控制所述同步轴组件的转动，从而使得所述敲击锤在单次试验中仅进行一次敲击，能进一步地提高本发明所述检测系统针对不同型号的多绳缠绕式提升机钢丝绳的张力的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例钢丝绳张力检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例锁止机构的结构示意图；

图3为本发明实施例同步轴组件结构示意图；

图4为本发明实施例单向自锁组件的结构示意图；

图5为本发明实施例电磁控制组件的结构示意图；

图6为本发明工作时的结构示意图。

图中：1：支撑机构；11：底座；12：带槽长杆；13：装轴长杆；14：横梁连接件；2：测试机构；21：横梁；22：摆杆；23：悬重梁；24：敲击锤连接件；25：敲击锤；26：无线加速度传感器；3：自锁机构；31：同步轴组件；311：自自锁槽；32：单向自锁组件；321：自锁柱；322：自锁端；323：定位杆；324：定位槽；325：连接端；326：弹簧；33：电磁控制组件；331：固定件；332连接配合件；333：电磁控制件。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述钢丝绳张力检测装置的结构示意图。本发明所述装置包括支撑机构、测试机构和自锁机构。其中，所述支撑机构用以将系统固定在指定位置；所述测试机构设置在所述支撑机构上，用以通过敲击提升机钢丝绳以对提升机钢丝绳的张力进行测试；所述自锁机构与所述测试机构相连，用以对测试机构进行单向自锁以使测试机构对钢丝绳所受张力进行单次检测时仅对钢丝绳敲击一次。

请继续参阅图1所示，本发明所述支撑机构1包括底座11、带槽长杆12、装轴长杆13和横梁连接件14。其中，所述底座11用于将整个装置固定在合适位置；所述带槽长杆12与底座11固定且带槽长杆12侧壁开设有数个通孔，用以与所述装轴长杆13配合以调节装置高度；所述装轴长杆13通过所述通孔与带槽长杆12连接且装轴长杆13远离底座11一端带有横梁连接件14；可以理解的是，本实例所述的带槽长杆12可以与装轴长杆13的连接方式可以是任意一种可拆卸的锚固装置，只要满足本发明所述能通过带槽长杆12上的通孔固定并可调节即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述测试机构2包括横梁21、若干摆杆22、悬重梁23和若干敲击锤连接件24。其中，所述横梁21通过所述横梁连接件14与所述带槽长杆12相连；所述摆杆22与横梁21连接并垂直于横梁21；所述悬重梁23与若干摆杆22连接、垂直于摆杆22并与横梁21平行设置；各所述敲击锤连接件24均匀固定在悬重梁23上。可以理解的是，本实例所述的若干敲击锤连接件24的形状、数量以及相邻两敲击锤连接件24的间距本实施例均不作具体限制，只要满足其能稳定连接在悬重梁23上且重心与几何中心重叠即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述自锁机构3固定在装轴长杆13远离测试机构2一侧并与所述横梁21连接。在工作时自锁机构3可以保持整体位置与支撑机构1相对稳定。

请参阅图2所示，其为本发明所述自锁机构的结构示意图。本发明所述自锁机构包括同步轴组件31、单向自锁组件32和电磁控制组件33。其中，所述同步轴组件31与横梁21相连并与横梁21同步同轴转动；所述单向自锁组件32通过弹簧和所述电磁控制组件33改变自身长度，用以对所述同步轴组件31进行单向自锁；所述电磁控制组件33与所述装轴长杆13连接，用以将自锁机构3设置在支撑机构1上的指定位置。当所述测试机构对钢丝绳进行测试前，所述电磁控制组件33启动以对所述单向自锁组件32进行约束，单向自锁组件32受到约束长度缩短以解除对所述同步轴组件31的单向自锁，同步轴组件31解除锁定后与所述横梁21一同旋转以完成测试机构对钢丝绳的测试；当所述测试机构完成对钢丝绳的测试时，所述电磁控制组件33停止运行以解除对所述单向自锁组件32的约束，单向自锁组件32长度复位并重新对所述同步轴组件31进行单向自锁。

请参阅图3所示，其为本发明所述同步轴组件31的结构示意图。本发明所述同步轴组件31一端设有通孔，用以与所述横梁21相连；所述同步轴组件31另一端沿侧壁均匀设置有若干单向自锁槽311。

请参阅图4所示，其为本发明所述单向自锁组件32的结构示意图。本发明所述单向自锁组件32包括：自锁柱321、自锁端322、定位杆323、定位槽324、连接端325和弹簧326。其中自锁端322的一端设有与所述自锁槽311数量相同的自锁柱321，自锁端322远离所述自锁柱321的端面均匀设置有若干定位杆323且各定位杆323侧壁均开设有通槽；其中连接端325在远离所述电磁控制组件33的端面均匀设置有若干U形的定位槽324，各定位槽分别与对应的所述定位杆配合，用以约束所述自锁端的移动轨迹；所述连接端接近所述电磁控制组件的端面设置有锯齿面；所述弹簧326设置在所述自锁端322和所述连接端325之间并分别与自锁端322和连接端325相连，用以在所述单向自锁组件32长度缩短后对其进行复位。当所述电磁控制组件33对所述单向自锁组件32进行约束时，受到磁力的作用，所述自锁端322向靠近所述连接端325方向移动，同时压缩所述弹簧326直至所述自锁柱321完全脱离所述自锁槽311；当所述电磁控制组件33对所述单向自锁组件32解除约束时，所述弹簧326复位且推动所述自锁端322向远离所述连接端325方向移动，于此同时所述自锁柱321与所述自锁槽311连接进而约束所述同步轴组件31。

请参阅图5所示，其为本发明所述电磁控制组件33的结构示意图。本发明所述电磁控制组件33包括：

固定件331、连接配合件332和电磁控制件333。其中，所述固定件331包括若干个锚固点，用以使所述电磁控制组件与所述装轴长杆连接；所述连接配合件332在其接近所述连接端325的位置设有补偿柱，补偿柱靠近所述连接端325的端面设有锯齿面且该锯齿面的轮廓与连接端的锯齿面轮廓相匹配；所述电磁控制件333用以控制所述自锁端的移动，当所述电磁控制组件333打开时，所述电磁控制组件33产生磁场，所述自锁端322在电磁力的作用下向靠近所述连接端325方向移动，压缩所述弹簧326使所述单向自锁组件32缩短；当所述电磁控制组件333关闭时，所述电磁控制组件33中的磁场消失，所述自锁端322不再受电磁力，所述弹簧326复位并使所述单向自锁组件32伸长。

可以理解的是，上述补偿柱、连接端的锯齿面的可以是任意一种形状，只要满足其几何外观均匀且轮廓是能相互匹配的即可。

请参阅图6所示，其为本发明工作时的结构示意图。本发明在工作时，需要将敲击锤25连接在所述敲击锤连接件上，并在待测钢丝绳上距离敲击点一定距离的位置上连接无线加速度传感器26。

可以理解的是，本发明所述装置中，所述敲击锤25不为无弹力锤，敲击后将立即反弹，并带动其所连接的测试机构同步运动。

具体而言，本发明所述装置在工作中，需要通过电动机转动横梁21其中电动机与横梁连接件14的连接方式不唯一，能满足在达到指定位置断开后不再影响本发明所述装置即可。

具体而言，在使用本发明所述装置时，具体包括以下步骤：

将所述底座11安装在待测钢丝绳附近的可靠基础上。

调节所述带槽长杆12与所述装轴长杆13的位置，使所述测试机构2上的横梁平行于水平面和待测钢丝绳，并使各所述敲击锤25可以敲击待测钢丝绳距离滑轮较远的位置上，再将所述装轴长杆13通过位于所述带槽长杆12上的孔洞固定。然后调整悬重梁上各所述敲击锤连接件24的位置，使连接在其上的各所述敲击锤25能正击各待测钢丝绳。最后将所述加速度传感器26连接在各待测钢丝绳上位于相对于各敲击点同侧的相对于各敲击点的等距位置上。

在进行测试时，通过电动机转动所述测试机构2中的所述横梁21，使其带动整个所述测试机构2以所述横梁21为轴转动；此时，各所述敲击锤25能获得相同的力矩。在转动达到预设值时，电机与所述横梁21断开连接，各所述敲击锤25同步下落，正击各被测钢丝绳。于此同时，自锁机构3中的电磁控制组件打开，使所述自锁机构3中的所述单向自锁组件32中与所述同步轴组件31相连的部分吸向远离同步轴组件的方向，所述单向自锁组件32的长度缩短，从而使其与所述同步轴组件31分离。

所述敲击锤25与被测钢丝绳撞击后会被弹回，此时，因所述同步轴组件31不受约束，所述摆杆22可以自由转动。于此同时，电磁控制组件关闭，使所述自锁机构3中的所述单向自锁组件32中与所述同步轴组件31相连的部分通过弹簧复位向靠近同步轴组件的方向移动，此过程中所述单向自锁组件32的长度伸长，从而使其与所述同步轴组件31组合。此时，因所述同步轴组件31与所述横梁21连接，且所述同步轴组件31中的各所述单向自锁槽与所述单向自锁组件32中的对应的所述单向自锁柱连接，从而使所述横梁21无法转动，回弹后的所述敲击锤25即无法再次下落。为保证可靠性，所述单向自锁组件32与所述电磁控制组件33通过一一配合锯齿状构造连接，进一步加强了所述自锁结构3的稳定性，确保回弹后的所述敲击锤25无法再次下落，导致二次敲击。

若需重复测量，可调节各所述敲击锤连接件24使其连接各所述敲击锤25能正击待测钢丝绳后重复上述步骤。

在测试后，位于各被测钢丝绳上的所述无线加速度传感器26会测得数据，将数据反馈给数据处理中心。数据处理中心对数据进行分析和比对后，会对当次测试时各被测钢丝绳所处的张力和设备的运行状况提出建议。

敲击前后因敲击锤对被测钢丝绳产生的冲量一致，但因各个被测钢丝绳可能存在的张力不同，所述无线加速度传感器26测得垂直于被测钢丝绳的最大加速度a_n(n指代被测钢丝绳序号，下同)与频率f_n(n指代被测钢丝绳序号，下同)也有不同。

当无线加速度传感器向服务器传至数据处理系统后，系统可以针对其加速度a_n与频率f_n对钢丝绳所处工况进行判断：

因钢丝绳张力与钢丝绳震动频率之间呈(其中l为钢丝绳长度，T为钢丝绳张力，ρ为钢丝绳线密度)

设置f’为被测钢丝绳在安全运行状况下的最大值，当f_n≤f’时，该钢丝绳所处工况暂无安全隐患；

当f_n>f’时，该钢丝绳所处工况有安全隐患，需暂时停止运行进行检修。

设置a’为被测钢丝绳在安全运行下的最大值，在检定f_n≥f’后，当a_n<a’，则该钢丝绳无安全隐患；

当a_n＝a’时，此钢丝绳已处于临界状态，应加大检测密度；

当a_n>a’时，此钢丝绳已处于濒临损坏或绳槽磨损严重的状态，应进行停止此提升机作业并进行进一步检修。

在此基础上，设置一个f_n的标准方差当计算值/>时，应及时检测绳槽，并对各绳荷载再进行调整。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提升机钢丝绳多绳张力的检测装置，其特征在于，包括：

支撑机构，用以将系统固定在指定位置；

测试机构，其设置在所述支撑机构上，用以通过敲击提升机钢丝绳以对提升机钢丝绳的张力进行测试；所述测试机构包括数台设置在对应钢丝绳上的无线加速度传感器，用以检测和记录钢丝绳在受到敲击时产生的振动波形；

自锁机构，其与所述测试机构相连，用以对测试机构进行单向自锁以使测试机构对钢丝绳所受张力进行单次检测时仅对钢丝绳敲击一次，包括与所述测试机构相连的同步轴组件、与同步轴组件活动连接的单向自锁组件以及设置在所述支撑机构上并与单向自锁组件活动连接的电磁控制组件，其中，电磁控制组件通过对单向自锁组件的约束或解除约束以控制单向自锁组件解除或恢复对同步轴组件的单向自锁；

其中，所述自锁机构包括：

同步轴组件，其位于装轴长杆远离横梁连接件的一侧并套设在所述横梁上；所述同步轴组件侧壁端部均匀设置有若干单向自锁槽；

单向自锁组件，其设置在所述同步轴组件远离所述横梁的一端，单向自锁组件靠近同步轴组件的一端设有若干单向自锁柱，用以与所述单向自锁槽配合以完成单向自锁组件对同步轴组件的单向自锁；所述单向自锁组件能够伸缩以改变自身长度；

电磁控制组件，其设置在所述单向自锁组件远离所述同步轴组件的一端并与单向自锁组件相连，用以通过对单向自锁组件进行约束以改变单向自锁组件的长度；

其中，所述单向自锁组件中设有若干定位槽，各定位槽上均设有定位栓，定位栓位于对应定位槽靠近自锁端的部分且定位栓穿过对应的定位杆的通槽，当所述定位杆移动时，所述定位槽和所述定位栓会约束定位杆的移动方向以使定位杆在对应的所述定位槽中沿所述横梁轴线方向移动；

其中，所述定位槽与所述定位杆成套均匀分布在整个柱体上，单个连接端上设置的定位槽的数量不小于3个；所述定位槽边缘与所述定位杆边缘的轮廓相同；

其中，所述单向自锁柱的数量与所述单向自锁槽的数量相同，各单向自锁槽沿所述同步轴组件的中轴线均匀分布在所述同步轴组件中靠近所述单向自锁组件的一端；对于单个所述单向自锁槽，其包括一弧形组件与一限位组件，弧形组件与限位组件的间距大于所述单向自锁柱的直径。

2.根据权利要求1所述的提升机钢丝绳多绳张力检测装置，其特征在于，所述支撑机构包括：

若干底座，用以将支撑机构稳定设置在指定位置；

若干带槽长杆，各带槽长杆底端分别与对应的底座相连；

若干装轴长杆，各装轴长杆分别套设在对应的所述带槽长杆内，用以与带槽长杆配合以调节所述支撑机构的高度；

若干横梁连接件，其分别设置在对应的所述装轴长杆的端部。

3.根据权利要求2所述的提升机钢丝绳多绳张力检测装置，其特征在于，所述测试机构包括：

所述横梁，其两端分别与对应的所述横梁连接件相连，用以以两横梁连接件几何中心连线为轴旋转；

若干摆杆，其分别与所述横梁相连，各摆杆平行设置且各摆杆均与横梁垂直设置；

悬重梁，其两端分别与对应的所述摆杆远离所述横梁的一端相连且悬重梁与横梁平行设置；

所述悬重梁上均匀设置有若干敲击锤连接件；若干敲击锤，各敲击锤分别通过对应的所述敲击锤连接件与所述悬重梁相连，用以敲击待测钢丝绳；

若干加速度传感器，各加速度传感器连接在各待测钢丝绳上，其安装位置可调。

4.根据权利要求3所述的提升机钢丝绳多绳张力检测装置，其特征在于，所述单向自锁组件包括：

所述自锁端，其远离所述自锁柱的端面均匀设置有若干定位杆，定位杆侧壁均开设有通槽；

连接端，其远离所述电磁控制组件的端面均匀设置有若干U形的所述定位槽，各定位槽分别与对应的所述定位杆配合，用以约束所述自锁端的移动轨迹；所述连接端接近所述电磁控制组件的端面设置有锯齿面；

弹簧，其设置在所述自锁端和所述连接端之间并分别与自锁端和连接端相连，用以在所述单向自锁组件长度缩短后对其进行复位。

5.根据权利要求4所述的提升机钢丝绳多绳张力检测装置，其特征在于，所述电磁控制组件包括：

固定件，其包括若干个锚固点，用以使所述电磁控制组件与所述装轴长杆连接；

连接配合件，其接近所述连接端的位置设有补偿柱，补偿柱靠近所述连接端的端面设有锯齿面且该锯齿面的轮廓与连接端的锯齿面轮廓相匹配；

电磁控制件，其用以控制所述自锁端的移动。

6.一种基于权利要求1-5任一项权利要求所述的提升机钢丝绳多绳张力检测装置的使用方法，其特征在于，包括：

步骤s1，将所述支撑机构固定在合理位置，并调节带槽长杆的伸长量，使各敲击锤能够敲击在各待测钢丝绳上，同时检测装置各组件不会对提升机运行产生任何扰动；

步骤s2，调节各敲击锤连接件，使各敲击锤连接件所连敲击锤能够正击各待测钢丝绳；将各加速度传感器与各待测钢丝绳相连，调整其位置使其与各待测钢丝绳的被敲击点相对位置相同；

步骤s3，利用电动机转动所述横梁连接件，使其带动所述横梁转动，从而带动各摆杆、悬重梁、所述各敲击锤连接件和各所述敲击锤，使各敲击锤获得相同的力矩；

步骤s4，在所述各敲击锤提升到一定高度后，电动机断开，使所述各敲击锤同步下落并正击各待测钢丝绳；

步骤s5，在所述各敲击锤正击各待测钢丝绳的同时，电磁控制组件开启，使所述自锁端通过弹簧提供的力向所述连接端移动，同时所述自锁端与同步轴组件脱离，并按照连接端定位槽的约束路径向接近所述连接的方向移动，从而不再约束横梁转动；于此同时敲击锤反向回弹，并带动所述悬重梁回弹，从而带动所述各摆杆回弹，所述横梁反向转动；

步骤s6，在所述横梁反向转动时，所述电磁控制组件关闭，所述自锁端与所述同步轴组件连接，并通过所述连接端定位槽所约束路径向远离所述连接端方向移动，从而使所述自锁端与所述同步轴组件通过各所述定位杆与所述单向自锁槽相连接；所述同步轴组件被所述单向自锁组件约束后无法继续转动，使所述横梁无法继续转动，从而使所述摆杆、所述悬重梁、所述敲击锤连接件、所述各敲击锤均无法再继续转动；整个测试过程中，所述敲击锤只敲击被测钢丝绳一次；

步骤s7，所述无线加速度传感器将测得的数据传输至数据处理系统，经计算得到各张力数值并分析各钢丝绳张力偏差给出调整建议，实现矿用提升机钢丝绳张力检测。