CN207850415U - 一种钢丝绳松动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢丝绳松动检测装置，涉及水利机械技术领域，包括闸门和门框，门框上设有卷扬机和控制器，卷扬机包括电动机、与电动机传动连接的减速箱以及与减速箱传动连接的缠绕有钢丝绳的绳筒，减速箱的输出轴上设有第一角度传感器，门框上设有收绳装置，收绳装置包括壳体、转动连接于壳体内的收绳轴以及连接收绳轴和壳体的发条弹簧，收绳轴上绕有检测绳，检测绳伸出收绳轴的一端与闸门连接，收绳轴上设有第二角度传感器，第一角度传感器和第二角度传感器与控制器电连接。比较得出收绳装置上的第二角度传感器转化的行程与减速箱输出轴上的第一角度传感器转化的行程之间的偏差，当偏差超过一定范围，则判断为钢丝绳松动。

Description

一种钢丝绳松动检测装置

技术领域

本实用新型涉及水利机械技术领域，更具体地说，它涉及一种钢丝绳松动检测装置。

背景技术

水闸是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物，水闸通常采用闸门启闭机控制闸门的启闭，闸门启闭机包括固定式启闭机、卷扬式启闭机、液压式启闭机、移动式启闭机等种类，其中，卷扬式启闭机通常用钢丝绳或钢丝绳滑轮组作吊具，并通过齿轮传动系统使卷扬筒绕、放钢丝绳，带动闸门升降。

现有的卷扬式启闭机在将闸门下落至关上水闸或中途停止时，由于存在钢丝绳自身伸长或卷扬机仍在放松的情况，容易导致钢丝绳松动，当钢丝绳无法再收紧时，卷扬机无法带动闸门升降。由于钢丝绳缠绕于卷扬机上，不易观察其状态，从而工作人员无法及时发现钢丝绳的松动。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种钢丝绳松动检测装置，通过设置检测绳以及收放检测绳的收绳装置，并在收绳装置内收绳轴和减速箱输出轴上设置第二角度传感器和第一角度传感器，比较第二角度传感器转化的行程与第一角度传感器转化的行程，当两者之间的偏差超过一定范围，则判断为钢丝绳松动。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种钢丝绳松动检测装置，包括闸门和门框，所述门框上设置有卷扬机，其特征在于，所述门框上设置有控制器，所述卷扬机包括电动机、与电动机传动连接的减速箱以及与减速箱传动连接的缠绕有钢丝绳的绳筒，所述减速箱的输出轴上设置有第一角度传感器，所述门框上设置有收绳装置，所述收绳装置包括壳体、转动连接于壳体内的收绳轴以及连接收绳轴和壳体的发条弹簧，所述收绳轴上绕设有检测绳，所述检测绳伸出收绳轴的一端与闸门连接，所述收绳轴上设置有第二角度传感器，所述第一角度传感器和第二角度传感器与所述控制器电连接。

通过上述技术方案，利用第一角度传感器检测减速箱输出轴转动角度，当电动机通过减速箱驱动绳筒转动时，钢丝绳被收紧或放松，带动闸门升降，收绳轴在检测绳和发条弹簧的作用下转动，第二角度传感器检测收绳轴转动的角度。第一角度传感器发送信号给控制器，控制器将减速箱输出轴转动角度转变为钢丝绳的行程变化，第二角度传感器发送信号给控制器，控制器将收绳轴转动的角度转变为检测绳的行程变化，比较检测绳和钢丝绳的行程，当偏差较大时，判定钢丝绳发生松动。

进一步的，所述收绳轴传动连接有丝杆，所述丝杆两端与壳体转动连接，所述丝杆上螺纹连接有引导块，所述引导块与壳体内壁滑移配合，所述检测绳伸出收绳轴的一端穿过引导块并与闸门连接。

通过上述技术方案，收绳轴带动丝杆转动，引导块由于受到壳体的限制而不跟随丝杆转动，而是沿着丝杆轴向移动，从而引导块带动检测绳均匀绕设在收绳轴上而不是集中绕在收绳轴上某处，保证检测绳随收绳轴转动而移动的行程均匀变化，提高检测精度。

进一步的，所述收绳轴上同轴固定有主动齿轮，所述丝杆上同轴固定有与主动齿轮啮合连接的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮规格相同。

通过上述技术方案，齿轮传动精度高，并且主动齿轮和从动齿轮规格相同，使得收绳轴和丝杆转速相同，引导块可以使检测绳更均匀密集地缠绕于收绳轴上。

进一步的，所述门框上于所述收绳装置和闸门之间设置有导向机构，所述导向机构包括高度一致的轴向竖直设置的第一导向轮和第二导向轮以及轴向水平设置的第三导向轮，所述检测绳伸出引导块的一端依次绕过第一导向轮、第二导向轮以及第三导向轮。

通过上述技术方案，在第一导向轮、第二导向轮以及第三导向轮的导向作用下，检测绳靠近引导块的一端随引导块移动，而检测绳连接闸门的一端则保持竖直状态，不会对闸门施加偏离其移动方向的力，提高闸门移动的稳定性。

进一步的，所述导向机构包括导向支架，所述第一导向轮、第二导向轮以及第三导向轮绕自身轴向与导向支架转动连接。

通过上述技术方案，减小检测绳与第一导向轮、第二导向轮以及第三导向轮之间的摩擦力，减小能量损失，进而提高检测精度。

进一步的，所述门框包括位于闸门两侧的支撑柱，所述支撑柱上竖直设置有滑槽，所述闸门的侧壁上对应滑槽设置有滑块，所述滑块与滑槽滑移连接。

通过上述技术方案，利用滑块和滑槽的滑移配合，实现闸门的竖直升降，提高闸门运行稳定性，进而提高检测精度。

进一步的，所述滑块呈柱状设置并与闸门转动连接，所述滑块的周壁与滑槽内壁滚动配合。

通过上述技术方案，减小滑块和滑槽之间的摩擦力，提高卷扬机驱动闸门升降的工作效率。

进一步的，所述检测绳与所述闸门连接的一端固定连接有吊钩，所述闸门上对应所述吊钩设置有吊环，所述检测绳的另一端系在收绳轴上。

通过上述技术方案，检测绳一端通过吊钩与闸门上吊环连接，另一端系在检测绳上，从而检测绳可拆卸，便于对检测绳进行更换，延长装置使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置检测绳以及收放检测绳的收绳装置，并在收绳装置内收绳轴和减速箱输出轴上设置第二角度传感器和第一角度传感器，比较收绳装置上的第二角度传感器转化的行程与减速箱输出轴上的第一角度传感器转化的行程，当两者之间的偏差超过一定范围，则判断为钢丝绳松动；

(2)通过设置与收绳轴齿轮传动连接的丝杆以及与丝杆螺纹连接的引导块，利用引导块带动检测绳均匀绕设在收绳轴上，使得检测绳收放行程与收绳轴转动角度变化一致，提高检测精度；

(3)通过设置导向机构，使得检测绳对闸门的作用力保持竖直，避免检测绳随引导块的移动对闸门稳定升降造成影响，进而提高检测精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为图1中A的放大图；

图3为本实用新型中收绳装置的结构示意图；

图4为图1中B的放大图；

图5为图1中C的放大图。

附图标记：1、闸门；2、门框；3、支撑柱；4、顶板；5、控制器；6、滑槽；7、滑块；8、卷扬机；9、电动机；10、减速箱；11、输入轴；12、输出轴；13、绳筒；14、钢丝绳；15、传动轴；16、第一角度传感器；17、收绳装置；18、壳体；21、收绳轴；22、第二角度传感器；24、发条弹簧；25、丝杆；26、引导块；27、主动齿轮；28、从动齿轮；29、检测绳；30、导向机构；31、导向支架；32、第一导向轮；33、第二导向轮；34、第三导向轮；35、吊钩；36、吊环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种钢丝绳松动检测装置，参见图1，包括闸门1和门框2，门框2包括位于闸门1两侧的支撑柱3以及固定在支撑柱3顶端的顶板4，顶板4上设置有控制器5，本实施例中，控制器5采用单片机。支撑柱3上竖直设置有滑槽6，闸门1的侧壁上对应滑槽6设置有滑块7，滑块7与滑槽6滑移连接。滑块7呈柱状设置并与闸门1转动连接，滑块7的周壁与滑槽6内壁滚动配合。

结合图2，顶板4的一端固定有卷扬机8，卷扬机8包括电动机9，电动机9传动连接有减速箱10，本实施例中，减速箱10采用齿轮减速器，电动机9的电机轴与减速箱10的输入轴11同轴固定连接，减速箱10的输出轴12通过啮合的齿轮传动连接有绳筒13，绳筒13上缠绕有用于抬升闸门1的钢丝绳14。顶板4的另一端同样设置有缠绕钢丝绳14的绳筒13，两个绳筒13之间传动连接有传动轴15以实现同步转动，钢丝绳14伸出绳筒13的一端与闸门1顶端固定连接。通过减速箱10将电动机9的高速转动转变为绳筒13的低速转动，绳筒13带动钢丝绳14收紧或放松，带动闸门1升降。

为检测绳筒13上钢丝绳14是否松动，在减速箱10的输出轴12上设置第一角度传感器16，第一角度传感器16与控制器5电连接，利用第一角度传感器16检测减速箱10输出轴12的转动角度。

结合图1和图3，顶板4位于两个绳筒13之间固定有收绳装置17，收绳装置17包括壳体18，壳体18内转动连接有收绳轴21，收绳轴21轴向平行于闸门1厚度方向，收绳轴21的一端固定有安装轴（图中未示出），安装轴伸出壳体18的一端安装有第二角度传感器22，第二角度传感器22与控制器5电连接，利用第二角度传感器22检测收绳轴21的转动角度。

安装轴外侧套设有固定套（图中未示出），固定套一端与壳体18内壁固定连接，另一端与收绳轴21转动连接，固定套上套设有发条弹簧24，发条弹簧24的一端与固定套固定连接，另一端与收绳轴21固定连接。收绳轴21的一侧设置有丝杆25，丝杆25两端与壳体18转动连接，丝杆25上螺纹连接有引导块26，引导块26与壳体18内壁滑移配合。收绳轴21的另一端同轴固定有主动齿轮27，丝杆25上同轴固定有与主动齿轮27啮合连接的从动齿轮28，主动齿轮27和从动齿轮28规格相同。收绳轴21上绕设有刚性的检测绳29，检测绳29伸出收绳轴21的一端穿过引导块26并与闸门1连接。

当钢丝绳14带动闸门1升降时，在发条弹簧24的作用下，收绳轴21转动，丝杆25被带动转动，由于壳体18的限制，丝杆25上的引导块26沿丝杆25轴向移动，带动检测绳29均匀绕上或绕出收绳轴21。第二角度传感器22发送信号给控制器5，控制器5将收绳轴21的转动角度转化为检测绳29的移动行程。同时，第一角度传感器16发送信号给控制器5，控制器5将减速箱10的输出轴12转动角度转化为钢丝绳14的移动行程，通过比较检测绳29和钢丝绳14的移动行程，得出两者之间的偏差，当偏差超过一定范围，则判断为钢丝绳14松动。

为了防止引导块26带动检测绳29移动过程中，检测绳29与闸门1连接的一端发生倾斜而对闸门1施加偏离闸门1移动方向的作用力，影响闸门1升降的稳定性，如图4所示，在顶板4上于收绳装置17和减速箱10之间设置有导向机构30，导向机构30包括导向支架31，导向支架31上转动连接有高度与引导块26相对应的第一导向轮32、第二导向轮33以及第三导向轮34，第一导向轮32和第二导向轮33轴向竖直设置，第三导向轮34轴向水平设置，检测绳29伸出引导块26的一端依次绕过第一导向轮32、第二导向轮33以及第三导向轮34。借助第一导向轮32、第二导向轮33以及第三导向轮34的导向作用，检测绳29与闸门1连接的一端保持竖直设置，从而不会妨碍闸门1的竖直升降，提高闸门1运行的稳定性。

如图5所示，检测绳29与闸门1连接的一端固定连接有吊钩35，闸门1上对应吊钩35设置有吊环36，检测绳29的另一端系在收绳轴21上，从而方便检测绳29的拆卸，便于对损坏检测绳29进行更换。

本实施例的工作原理和有益效果在于：

当闸门1处于关闭状态时，检测绳29绕出收绳轴21，发条弹簧24发生弹性变形。当要开启闸门1时，启动电动机9，电动机9通过减速箱10带动绳筒13转动，钢丝绳14绕在绳筒13上而收紧，将闸门1抬升。发条弹簧24对收绳轴21施加弹性反力，带动收绳轴21转动，收绳轴21通过啮合的主动齿轮27和从动齿轮28带动丝杆25转动，丝杆25带动引导块26沿丝杆25长度方向移动，引导块26带动检测绳29均匀绕设在收绳轴21上，使检测绳29保持绷紧状态。同时，第一角度传感器16和第二角度传感器22发送信号给控制器5，控制器5将减速箱10输出轴12和收绳轴21的转动角度转变为钢丝绳14和检测绳29的移动行程，比较两个移动行程，得出两者之间的偏差，当偏差超过一定范围，则判断为钢丝绳14松动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种钢丝绳松动检测装置，包括闸门（1）和门框（2），所述门框（2）上设置有卷扬机（8），其特征在于，所述门框（2）上设置有控制器（5），所述卷扬机（8）包括电动机（9）、与电动机（9）传动连接的减速箱（10）以及与减速箱（10）传动连接的缠绕有钢丝绳（14）的绳筒（13），所述减速箱（10）的输出轴（12）上设置有第一角度传感器（16），所述门框（2）上设置有收绳装置（17），所述收绳装置（17）包括壳体（18）、转动连接于壳体（18）内的收绳轴（21）以及连接收绳轴（21）和壳体（18）的发条弹簧（24），所述收绳轴（21）上绕设有检测绳（29），所述检测绳（29）伸出收绳轴（21）的一端与闸门（1）连接，所述收绳轴（21）上设置有第二角度传感器（22），所述第一角度传感器（16）和第二角度传感器（22）与所述控制器（5）电连接。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述收绳轴（21）传动连接有丝杆（25），所述丝杆（25）两端与壳体（18）转动连接，所述丝杆（25）上螺纹连接有引导块（26），所述引导块（26）与壳体（18）内壁滑移配合，所述检测绳（29）伸出收绳轴（21）的一端穿过引导块（26）并与闸门（1）连接。

3.根据权利要求2所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述收绳轴（21）上同轴固定有主动齿轮（27），所述丝杆（25）上同轴固定有与主动齿轮（27）啮合连接的从动齿轮（28），所述主动齿轮（27）和从动齿轮（28）规格相同。

4.根据权利要求1所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述门框（2）上于所述收绳装置（17）和闸门（1）之间设置有导向机构（30），所述导向机构（30）包括高度一致的轴向竖直设置的第一导向轮（32）和第二导向轮（33）以及轴向水平设置的第三导向轮（34），所述检测绳（29）伸出引导块（26）的一端依次绕过第一导向轮（32）、第二导向轮（33）以及第三导向轮（34）。

5.根据权利要求4所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述导向机构（30）包括导向支架（31），所述第一导向轮（32）、第二导向轮（33）以及第三导向轮（34）绕自身轴向与导向支架（31）转动连接。

6.根据权利要求1所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述门框（2）包括位于闸门（1）两侧的支撑柱（3），所述支撑柱（3）上竖直设置有滑槽（6），所述闸门（1）的侧壁上对应滑槽（6）设置有滑块（7），所述滑块（7）与滑槽（6）滑移连接。

7.根据权利要求6所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述滑块（7）呈柱状设置并与闸门（1）转动连接，所述滑块（7）的周壁与滑槽（6）内壁滚动配合。

8.根据权利要求1所述的钢丝绳松动检测装置，其特征在于，所述检测绳（29）与所述闸门（1）连接的一端固定连接有吊钩（35），所述闸门（1）上对应所述吊钩（35）设置有吊环（36），所述检测绳（29）的另一端系在收绳轴（21）上。