CN203922549U - 一种绞车钢缆位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种绞车钢缆位置检测装置，通过在鼓轮的两个凸缘的对应位置上设置通孔，将光电传感器的发射器和接收器分别设置于两个凸缘两侧的壳体上，并将发射器、接收器和两个凸缘上的通孔呈一条直线设置，当接收器能够接收到发射器发送的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器控制鼓轮停止转动。该检测装置体积小、重量轻、结构简单，安装调试简单；检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性；采用光电对管技术，非接触传感器，减少磨损，延长使用寿命。

Description

一种绞车钢缆位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及直升机绞车领域，具体涉及一种绞车钢缆位

置检测装置。

背景技术

直升机绞车是一种在直升机悬停时，用来将机上人员或货物绞送到地面和将地面人员或货物绞上直升机的设备，广泛应用于空中救援中。绞车钢缆缠绕于鼓轮上，通过控制鼓轮转动从而控制绞车钢缆的收放。

传统技术采用钢缆计长装置，通过机械齿轮机构进行计数实现检测鼓轮转动。具体的，鼓轮转动带动齿轮组转动，使凸轮机构下压压板，鼓轮每转动1周，凸轮机构下压压板1次，计数器做1次计数，从而通过对鼓轮转动圈数计数的方式记录钢缆长度信息。在将绞车钢缆放出的过程中，当计数器到达预设的阈值时，说明鼓轮已转动相应的圈数，相应的，绞车钢缆已经放出预设的长度，此时，钢缆计长装置触发行程开关，向绞车控制器发送信号，告知绞车钢缆已达到极限位置，以使绞车控制器控制鼓轮停止转动。绞车钢缆在鼓轮上逐层缠绕，各层绞车钢缆的缠绕半径不同，因此，钢缆计长装置需要利用齿轮组补偿由此带来的绞车钢缆的周长变化。

一方面，钢缆计长装置结构复杂、体积大、重量大，安装调试繁琐复杂，需要熟练的专业人员，较多的工时进行维护。另一方面，通过机械齿轮机构进行计数实现检测鼓轮转动，存在误差，检测结果的可靠性差。而且，钢缆计长装置与鼓轮构成一种机械联动结构，易损耗、使用寿命短，可靠性差。

因此，亟需一种绞车钢缆位置检测装置以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种绞车钢缆位置检测装置，用以解决现有的钢缆计长装置结构复杂、安装调试困难、误差大、可靠性差的问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种绞车钢缆位置检测装置，包括：设置于绞车的壳体上的光电传感器以及设置于用于缠绕绞车钢缆的鼓轮上的第一通孔和第二通孔；

鼓轮包括第一凸缘和第二凸缘，第一通孔设置在第一凸缘上，第二通孔设置在第二凸缘上；

光电传感器包括发射器和接收器，发射器设置于邻近第一凸缘一侧的壳体上，并能够持续发射光束；接收器设置于邻近第二凸缘一侧的壳体上；

发射器、第一通孔、第二通孔和接收器的位置呈一条直线设置，以使当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，发射器发出的光束能够穿过第一通孔和第二通孔，被接收器接收；

接收器与绞车控制器相连，用于在接收到发射器发射的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。

优选的，第一通孔和第一凸缘与轮轴的连接处之间以预设的距离设置，第二通孔和第二凸缘与轮轴的连接处之间以预设的距离设置。

优选的，所述预设的距离大于绞车钢缆的直径。

优选的，第一通孔和第二通孔为多个，多个第一通孔沿第一凸缘的径向方向设置，多个第二通孔沿第二凸缘的径向方向设置；

发射器活动设置于邻近第一凸缘一侧的壳体上，并能够沿第一凸缘的径向方向移动；接收器活动设置于邻近第二凸缘一侧的壳体上，并能够沿第二凸缘的径向方向移动。

优选的，第一通孔和第二通孔为多个，多个第一通孔到轮轴与第一凸缘的连接处的距离相等，多个第二通孔到轮轴与第二凸缘的连接处的距离相等；

光电传感器为多个，各个发射器与其分别对应的第一通孔、第二通孔和接收器的位置均呈一条直线设置。

优选的，发射器采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。

优选的，接收器采用光电二极管或光电三极管。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在鼓轮的两个凸缘的对应位置上设置通孔，将光电传感器的发射器和接收器分别设置于两个凸缘两侧的壳体上，并将发射器、接收器和两个凸缘上的通孔呈一条直线设置，当接收器能够接收到发射器发送的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器控制鼓轮停止转动。该检测装置体积小、重量轻、结构简单，安装调试简单；检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性；采用光电对管技术，非接触传感器，减少磨损，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的绞车钢缆位置检测装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的绞车钢缆位置检测装置的结构示意图之二。

图例说明：

1、鼓轮 11、第一凸缘 12、第二凸缘

13、轮轴 14、第一通孔 15、第二通孔

2、绞车钢缆 31、发射器 32、接收器

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

直升机绞车由于是悬停作业，在实际作业中，悬停高度是不一定的，而绞车钢缆缠绕在轮轴上的长度是有限的，因此，为了避免绞车钢缆过长释放，从轮轴上脱落，需要绞车钢缆位置检测装置检测已释放的绞车钢缆是否已达极限长度，绞车钢缆位置检测装置是直升机绞车安全运行的必要基本构件。

本实用新型提供一种绞车钢缆位置检测装置，利用光电传感器检测绞车钢缆是否达到下止点位置(即绞车钢缆是否达到极限长度)，并在检测到绞车钢缆已释放到极限长度时，由绞车控制器控制鼓轮停止转动。以下结合图1、2对该绞车钢缆位置检测装置的结构进行详细说明。

如图1、2所示，用于缠绕绞车钢缆2的鼓轮1包括第一凸缘11、第二凸缘12和轮轴13，第一凸缘11和第二凸缘12分别设置在轮轴13的两端，轮轴13上逐层缠绕绞车钢缆2。绞车控制器(图中未绘示)控制鼓轮1转动，从而将绞车钢缆2从轮轴13上释放，或者，将绞车钢缆2缠绕在轮轴13上。

本实用新型实施例提供一种绞车钢缆位置检测装置，包括：光电传感器以及设置于鼓轮1上的第一通孔14和第二通孔15。

第一通孔14在第一凸缘11上轴向设置，第二通孔15在第二凸缘12上轴向设置。

光电传感器设置于绞车的壳体(图中未绘示)上，光电传感器包括发射器31和接收器32，光电传感器的发射器31设置于邻近第一凸缘11一侧的壳体上，发射器31作为光源，能够持续发射光束。光电传感器的接收器32设置于邻近第二凸缘12一侧的壳体上，能够接收发射器31发送的光束。

发射器31、第一通孔14、第二通孔15和接收器32的位置呈一条直线设置，当缠绕于轮轴13上的绞车钢缆2被释放到达极限长度时，发射器31发出的光束能够穿过第一通孔14和第二通孔15，被接收器32接收。

接收器32与绞车控制器相连，用于在接收到发射器31发送的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器向鼓轮1发送停止转动信号。

优选的，发射器31可以采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。接收器32采用光电二极管或光电三极管。

优选的，绞车控制器可以采用现有的控制器实现，例如，可以采用8051单片机。

利用光电传感器可以无须机械性地接触检测物体(鼓轮)实现检测，不会对鼓轮和传感器本身造成损伤，因此，传感器能够长期使用。该检测装置体积小、重量轻、结构简单，安装调试简单，检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性。

第一通孔14和第一凸缘11与轮轴13的连接处以预设的距离设置，第二通孔15和第二凸缘12与轮轴13的连接处以预设的距离设置。

绞车钢缆2在轮轴13上逐层缠绕，当绞车钢缆2释放的长度处于安全范围之内时，留在轮轴13上的绞车钢缆2的层数足够多，绞车钢缆2的厚度足够厚，其厚度大于第一通孔14和第一凸缘11与轮轴13的连接处之间的距离(即第二通孔15和第二凸缘12与轮轴13的连接处之间的距离、所述预设的距离)，因此，发射器31发射的光束被轮轴13上的绞车钢缆2遮挡，接收器32无法接收到发射器31发射的光束，此时，接收器32也就不会产生电信号，鼓轮1正常转动。

随着绞车钢缆2的释放，轮轴13上的绞车钢缆逐渐减少，当轮轴13上缠绕的绞车钢缆2的厚度小于该预设的距离时，绞车钢缆2不再遮挡第一通孔14和第二通孔15，发射器31发射的光束能够穿过第一通孔14和第二通孔15，被接收器32接收。一旦接收器32接收到发射器31发射的光束，就说明被释放的绞车钢缆已达到极限长度，留在轮轴13上的绞车钢缆较少，此时，接收器32将接收到的光束信号转化为电信号，发送给绞车控制器，绞车控制器接收到接收器32发送的电信号后，向鼓轮1发送停止转动信号，以控制鼓轮1停止，避免绞车钢缆2从轮轴13上脱落。

优选的，所述预设的距离大于绞车钢缆2的直径。即，绞车钢缆2被释放的极限长度至少为，绞车钢缆2的总长度与绞车钢缆2在轮轴13缠绕1层对应的长度之差。

绞车钢缆2的总长度一定的情况下，所述预设的距离越大，则绞车钢缆2被释放的极限长度越短，留在轮轴13上的绞车钢缆2越长。

在不同的作业场景下，以及应用不同直径的绞车钢缆2，需要相应调节绞车钢缆2被释放的极限长度，为了扩大绞车钢缆位置检测装置的适用性，优选的，可以将第一通孔14和第二通孔15设置为多个，多个第一通孔14沿第一凸缘11的径向方向设置，多个第二通孔15沿第二凸缘12的径向方向设置。

发射器31活动设置于邻近第一凸缘11一侧的壳体上，并能够沿第一凸缘11的径向方向移动。接收器32活动设置于邻近第二凸缘12一侧的壳体上，并能够沿第二凸缘12的径向方向移动。

发射器31和接收器32在壳体上的设置方式可以采用现有技术实现，只要能够实现将发射器31和接收器32的位置在第一凸缘11和第二凸缘12的径向方向调节的设置方式，都属于本实用新型的保护范围。

通过设置多个第一通孔和第二通孔，以及将发射器和接收器在壳体上活动设置，提高了绞车钢缆位置检测装置的灵活性，扩大了其适用范围。

为了进一步保证绞车钢缆位置检测装置的可靠性，优选的，可以将第一通孔14和第二通孔15设置为多个，多个第一通孔14到轮轴13与第一凸缘11的连接处的距离相等，多个第二通孔15到轮轴13与第二凸缘12的连接处的距离相等。即，多个第一通孔14在第一凸缘11上以相同的回转半径设置，多个第二通孔15在第二凸缘12上以相同的回转半径设置。

相应的，光电传感器也设置多个，各个发射器与其分别对应的第一通孔、第二通孔和接收器的位置均呈一条直线设置。即发射器31和接收器32也设置为多组，每组发射器31和接收器32分别与一组第一通孔14和第二通孔15的位置相对应。

通过设置多个到轮轴与第一凸缘的连接处之间的距离相等的第一通孔，设置多个到轮轴与第二凸缘的连接处之间的距离相等的第二通孔，以及设置多个位置相对应的光电传感器，在其中一个光电传感器发生故障时，可以由其他的光电传感器保证整个绞车钢缆位置检测装置正常工作，提高了绞车钢缆位置检测装置的可靠性。

本实用新型的绞车钢缆位置检测装置结构简单，实用，是作为直升机绞车安全保护的一种行之有效的补充手段。本实用新型采用光电探测原理，光电传感器与鼓轮无运动接触部件，可靠性高，且光电传感器与鼓轮回转机构独立运行，方便鼓轮排缆系统的设计与运行。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，包括：设置于绞车的壳体上的光电传感器以及设置于用于缠绕绞车钢缆的鼓轮上的第一通孔和第二通孔；

鼓轮包括第一凸缘和第二凸缘，第一通孔设置在第一凸缘上，第二通孔设置在第二凸缘上；

光电传感器包括发射器和接收器，发射器设置于邻近第一凸缘一侧的壳体上，并能够持续发射光束；接收器设置于邻近第二凸缘一侧的壳体上；

发射器、第一通孔、第二通孔和接收器的位置呈一条直线设置，以使当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，发射器发出的光束能够穿过第一通孔和第二通孔，被接收器接收；

接收器与绞车控制器相连，用于在接收到发射器发射的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。

2.如权利要求1所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，第一通孔和第一凸缘与轮轴的连接处之间以预设的距离设置，第二通孔和第二凸缘与轮轴的连接处之间以预设的距离设置。

3.如权利要求2所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，所述预设的距离大于绞车钢缆的直径。

4.如权利要求1所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，第一通孔和第二通孔为多个，多个第一通孔沿第一凸缘的径向方向设置，多个第二通孔沿第二凸缘的径向方向设置；

发射器活动设置于邻近第一凸缘一侧的壳体上，并能够沿第一凸缘的径向方向移动；接收器活动设置于邻近第二凸缘一侧的壳体上，并能够沿第二凸缘的径向方向移动。

5.如权利要求1所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，第一通孔和第二通孔为多个，多个第一通孔到轮轴与第一凸缘的连接处的距离相等，多个第二通孔到轮轴与第二凸缘的连接处的距离相等；

光电传感器为多个，各个发射器与其分别对应的第一通孔、第二通孔和接收器的位置均呈一条直线设置。

6.如权利要求1-5任一项所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，发射器采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。

7.如权利要求1-5任一项所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，接收器采用光电二极管或光电三极管。