CN203672357U - 起重机钢丝绳直径在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种起重机钢丝绳直径在线测量装置。包括直径传感器8、位置传感器9、测量记录器10，位置传感器9安装在钢丝绳卷筒轴端，直径传感器由壳体7、测量块2、位移传感器5组成，壳体7上开有对称的滑槽3，测量块2置于滑槽3中，测量块2与壳体7间布置有弹簧4，钢丝绳1通过测量块2，位移传感器5安装在壳体7上，位移传感器5采用非接触式或接触式，接触式的位移传感器5上的顶推杆6与测量块2连接，测量块2的检测信号接入测量记录器10，位置传感器9与测量记录器10连接。本实用新型能实时显示和保存钢丝绳直径连续测量数据以及相应的测量部位信息定位异常形态位置，帮助用户早期发现钢丝绳故障隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种起重机钢丝绳直径在线测量装置。
背景技术
钢丝绳是起重机械的重要承载部件，往往处于恶劣的工作环境，在连续工作过程中，会因磨损、锈蚀或异常损伤等造成钢丝绳外部形态发生改变，如直径减小或增大、多种形态的变形等。对钢丝绳外观进行检查是起重机维护检查工作的一项重要内容，目前最常用的手段是人工测量钢丝绳直径和目测钢丝绳外观形态是否异常，《GB/T5972-2006 起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》规定了相关检测方法和报废判定标准。
钢丝绳形态的变化是多种钢丝绳故障的先兆或表现形式，及时发现形态变化有利于预防因钢丝绳故障引起的起重机设备和人身事故。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种起重机钢丝绳直径在线测量装置，在起升机构升降过程中，连续测量缠绕在卷筒上的钢丝绳全程直径。
本实用新型的技术解决方案：起重机钢丝绳直径在线测量装置，包括直径传感器、位置传感器、位置传感器安装在钢丝绳卷筒轴端；为了连续测量钢丝绳直径，本测量装置至少有一个钢丝绳直径测量传感器，在起升机构卷筒运行时，钢丝绳可往复通过该部件；直径传感器由壳体、测量块、位移传感器组成，壳体上开有对称的滑槽，测量块置于滑槽中，测量块与壳体间布置有弹簧，使得测量块可以在滑槽中往复滑动，钢丝绳通过测量块，位移传感器安装在壳体上，位移传感器采用非接触式或接触式，接触式的位移传感器上的顶推杆与测量块连接。
为了判断钢丝绳的形态特征，需要获取钢丝绳的包络直径。因此，测量过程中要求处于直径传感器测量空间的钢丝绳长度一般不小于2个捻距。
采用所述的起重机钢丝绳直径在线测量装置对钢丝绳进行异常形态预报方法是：钢丝绳在测量块间移动，弹簧将测量块压靠在钢丝绳上，测量块的移动量通过位移传感器检测，测量块同时测量钢丝绳正交方向的直径Dx和Dy的移动量Lx和Ly，并输出对应的两路测量信号进入测量记录器，移动量Lx和Ly跟随钢丝绳的直径变化，测量块的检测信号接入测量记录器，位置传感器与测量记录器连接，在测量记录器中显示直径曲线Dx-t、Dy-t；位置传感器采用旋转绝对值编码器，测定通过直径传感器的钢丝绳的部位，在测量记录器中显示钢丝绳位置曲线P-t。
测量记录器按时间顺序将测量数据通过二维坐标系表示，钢丝绳直径曲线：Dx-t、Dy-t和钢丝绳位置曲线P-t，反映了钢丝绳在两个相互垂直方向上的变化趋势以及相应的部位。
所述起重机钢丝绳异常形态预报方法，钢丝绳包络直径的计算方法为：
Dx=D0+Lx -L0
Dy=D0+Ly -L0
其中：Dx、Dy为相互垂直方向的钢丝绳包络直径；
L0为未穿钢丝绳时直径传感器测得的测量块位置值；
Lx、Ly为直径传感器的实时移动量测量值；
D0为未通过钢丝绳时测量块表面相对距离，D0小于待测钢丝绳公称直径D。
所述起重机钢丝绳异常形态预报方法，位置传感器采用旋转绝对值编码器测量经过直径传感器的钢丝绳的位置，计算方法为：
Px=P0+∣Cx- C0∣×（卷筒直径-绳槽深度×2+钢丝绳标称直径）×л
其中：P0为钢丝绳完全释放（下降至最低位置时）时处于直径传感器中的钢丝绳位置；
C0为钢丝绳在P0位置时对应的编码器圈数；
Cx为实时圈数测量值。
对钢丝绳形态进行实时分析采用包络直径形态分析方法，通过测量所得包络直径与公称直径的比较，判断钢丝绳的形态变化，依据《GB/T5972-2006 起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》和现场使用经验，表1列出了包络直径测量比较结果及对应的较为典型的钢丝绳形态特征。
表1
| 序号 | 测量比较结果 | 形态特征 |
| 1 | Dx=D and Dy=D | 正常形态 |
| 2 | Dx>D or Dy>D | 弯曲、压扁、弯折 |
| 3 | Dx> D and Dy> D | 膨胀、松弛、锈蚀、扭曲、笼状畸变 |
| 4 | Dx<D and Dy< D | 磨损、弹性降低、绳芯损坏 |
| 5 | Dx<D or Dy< D | 磨损、压扁 |
本实用新型的有益效果：1、本实用新型是一种在线检测装置，测量、记录和分析均在起重机日常运行过程中进行；2、具有数据显示和记录功能，能实时显示和保存钢丝绳直径连续测量数据以及相应的测量部位信息；3、采用包络直径形态分析方法分析钢丝绳正交方向直径变化趋势和外部形态特征，并定位异常形态位置，帮助用户早期发现钢丝绳故障隐患。
附图说明
图1是直径传感器俯视图。
图2是直径传感器侧视图。
图3是起重机钢丝绳直径在线测量装置结构图。
图4是钢丝绳直径测量原理示意图。
图5是钢丝绳直径及对应部位曲线图。
图中：1.钢丝绳；2.测量块；3.滑槽；4.弹簧；5.位移传感器；6. 顶推杆；7.壳体；8.直径传感器；9.位置传感器；10.测量记录器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
起重机钢丝绳直径在线测量装置，包括直径传感器8、位置传感器9、位置传感器9安装在钢丝绳卷筒轴端，直径传感器由壳体7、测量块2、位移传感器5组成，壳体7上开有对称的滑槽3，测量块2置于滑槽3中，测量块2与壳体7间布置有弹簧4，钢丝绳1通过测量块2，位移传感器5安装在壳体7上，图1、图2所示，位移传感器5采用接触式，接触式的位移传感器5上的顶推杆6与测量块2连接。
为了测量正交两个方向的直径，至少应有相互垂直布置的两个测量块2，本实施方案采用了4个测量块2，测量块2分别置于对称分布的滑槽中。测量记录器10与钢丝绳直径传感器8和位置传感器9连接，分别获取各位移传感器5测量信号Lx1、Lx2、Ly1、Ly2 和钢丝绳位置信号P。
测量记录器10是一种工业计算机系统，如工业PC、PLC或某种嵌入式控制系统。
起重机钢丝绳异常形态预报方法：钢丝绳1在测量块2间移动，弹簧4将测量块2压靠在钢丝绳1上，测量块2的移动量通过位移传感器5检测，测量块2同时测量钢丝绳1正交方向的直径Dx和Dy的移动量Lx1、Lx2和Ly1、Ly2，并输出对应的测量信号进入测量记录器10，在测量记录器10中显示直径曲线Dx-t、Dy-t；位置传感器9测定通过直径传感器8的钢丝绳1的部位，在测量记录器10中显示钢丝绳位置曲线P-t。
根据各传感器测量信号计算钢丝绳包络直径和长度位置，计算方法如下。
1、钢丝绳包络直径的计算，设：未穿钢丝绳时4个传感器测得的测量块位置值均为L0，两组测量块表面相对距离为D0，D0应小于待测钢丝绳公称直径D；钢丝绳1通过测量块2时，位移传感器5检测测得相对两组测量块2位置值分别为Lx1、Lx2和Ly1、Ly2；
钢丝绳的包络直径：Dx=D0+Lx1+Lx2-2L0；Dy=D0+Ly1+Ly2-2L0。
2、通过直径传感器8的钢丝绳位置计算，设：钢丝绳完全释放（下降至最低位置时）时处于直径传感器8中的钢丝绳位置为P0，此时对应编码器圈数C0；当编码器实时圈数测量值为Cx时，对应直径测量点位置：
Px=P0+∣Cx- C0∣×（卷筒直径-绳槽深度×2+钢丝绳标称直径）×л
上述测量计算结果保存至测量记录器10的存储单元，以图5所示曲线方式呈现。
Claims (2)
1.起重机钢丝绳直径在线测量装置，包括直径传感器（8）、位置传感器（9），位置传感器（9）安装在钢丝绳卷筒轴端，其特征在于直径传感器由壳体（7）、测量块（2）、位移传感器（5）组成，壳体（7）上开有对称的滑槽（3），测量块（2）置于滑槽（3）中，测量块（2）与壳体（7）间布置有弹簧（4），钢丝绳（1）通过测量块（2），位移传感器（5）安装在壳体（7）上，位移传感器（5）采用非接触式或接触式，接触式的位移传感器（5）上的顶推杆（6）与测量块（2）连接。
2.根据权利要求1所述的起重机钢丝绳直径在线测量装置，其特征是测量块（2）与钢丝绳（1）接触面长度不小于2个捻距。
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|---|---|---|---|---|
| CN106546207A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-03-29 | 徐工集团工程机械有限公司 | 电缆卷绕半径的测量方法及系统 |
| CN108286956A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-07-17 | 铜陵三佳变压器科技股份有限公司 | 一种光伏变压器用铜线自动测径装置 |
| CN112325827A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 广州好未来科技研究有限公司 | 一种零件智能制造中的自动检测装置 |
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