CN201756390U - 提升机天轮转动角度检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种提升机天轮转动角度检测装置，包括架设天轮的天轮平台、联轴器、编码器、单片机、工控机，在天轮平台上安装导向装置，当天轮运行时，对称夹持在天轮轮辐两侧的导向主轴和导向副轴在摩擦力的作用下转动，通过连接在导向主轴尾部的编码器将接收的导向主轴的转动角度信号传送给单片机，单片机连接编码器，并将采集的转动角度信号依次通过RS232转RS485转换器、RS485电缆、RS485转USB转换器，最后传送至工控机处理，实时监测提升机天轮的转动角度。该方法避免了对天轮端盖的改造和加工，降低了天轮的径向和轴向振动对编码器的影响，结构简单，适用于轮辐两侧面平行度较高的天轮角度检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种适用于轮辐两侧面平行度较高的提升机天轮转动角度检测装置。
背景技术
提升机素有“矿井咽喉”之称，担负着提升煤炭矸石、下放材料、升降人员和设备的任务，其运行状态直接关系到煤矿的安全高效生产。天轮作为提升机的一个重要组成部分，它的运行状态好坏可以直接反应提升机是否正常运行。当提升机发生高速过卷、断绳、打滑等恶性事故时，天轮的主要运行参数包括转动角度、转速、角加速度等会有相关的信息反馈。通过对天轮转动角度的检测，可以间接计算出天轮的实时转动位置、转速、角加速度等运行参数，进而可以监测出提升机是否正常运行。
目前，国内对天轮转动角度检测的研究和应用较少，多采用在天轮主轴的端盖上打孔安装编码器的方式。基于天轮端盖因工作环境恶劣而多采用封闭形式的现状，当对其进行转动角度测量时，需要重新设计和加工端盖。这不仅破坏了天轮端盖原来的完整性，而且在改造期间，也影响了提升机的正常生产。并且，因部分摩擦式提升机的天轮与天轮辐轴采用轴承进行联接，当天轮运转时，天轮主轴不跟随轮辐同步旋转，以至无法利用在主轴上安装轴编码器的方式来测量天轮的转动角度。由于天轮在正常运行时，会产生一定的径向和轴向振动，也对编码器的联轴器造成了一定的冲击影响。
因此，目前对天轮的转动角度测量主要存在以下问题：第一，当采用在天轮端盖上安装编码器的方式时，需要对天轮端盖进行改造，在一定程度上影响了提升机的正常工作；第二，部分提升机天轮的主轴不与轮辐同步旋转，无法利用在其主轴上安装编码器的方式来测量其转动角度；第三，提升机天轮在运行时会产生一定的径向和轴向振动，给编码器的安装带来一定的影响。
发明内容
技术问题：本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单，安装方便，测量效果好的提升机天轮转动角度检测装置。
技术方案：本实用新型的提升机天轮转动角度检测装置，包括架设天轮的天轮平台、联轴器、编码器、单片机、工控机，所述的天轮平台上设有位于天轮侧面的导向装置，导向装置包括支架、设在支架上的滑动装置，滑动装置上对称设有其轴线与天轮中心线呈夹角α布置的导向主轴和导向副轴，导向主轴和导向副轴的前端对称设有夹持在天轮轮辐两侧的滚轮，导向主轴和导向副轴之间设有连接轴，连接轴的两侧分别设有弹簧和压紧弹簧的螺母；所述的联轴器和编码器设在导向主轴的尾部，编码器与单片机相连接，经单片机连接RS232转RS485转换器，RS232转RS485转换器经RS485电缆连接RS485转USB转换器，再由RS485转USB转换器连接工控机。
所述的滑动装置包括设在支架上的滑槽板，滑槽板的前后两侧分别开有主导向槽和副导向槽，主导向槽内设有可沿主导向槽内滑动的主轴滑动平台和副轴滑动平台，副导向槽内设有可沿副导向槽内滑动的编码器滑动平台；所述的夹角α为0～30°。
有益效果：本实用新型将测点设在天轮的轮辐两侧，避免了对天轮端盖的改造和加工，降低了天轮的径向和轴向振动对编码器的影响，适用于轮辐两侧面平行度较高的天轮角度检测，并能应用于天轮轮辐与主轴不能同步旋转的天轮转动角度检测。其结构简单，操作及安装方便，便于对天轮的调整，测量效果好，在本技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的导向装置结构示意图；
图3是本实用新型的导向装置工作位置结构示意图。
图中：1-RS485转USB转换器，2-工控机，3-天轮平台，4-天轮，5-RS485电缆，6-RS232转RS485转换器，7-单片机，8-导向装置，9-支架，10-编码器滑动平台，11-编码器，12-联轴器，13-滑动平台支架，14-导向主轴，15-副导向槽，16-导向副轴，17-连接轴，18-主导向槽，19-弹簧，20-主轴滑动平台，21-副轴滑动平台，22-螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：
如图1所示，提升机天轮转动角度检测装置主要由RS485转USB转换器1、工控机2、架设天轮4的天轮平台3、RS485电缆5、RS232转RS485转换器6、单片机7、导向装置8、编码器11、联轴器12、工控机2构成。其中天轮平台3上安装位于天轮4侧面的导向装置8，导向装置8包括支架9、设在支架9上的滑动装置，滑动装置包括设在支架9上的滑槽板，滑槽板的前后两侧分别开有主导向槽18和副导向槽15，主导向槽18内设有可沿主导向槽内滑动的主轴滑动平台20和副轴滑动平台21，副导向槽15内设有可沿副导向槽内滑动的编码器滑动平台10，编码器滑动平台10上设在固定导向主轴14尾部的滑动平台支架13；滑动装置上对称设有其轴线与天轮中心线呈夹角α布置的导向主轴14和导向副轴16，夹角α为0～30°。导向主轴14和导向副轴16的轴线与天轮轮辐侧面采用相同夹角α，使天轮4轮辐与导向主轴14接触面相互摩擦时，不会因轮辐在天轮4半径方向上线速度不同，造成导向主轴14、导向副轴16产生额外的扭矩。夹角α的大小可根据天轮4的直径、轮辐的最大线速度和编码器11的允许转速，利用摩擦接触面线速度相同的原理计算确定。导向主轴14和导向副轴16分别固定在主轴滑动平台20和副轴滑动平台21上，以限定主轴滑动平台20和副轴滑动平台21的竖直自由度，以便测量天轮4的顺时针和逆时针转动角度。导向主轴14和导向副轴16的前端对称设有夹持在天轮4轮辐两侧的滚轮，导向主轴14和导向副轴16之间设有连接轴17，连接轴17的两侧分别设有弹簧19和压紧弹簧的螺母22；联轴器12和编码器11连接在导向主轴14的尾部，编码器11与单片机7相连接，经单片机7连接RS232转RS485转换器6，RS232转RS485转换器6经RS485电缆5连接RS485转USB转换器1，再由RS485转USB转换器1连接工控机2。导向主轴14与导向副轴16夹持着天轮4的轮辐，借助主轴滑动平台20和副轴滑动平台21，可沿开槽方向与天轮4轴向平行的主导向槽18同步滑动。导向主轴14和导向副轴16的轴向沿天轮4辐条方向指向天轮4中心。当天轮4发生径向振动时，其振动方向与导向主轴14和导向副轴16所受摩擦力方向垂直，或者其振动位移沿导向主轴14所受摩擦力方向的分位移较小，带动导向主轴14旋转较小，因而降低了天轮4的径向振动对编码器11的影响。同时，编码器滑动平台10通过滑动平台支架13与导向主轴14连接，可沿开槽方向与主导向槽18平行的副导向槽15与主轴滑动平台20同步滑动，从而降低了天轮4的轴向振动对编码器11的影响。
Claims (3)
1.一种提升机天轮转动角度检测装置，包括架设天轮(4)的天轮平台(3)、联轴器(12)、编码器(11)、单片机(7)、工控机(2)，其特征在于：所述的天轮平台(3)上设有位于天轮(4)侧面的导向装置(8)，导向装置(8)包括支架(9)、设在支架(9)上的滑动装置，滑动装置上对称设有其轴线与天轮中心线呈夹角α布置的导向主轴(14)和导向副轴(16)，导向主轴(14)和导向副轴(16)的前端对称设有夹持在天轮(4)轮辐两侧的滚轮，导向主轴(14)和导向副轴(16)之间设有连接轴(17)，连接轴(17)的两侧分别设有弹簧(19)和压紧弹簧的螺母(22)；所述的联轴器(12)和编码器(11)设在导向主轴(14)的尾部，编码器(11)与单片机(7)相连接，经单片机(7)连接RS232转RS485转换器(6)，RS232转RS485转换器(6)经RS485电缆(5)连接RS485转USB转换器(1)，再由RS485转USB转换器(1)连接工控机(2)。
2.根据权利要求1所述的提升机天轮转动角度检测装置，其特征在于：所述的滑动装置包括设在支架(9)上的滑槽板，滑槽板的前后两侧分别开有主导向槽(18)和副导向槽(15)，主导向槽(18)内设有可沿主导向槽内滑动的主轴滑动平台(20)和副轴滑动平台(21)，副导向槽(15)内设有可沿副导向槽内滑动的编码器滑动平台(10)。
3.根据权利要求1所述的提升机天轮转动角度检测装置，其特征在于：所述的夹角α为0～30°。
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