CN220039354U - 一种多自由度天轮偏摆监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天轮监测技术领域，公开了一种多自由度天轮偏摆监测装置，包括：支撑腿设有两个；横梁上开设有多个水平通槽，定位板设有两组，分别对称设置在横梁的两侧顶面和底面，定位板螺栓连接在支撑腿上；套筒内设有内螺纹，套筒内螺纹连接有丝杆，丝杆穿过水平通槽，横梁两侧丝杆上安装有限位螺母，套筒上设有多个第一螺纹孔，外伸杆的一端穿入套筒内，使用安装在第一螺纹孔上的第一限位螺钉固定，外伸杆的另一端安装有旋转头，旋转头上安装有电涡流位移传感器，该天轮偏摆监测装置通过设置便于调节的固定梁和伸缩臂，使得装置便于安装，调节方便，适用多种型号的天轮偏摆的使用，确保电涡流位移传感器对于天轮实现准确性的偏摆监测。

Description

一种多自由度天轮偏摆监测装置

技术领域

本实用新型涉及天轮监测技术领域，特别涉及一种多自由度天轮偏摆监测装置。

背景技术

天轮是矿井提升设备中钢丝绳的导向装置，天轮运行状态对于整个提升系统安全性至关重要，但在天轮系统工作中，由于其运行繁忙，所承受的提升箕斗重量很大，在交复的重载荷下，天轮会出现轴向和径向偏摆过大的故障，致使与其缠绕的提升钢丝绳产生剧烈振动。提升钢丝绳的剧烈振动不仅会降低钢丝绳使用寿命，产生磨损断裂等现象，同时也会反过来增加提升系统的动载荷这些动载反过来进一步加剧天轮的偏摆，严重时会导致重大生产和安全事故。

目前在煤矿行业，对天轮的巡检多是通过检修工人的肉眼观察和听有无异响来实现的，大多都是经验性判断，这其中存在很大的误差。这也导致了往往发现天轮出现故障时，提升系统其他部分的工作已经受到了影响，巡检具有滞后性，不能给技术人员提供及早反馈信息去预判，以提前采取措施避免其他故障。部分技术人员使用一些简单焊接而成的支架，并装有相关的传感器以实现对天轮的偏摆检测，但这些支架在使用时调节不便，部分部件损坏后需要进行整体替换，维修过程较为繁琐，且需要针对不同的天轮需要专门制做，不适用于不同型号的天轮检测。

实用新型内容

本实用新型提出一种多自由度天轮偏摆监测装置，该天轮偏摆监测装置通过设置便于调节的固定梁和伸缩臂，使得该检测装置便于安装，调节方便，适用多种型号的天轮偏摆的使用，确保电涡流位移传感器对于天轮实现准确性的偏摆监测，以解决上述现有技术中的不足之处。

本实用新型的技术方案是：一种多自由度天轮偏摆监测装置，包括：

支撑腿，设有两个；

固定梁，横向设置在支撑腿之间，所述固定梁上设有多个水平通槽；

伸缩臂，包括：套筒和外伸杆，所述套筒设有多个，内设有内螺纹，套筒内螺纹连接有丝杆，丝杆穿过水平通槽，所述固定梁两侧丝杆上安装有限位螺母，所述套筒上设有多个第一螺纹孔，所述外伸杆的一端穿入套筒内，并使用安装在第一螺纹孔上的第一限位螺钉固定，外伸杆的另一端安装有旋转头，所述旋转头上安装有电涡流位移传感器。

较佳的，所述固定梁，包括：横梁和定位板，所述横梁设置在支撑腿之间，横梁上开设有多个水平通槽，所述定位板设有两组，分别对称设置在横梁的两侧顶面和底面，定位板螺栓连接在支撑腿上。

较佳的，所述单个支撑腿包括：底板和立柱，所述立柱固定连接在底板的顶端，两个立柱的相对一侧的侧壁上对称设有多组第二螺纹孔，所述定位板上设有与第二螺纹孔相对应的通孔，所述定位板通过穿过通孔及第二螺纹孔上的螺栓固定连接在立柱上。

较佳的，所述旋转头包括：套管和安装板，所述套管上设有多个第三螺纹孔，套管安装在外伸杆的端部，并使用安装在第三螺纹孔上的第二限位螺钉固定，所述安装板固定连接在套管的端部，所述电涡流位移传感器固定连接在安装板上。

较佳的，所述安装板上开设有多个第四螺纹孔，所述电涡流位移传感器,使用穿过第四螺纹孔的第三限位螺钉固定连接在安装板上。

较佳的，还包括采集卡，所述采集卡与电涡流位移传感器信号连接，所述采集卡还信号连接有工控机。

较佳的，所述立柱及横梁均为方管，所述水平通槽对称设有多组。

较佳的，所述立柱的相对一侧的侧壁上设有多个圆孔，所述圆孔位于第二螺纹孔之间。

较佳的，所述底板底端还设有隔振垫。

较佳的，所述外伸杆为L形。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种多自由度天轮偏摆监测装置，该天轮偏摆监测装置在使用时，将支柱腿可用螺栓连接紧固于井架之上，根据天轮的高度选择合适的第二螺纹孔，固定梁螺栓连接在支撑腿上，固定梁的高度可调，将伸缩臂上的丝杠穿过横梁上的水平通孔，根据天轮上游动轮与固定轮间距情况对丝杆进行水平调节，并使用螺母对丝杆进行固定，伸缩臂可前后伸缩且可360度旋转配合所述旋转头能够实现所述电涡流位移传感器对于天轮端面跳动或者轴向跳动的监测，且可以在天轮轮缘内部、外部以及针对喇叭口的天轮轮缘有一个很准确的监测，在工人换绳工作时可快速调整不影响工人换绳，之后也便于重新安装进行监测。其有益效果在于：

1、能够对天轮端面跳动偏摆或者轴向跳动偏摆实现全天候不受影响的实时监测，保证了提升系统运行的安全性。

2、能够对多种型号的天轮，可以在天轮边缘内部或者外部以及喇叭口型的轮缘进行监测，能适应各种工况。

3、拥有三个水平自由度，二个旋转自由度，整理便于调节安装能确保电涡流位移传感器能够在正确的位置准确的工作，且便于调整不影响工人更换钢丝绳且换完后也能调整到正确位置，对天轮偏摆监测准确性可以得到保证。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型支撑腿细节结构示意图；

图3为本实用新型固定梁细节结构示意图；

图4为本实用新型伸缩臂俯视结构示意图；

图5为本实用新型电涡流位移传感器细节结构示意图。

附图标记说明：

1、支撑腿；101、底板；102、定位板；103、第二螺纹孔；104、圆孔；2、固定梁；201、横梁；202、定位板；203、水平通槽；204、通孔；3、伸缩臂；301、套筒；302、第一螺纹孔；303、外伸杆；4、旋转头；401、套管；402、第三螺纹孔；403、第四螺纹孔；404、安装板；5、电涡流位移传感器；6、天轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合图1至图5所示，一种多自由度天轮偏摆监测装置，包括：

支撑腿1，设有两个；

固定梁2，横向设置在支撑腿1之间，所述固定梁2上设有多个水平通槽203；

伸缩臂3，包括：套筒301和外伸杆303，所述套筒301设有多个，内设有内螺纹，套筒301内螺纹连接有丝杆，丝杆穿过水平通槽203，所述固定梁2两侧丝杆上安装有限位螺母，所述套筒301上设有多个第一螺纹孔302，所述外伸杆303的一端穿入套筒301内，并使用安装在第一螺纹孔302上的第一限位螺钉固定，外伸杆303的另一端安装有旋转头4，所述旋转头4上安装有电涡流位移传感器5。

进一步地，所述固定梁2，包括：横梁201和定位板202，所述横梁201设置在支撑腿1之间，横梁201上开设有多个水平通槽203，所述定位板202设有两组，分别对称设置在横梁201的两侧顶面和底面，定位板202螺栓连接在支撑腿1上。

进一步地，所述单个支撑腿1包括：底板101和立柱102，所述立柱102固定连接在底板101的顶端，连个立柱102焊接在底板101上，立柱102的相对一侧的侧壁上对称设有多组第二螺纹孔103，所述定位板202上设有与第二螺纹孔103相对应的通孔204，所述定位板202通过穿过通孔204及第二螺纹孔103上的螺栓固定连接在立柱102上，安装时可根据现场需要以及天轮6钢丝绳实际倾角情况，上下调整固定梁2安装高度来保证传感器5能够正确安装同时不影响天轮6工作和工人运维工作。

进一步地，所述旋转头4包括：套管401和安装板404，所述套管401上设有多个第三螺纹孔402，套管401安装在外伸杆303的端部，并使用安装在第三螺纹孔402上的第二限位螺钉固定，所述安装板404固定连接在套管401的端部，所述电涡流位移传感器5固定连接在安装板404，旋转头4可360度旋转，最终使电涡流位移传感器5与测试端面平行来获得最好的测试准确性。

进一步地，所述安装板404上开设有多个第四螺纹孔403，所述电涡流位移传感器5,使用穿过第四螺纹孔403的第三限位螺钉固定连接在安装板404上，电涡流位移传感器5可根据需要配合整套装置的三个平移自由度，两个旋转自由度使感应面感应天轮6轮缘内部、外部以及喇叭口形状的，测试天轮6的轴向跳动或者端面跳动均可，且不受油污雨水等因素的影响，能够对天轮做到多需求全天候的状态监测大大提高了提升系统运行的安全性。

进一步地，还包括采集卡，所述采集卡与电涡流位移传感器5信号连接，所述采集卡还信号连接有工控机，所述采集卡将信号传到工控机实现对天轮偏摆的实时监测。

进一步地，所述立柱102及横梁201均为方管，所述水平通槽203对称设有多组，所述方管便于将横梁201可拆卸连接在立柱102之上，将定位板202焊接在横梁201之上，并方便调整，便于生产制造。

进一步地，所述立柱102的相对一侧的侧壁上设有多个圆孔104，所述圆孔104位于第二螺纹孔103之间，所述电涡流位移传感器5的信号线可从圆孔104中穿过，布设至立柱102及横梁201。

进一步地，所述底板101底端还设有隔振垫，所述隔振垫可以减轻振动现象，从而避免因剧烈振动造成附加动载荷的提升，使提升系统运行更加安全和可靠。

进一步地，所述外伸杆303为L形，所述L形的外伸杆303能够使得电涡流传感器5更方便与天轮6的端面进行配合，便于调节，避免了在使用过程外伸杆303与天轮6发生干涉。

进一步地，所述工控机采用研华IPC610型工控机，采集卡采用A/V型模拟量采集模块，所述工控机是可以直接发出操控命令的计算机，其可以直接控制设备并获取设备状况。

本实施例的工作原理及使用方法：

本实用新型提供了一种多自由度天轮偏摆监测装置，在使用该天轮偏摆监测装置时，首先将支柱腿可用螺栓连接紧固于井架之上，根据天轮的高度选择合适的第二螺纹孔，固定梁螺栓连接在支撑腿上，固定梁的高度可调，将伸缩臂上的丝杠穿过横梁上的水平通孔，根据天轮上游动轮与固定轮间距情况对丝杆进行水平调节，并使用螺母对丝杆进行固定，伸缩臂可前后伸缩且可360度旋转配合所述旋转头能够实现所述电涡流位移传感器对于天轮端面跳动或者轴向跳动的监测，且可以在天轮轮缘内部、外部以及针对喇叭口的天轮轮缘有一个很准确的监测，在工人换绳工作时可快速调整不影响工人换绳，之后也便于重新安装进行监测。确保在天轮工作时，对于不同环境下电涡流位移传感器均能准确的将测的位移信号传给采集卡，采集卡传给工控机，工控机对信号进行处理得到天轮偏摆信号，工作人员通过上位机监测系统实现对天轮工作的实时监测，实现对于多型号，多工况，多要求的天轮运行偏摆的实时监测，保证了天轮运行的安全性。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，包括：

支撑腿(1)，设有两个；

固定梁(2)，横向设置在支撑腿(1)之间，所述固定梁(2)上设有多个水平通槽(203)；

伸缩臂(3)，包括：套筒(301)和外伸杆(303)，所述套筒(301)设有多个，内设有内螺纹，套筒(301)内螺纹连接有丝杆，丝杆穿过水平通槽(203)，所述固定梁(2)两侧丝杆上安装有限位螺母，所述套筒(301)上设有多个第一螺纹孔(302)，所述外伸杆(303)的一端穿入套筒(301)内，并使用安装在第一螺纹孔(302)上的第一限位螺钉固定，外伸杆(303)的另一端安装有旋转头(4)，所述旋转头(4)上安装有电涡流位移传感器(5)。

2.如权利要求1所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述固定梁(2)，包括：横梁(201)和定位板(202)，所述横梁(201)设置在支撑腿(1)之间，横梁(201)上开设有多个水平通槽(203)，所述定位板(202)设有两组，分别对称设置在横梁(201)的两侧顶面和底面，定位板(202)螺栓连接在支撑腿(1)上。

3.如权利要求2所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，单个所述支撑腿(1)包括：底板(101)和立柱(102)，所述立柱(102)固定连接在底板(101)的顶端，两个立柱(102)的相对一侧的侧壁上对称设有多组第二螺纹孔(103)，所述定位板(202)上设有与第二螺纹孔(103)相对应的通孔(204)，所述定位板(202)通过穿过通孔(204)及第二螺纹孔(103)上的螺栓固定连接在立柱(102)上。

4.如权利要求1所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述旋转头(4)包括：套管(401)和安装板(404)，所述套管(401)上设有多个第三螺纹孔(402)，套管(401)安装在外伸杆(303)的端部，并使用安装在第三螺纹孔(402)上的第二限位螺钉固定，所述安装板(404)固定连接在套管(401)的端部，所述电涡流位移传感器(5)固定连接在安装板(404)上。

5.如权利要求4所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述安装板(404)上开设有多个第四螺纹孔(403)，所述电涡流位移传感器(5),使用穿过第四螺纹孔(403)的第三限位螺钉固定连接在安装板(404)上。

6.如权利要求1所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，还包括采集卡，所述采集卡与电涡流位移传感器(5)信号连接，所述采集卡还信号连接有工控机。

7.如权利要求3所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述立柱(102)及横梁(201)均为方管，所述水平通槽(203)对称设有多组。

8.如权利要求3所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述立柱(102)的相对一侧的侧壁上设有多个圆孔(104)，所述圆孔(104)位于第二螺纹孔(103)之间。

9.如权利要求3所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述底板(101)底端还设有隔振垫。

10.如权利要求1所述的一种多自由度天轮偏摆监测装置，其特征在于，所述外伸杆(303)为L形。