CN118125297A - 一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，包括单轨车厢，所述单轨车厢的内部活动设置有缆辊，所述缆辊通过表面绕接的缆索以及单轨车厢内部的导轮带动吊钩在单轨车厢下方上下运动，所述吊钩的表面固定连接有惯性传感器；双端牵引电机，所述双端牵引电机固定在单轨车厢内部，所述双端牵引电机带动缆辊转动，所述双端牵引电机带动稳定机构在缆索表面上下运动，本发明的稳定机构，在双端牵引电机的驱动下，一方面可在上下吊动货物时降低摆幅度，稳定吊动过程提高货物吊动效率，另一方面可实现运输过程中调节货物的摆幅度，从而改变实际应力的产生位置以及应力大小。

Description

一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置

技术领域

本发明涉及单轨吊装置技术领域，尤其涉及一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置。

背景技术

单轨吊车是单轨吊的一种，它是用一条吊挂在巷道上空的特制工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车辆连成车组，用牵引设备牵引，沿轨道运行的系统，其牵引动力可由钢丝绳、柴油机、蓄电池或风动装置提供，这类单轨吊车的运用场合非常广泛，一般都是提供物流运输的效果，像矿山采矿以及采矿设备的矿下运输便需要搭建单轨吊车，而单轨吊车在运行过程中，由于是单个轨道的形式吊在一定高度上，因此物流的运输需要借助吊钩等装置进行吊运，因此在吊运和运行过程中，需要对物流货物的实际摆幅度进行实时监测，以防摆幅度过大造成危险情况的发生

目前技术中对于物流货物或吊钩的摆幅度监测已经相当精确，大多采用机械式或直接采用IMU(惯性监测器)来进行摆幅度的监测，但监测器所监测到摆幅度过大时，能有效降低缓解摆幅度的方式通常是调节车速，而在吊运货物的过程中以及吊钩收放过程中发生的摆幅不易快速消除，使得吊运效率低，虽可通过在运输过程中降低缆索的收放长度能在一定程度上降低摆幅效果，但吊运过程中一味的降低摆幅程度又会使得惯性力直接作用在单轨吊上，使得后续吊钩缆索会与车厢连接端位置发生故障问题，进而引发缆索滑脱等危险的情况发生。

因此，如何提供一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，本发明能在控制单轨吊车摆幅度的前提下进行物品吊运过程中对缆索的稳定，保证吊运效率。

根据本发明实施例的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，单轨车厢，所述单轨车厢的内部活动设置有缆辊，所述缆辊通过表面绕接的缆索以及单轨车厢内部的导轮带动吊钩在单轨车厢下方上下运动，所述吊钩的表面固定连接有惯性传感器；

双端牵引电机，所述双端牵引电机固定在单轨车厢内部，所述双端牵引电机带动缆辊转动，所述双端牵引电机带动稳定机构在缆索表面上下运动，所述单轨车厢靠近驱动机构的下方位置还设置有控制双端牵引电机驱动方向的分控机构。

进一步的，所述稳定机构包括稳定块和与稳定块两侧螺纹贯穿连接的丝杠，所述丝杠转动带动稳定块上下运动，所述丝杠的下方通过传动带组件与啮合锥齿组之间传动连接，所述啮合锥齿组由两组相互啮合的锥齿组成，所述啮合锥齿组的一侧与传动杆固定。

进一步的，所述传动杆的一端开设有伸缩滑槽，所述花键滑骨滑动在该伸缩滑槽内，所述传动杆通过限位座活动连接在单轨车厢的内部。

进一步的，所述稳定块的表面开设有四组通孔，所述缆索穿过稳定块与下方的吊钩固定，所述丝杠的上下两端与单轨车厢之间活动限位。

进一步的，所述缆辊的两侧还设置有驱动机构，所述驱动机构包括双端牵引电机和固定在缆辊两侧的蜗齿，所述双端牵引电机的两端固定连接有传动锥齿，所述传动锥齿与两组对啮锥齿之间相互啮合，单组所述对啮锥齿通过花键滑骨伸缩滑动在传动蜗杆的一端，所述传动蜗杆表面通过涡片与蜗齿咬合。

进一步的，两组所述对啮锥齿皆通过限位座活动在滑动架的上方，所述传动蜗杆的一端与传动杆的一端开设有同样的伸缩滑槽。

进一步的，所述单轨车厢内部靠近缆辊的上方还设置有抱死机构，抱死机构包括液压驱动缸、咬合架和同样咬合架咬合的咬合槽，所述咬合架固定在液压驱动缸的下方，所述咬合槽开设在缆辊的左右侧面位置上，所述液压驱动缸固定在单轨车厢的内部。

进一步的，所述分控机构包括电动伸缩缸和与电动伸缩缸输出端固定的滑动架，所述电动伸缩缸带动滑动架在单轨车厢内部左右移动，所述滑动架的两侧通过复位弹簧弹性设置有稳定座，所述稳定座的下方开设有楔槽，所述楔槽与楔块之间相互贴合。

进一步的，所述楔块与单轨车厢之间固定，单组所述对啮锥齿通过轴套限位活动在稳定座的上方，所述滑动架原理稳定座的一侧位置通过限位座与另一组对啮锥齿活动连接。

进一步的，所述惯性传感器分别与电动伸缩缸和双端牵引电机电性连接，所述电动伸缩缸与液压驱动缸之间电性连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过设置的稳定机构，可利用双端牵引电机带动稳定块在缆索表面上方上下移动，使得在缆索收放过程中，能对缆索进行一个限位稳定，有效降低了缆索以及下方吊钩的摆幅情况，便于快速对物流货物进行吊运；

本发明通过设置的分控机构，可在电动伸缩缸的驱动下带动滑动架发生移动，而滑动架的移动能分别实现两组对啮锥齿与传动锥齿的啮合，这样双端牵引电机的驱动便可分别控制稳定机构以及缆辊的转动，从而实现先进行吊钩的下放，再进行对缆索的稳定；

本发明通过设置的抱死机构，在双端牵引电机带动稳定块对缆索进行稳定的同时，液压驱动缸能带动咬合架对缆辊两侧面咬合槽进行咬合，防止缆辊发生损坏后的受力脱辊现象，有效提高安全性；

本发明通过设置的稳定机构，除了在双端牵引电机的驱动下能在吊运过程中对缆索进行稳定之外，还可在运输途中，根据惯性监测器监测到的数值来进行实时反馈，从而带动稳定块在缆索表面上下移动，这样相比传统的运输途中对缆索的直接收拉收放，能实现不改变缆索长度变化的情况下进行对缆索摆幅度的控制，从而使得单轨吊整体均匀分布摆幅所产生的应力，进而更好的保护了单轨吊整体。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置内部结构示意图。

图3为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置传动连接结构示意图。

图4为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置局部平面示意图。

图5为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置驱动机构拆分示意图。

图6为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置抱死机构示意图。

图7为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置图1处A点结构放大示意图。

图8为本发明提出的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置图5处B点结构放大结构示意图。

图中：1、单轨车厢；2、缆辊；3、缆索；4、吊钩；5、惯性传感器；6、驱动机构；7、抱死机构；8、分控机构；9、稳定机构；

61、双端牵引电机；62、传动锥齿；63、对啮锥齿；64、花键滑骨；65、传动蜗杆；66、蜗齿；71、液压驱动缸；72、咬合架；73、咬合槽；81、电动伸缩缸；82、滑动架；83、稳定座；84、楔槽；85、楔块；86、复位弹簧；91、稳定块；92、丝杠；93、传动带组件；94、啮合锥齿组；95、传动杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

参考图1、图2和图3，单轨车厢1，单轨车厢1的内部活动设置有缆辊2，缆辊2通过表面绕接的缆索3以及单轨车厢1内部的导轮带动吊钩4在单轨车厢1下方上下运动，吊钩4的表面固定连接有惯性传感器5；

双端牵引电机61，双端牵引电机61固定在单轨车厢1内部，双端牵引电机61带动缆辊2转动，双端牵引电机61带动稳定机构9和在缆索3表面上下运动，单轨车厢1靠近驱动机构6的下方位置还设置有控制双端牵引电机61驱动方向的分控机构8。

本实施方案中，实际运行场合下，单轨车厢1直接设置在单轨吊的下方，而缆辊2通过双端牵引电机61直接转动在单轨车厢1内部，在导轮的限位下，缆索3的收放能实现吊钩4的下落以及上升，从而实现货物的吊运，而吊钩4表面直接设置惯性传感器5来对实际摆幅度进行监测，摆幅数值转换成电信号控制分控机构8运动，实现双端牵引电机61驱动带动稳定机构9上下移动，而稳定机构9设置在缆索3上，稳定机构9的运动效果便可限制以及稳定缆索3的实际摆幅情况，从而便于吊钩4快速定位，进而提高吊运效率，且稳定机构9的上下运动效果运用在运输过程中，可以控制吊钩4的摆幅情况，从而分散摆幅应力，可有效保护单轨吊，提高安全运输效果。

参考图2、图3和图5，稳定机构9包括稳定块91和与稳定块91两侧螺纹贯穿连接的丝杠92，丝杠92转动带动稳定块91上下运动，丝杠92的下方通过传动带组件93与啮合锥齿组94之间传动连接，啮合锥齿组94由两组相互啮合的锥齿组成，啮合锥齿组94的一侧与传动杆95固定。传动杆95的一端开设有伸缩滑槽，花键滑骨64滑动在该伸缩滑槽内，传动杆95通过限位座活动连接在单轨车厢1的内部。稳定块91的表面开设有四组通孔，缆索3穿过稳定块91与下方的吊钩4固定，丝杠92的上下两端与单轨车厢1之间活动限位。

本实施方案中，稳定块91受到两侧丝杠92转动影响可直接在缆索3表面进行上下运动，而丝杠92通过传动带组件93直接与啮合锥齿组94传动连接，啮合锥齿组94的转动效果受到传动杆95与传动锥齿62之间控制，因此可实现稳定块91与双端牵引电机61之间的传动控制效果，而稳定块91下落过程中，可直接视为缆索3摆幅原点位置的变化，从而有效降低缆索3的摆幅情况，而稳定块91上升又可控制实际运输过程中吊钩4的摆幅度大小，从而有效分担、降低摆幅所产生的应力，进而保护了单轨吊，提高了运输安全系数。

参考图1、缆辊2的两侧还设置有驱动机构6，驱动机构6包括双端牵引电机61和固定在缆辊2两侧的蜗齿66，双端牵引电机61的两端固定连接有传动锥齿62，传动锥齿62与两组对啮锥齿63之间相互啮合，单组对啮锥齿63通过花键滑骨64伸缩滑动在传动蜗杆65的一端，传动蜗杆65表面通过涡片与蜗齿66咬合。两组对啮锥齿63皆通过限位座活动在滑动架82的上方，传动蜗杆65的一端与传动杆95的一端开设有同样的伸缩滑槽。

本实施方案中，双端牵引电机61直接控制两端的传动锥齿62转动，而传动锥齿62可分别与两组对啮锥齿63之间啮合传动，在对啮锥齿63被分控机构8带动后即可实现对啮锥齿63与传动锥齿62的对接，此时双端牵引电机61转动，对啮锥齿63同步转动，而对啮锥齿63的一侧通过花键滑骨64与传动蜗杆65一侧伸缩滑动，这样保证了实际传动效果的同时实现了伸缩效果，此时传动蜗杆65转动带动蜗齿66转动，进而实现了缆辊2的转动控制缆索3的收放操作。

参考图2和图6，单轨车厢1内部靠近缆辊2的上方还设置有抱死机构7，抱死机构7包括液压驱动缸71、咬合架72和同样咬合架72咬合的咬合槽73，咬合架72固定在液压驱动缸71的下方，咬合槽73开设在缆辊2的左右侧面位置上，液压驱动缸71固定在单轨车厢1的内部。

本实施方案中，液压驱动缸71的驱动效果发生在分控机构8控制双端牵引电机61带动稳定机构9运行过程中，此时缆辊2受到缆索3的牵拉力，实现其表面咬合槽73与咬合架72之间的咬紧，而咬合架72通过液压驱动缸71实现与缆辊2之间的抵紧，从而有效防止缆辊2发生受力自转，进而提高了吊运的安全系数，防止货物脱落。

参考图5、图6和图7，分控机构8包括电动伸缩缸81和与电动伸缩缸81输出端固定的滑动架82，电动伸缩缸81带动滑动架82在单轨车厢1内部左右移动，滑动架82的两侧通过复位弹簧86弹性设置有稳定座83，稳定座83的下方开设有楔槽84，楔槽84与楔块85之间相互贴合。楔块85与单轨车厢1之间固定，单组对啮锥齿63通过轴套限位活动在稳定座83的上方，滑动架82原理稳定座83的一侧位置通过限位座与另一组对啮锥齿63活动连接。

本实施方案中，电动伸缩缸81在驱动后能带动滑动架82发生左右滑动效果，而对啮锥齿63直接通过稳定座83限制在滑动架82上方，这样滑动架82运动即可带动对啮锥齿63发生与传动锥齿62之间的相互靠近运动，从而实现相互对接啮合效果，以此分别实现双端牵引电机61控制缆辊2以及稳定块91的驱动，而稳定座83的下方开设楔槽84，楔槽84与单轨车厢1内部楔块85之间的楔式运动实现对啮锥齿63与传动锥齿62之间较好的对接矢量，从而提高了对接效果以及稳定性。

惯性传感器5分别与电动伸缩缸81和双端牵引电机61电性连接，电动伸缩缸81与液压驱动缸71之间电性连接。

本实施方案中，惯性传感器5的在监测吊钩4摆幅度的过程中可实现信号的传递，在经过控制单元的计算后，来对双端牵引电机61的驱动量进行控制，从而控制稳定机构9的上下位移距离，进而控制实际摆幅度和单轨吊整体的受力情况。

工作原理：首先在规定位置处，单轨车厢1内部驱动机构6当中的双端牵引电机61驱动，直接带动传动锥齿62转动，此时传动锥齿62与单组对啮锥齿63啮合，对啮锥齿63又通过花键滑骨64与传动蜗杆65之间连接，这样传动蜗杆65转动后，通过表面的蜗片带动蜗齿66转动，蜗齿66固定在缆辊2的两侧，这样即可较好的带动缆辊2转动，对缆索3进行收放操作，缆索3一侧的吊钩4在下落到一定位置后，由于摆幅度情况的存在，由惯性传感器5监测后，此时分控机构8当中电动伸缩缸81驱动，带动滑动架82发生滑动，同步的，稳定座83下方由于楔槽84与楔块85之间的楔式运动效果，一方面带动对啮锥齿63与传动锥齿62之间分离，另一方面挤压复位弹簧86，此时滑动架82上另一组通过限位座限制的对啮锥齿63与传动锥齿62对接啮合，此时双端牵引电机61的驱动带动稳定机构9当中传动杆95转动，在啮合锥齿组94和传动带组件93的传动下，丝杠92发生转动，实现稳定块91在缆索3表面的上下运动，从而改变吊钩4的摆幅原点，进而降低了吊钩4的摆幅情况，随后在运输过程中，需要对稳定块91进行上下位置控制以便控制实际摆幅度情况时，可通过控制抱死机构7当中的液压驱动缸71，液压驱动缸71带动咬合架72与缆辊2表面咬合槽73咬合抵触，以防止缆辊2发生受力自转，此时稳定块91对缆索3的控制效果即可分担实际摆幅应力，使得应力一部分作用在稳定块91和缆索3连接位置处，另一部分直接作用在单轨车厢1和单轨吊的轨道上，从而有效保护了设备本体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，包括：

单轨车厢(1)，所述单轨车厢(1)的内部活动设置有缆辊(2)，所述缆辊(2)通过表面绕接的缆索(3)以及单轨车厢(1)内部的导轮带动吊钩(4)在单轨车厢(1)下方上下运动，所述吊钩(4)的表面固定连接有惯性传感器(5)；

双端牵引电机(61)，所述双端牵引电机(61)固定在单轨车厢(1)内部，所述双端牵引电机(61)带动缆辊(2)转动，所述双端牵引电机(61)带动稳定机构(9)和在缆索(3)表面上下运动，所述单轨车厢(1)靠近驱动机构(6)的下方位置还设置有控制双端牵引电机(61)驱动方向的分控机构(8)。

2.根据权利要求1所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述稳定机构(9)包括稳定块(91)和与稳定块(91)两侧螺纹贯穿连接的丝杠(92)，所述丝杠(92)转动带动稳定块(91)上下运动，所述丝杠(92)的下方通过传动带组件(93)与啮合锥齿组(94)之间传动连接，所述啮合锥齿组(94)由两组相互啮合的锥齿组成，所述啮合锥齿组(94)的一侧与传动杆(95)固定。

3.根据权利要求2所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述传动杆(95)的一端开设有伸缩滑槽，所述花键滑骨(64)滑动在该伸缩滑槽内，所述传动杆(95)通过限位座活动连接在单轨车厢(1)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述稳定块(91)的表面开设有四组通孔，所述缆索(3)穿过稳定块(91)与下方的吊钩(4)固定，所述丝杠(92)的上下两端与单轨车厢(1)之间活动限位。

5.根据权利要求1所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述缆辊(2)的两侧还设置有驱动机构(6)，所述驱动机构(6)包括双端牵引电机(61)和固定在缆辊(2)两侧的蜗齿(66)，所述双端牵引电机(61)的两端固定连接有传动锥齿(62)，所述传动锥齿(62)与两组对啮锥齿(63)之间相互啮合，单组所述对啮锥齿(63)通过花键滑骨(64)伸缩滑动在传动蜗杆(65)的一端，所述传动蜗杆(65)表面通过涡片与蜗齿(66)咬合。

6.根据权利要求5所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，两组所述对啮锥齿(63)皆通过限位座活动在滑动架(82)的上方，所述传动蜗杆(65)的一端与传动杆(95)的一端开设有同样的伸缩滑槽。

7.根据权利要求1所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述单轨车厢(1)内部靠近缆辊(2)的上方还设置有抱死机构(7)，抱死机构(7)包括液压驱动缸(71)、咬合架(72)和同样咬合架(72)咬合的咬合槽(73)，所述咬合架(72)固定在液压驱动缸(71)的下方，所述咬合槽(73)开设在缆辊(2)的左右侧面位置上，所述液压驱动缸(71)固定在单轨车厢(1)的内部。

8.根据权利要求1所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述分控机构(8)包括电动伸缩缸(81)和与电动伸缩缸(81)输出端固定的滑动架(82)，所述电动伸缩缸(81)带动滑动架(82)在单轨车厢(1)内部左右移动，所述滑动架(82)的两侧通过复位弹簧(86)弹性设置有稳定座(83)，所述稳定座(83)的下方开设有楔槽(84)，所述楔槽(84)与楔块(85)之间相互贴合。

9.根据权利要求8所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述楔块(85)与单轨车厢(1)之间固定，单组所述对啮锥齿(63)通过轴套限位活动在稳定座(83)的上方，所述滑动架(82)原理稳定座(83)的一侧位置通过限位座与另一组对啮锥齿(63)活动连接。

10.根据权利要求1所述的一种单轨吊车摆幅度稳定监测装置，其特征在于，所述惯性传感器(5)分别与电动伸缩缸(81)和双端牵引电机(61)电性连接，所述电动伸缩缸(81)与液压驱动缸(71)之间电性连接。