起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置及異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置及異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法。包括直徑傳感器、位置傳感器、測(cè)量記錄器，位置傳感器安裝在鋼絲繩卷筒軸端，直徑傳感器由殼體、測(cè)量塊、位移傳感器組成，殼體上開有對(duì)稱的滑槽，測(cè)量塊置于滑槽中，測(cè)量塊與殼體間布置有彈簧，位移傳感器安裝在殼體上，測(cè)量塊的檢測(cè)信號(hào)接入測(cè)量記錄器，位置傳感器與測(cè)量記錄器連接。測(cè)量塊的移動(dòng)量通過位移傳感器檢測(cè)，并輸出對(duì)應(yīng)的兩路測(cè)量信號(hào)進(jìn)入測(cè)量記錄器。本發(fā)明能實(shí)時(shí)顯示和保存鋼絲繩直徑連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的測(cè)量部位信息；采用包絡(luò)直徑形態(tài)分析方法分析鋼絲繩正交方向直徑變化趨勢(shì)和外部形態(tài)特征，并定位異常形態(tài)位置，幫助用戶早期發(fā)現(xiàn)鋼絲繩故障隱患。
【專利說明】起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置及異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置，以及采用該裝置進(jìn)行鋼絲繩異常形態(tài)預(yù)報(bào)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼絲繩是起重機(jī)械的重要承載部件，往往處于惡劣的工作環(huán)境，在連續(xù)工作過程中，會(huì)因磨損、銹蝕或異常損傷等造成鋼絲繩外部形態(tài)發(fā)生改變，如直徑減小或增大、多種形態(tài)的變形等。對(duì)鋼絲繩外觀進(jìn)行檢查是起重機(jī)維護(hù)檢查工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，目前最常用的手段是人工測(cè)量鋼絲繩直徑和目測(cè)鋼絲繩外觀形態(tài)是否異常，《GB/T5972-2006起重機(jī)用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》規(guī)定了相關(guān)檢測(cè)方法和報(bào)廢判定標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]鋼絲繩形態(tài)的變化是多種鋼絲繩故障的先兆或表現(xiàn)形式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)形態(tài)變化有利于預(yù)防因鋼絲繩故障引起的起重機(jī)設(shè)備和人身事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置及異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，在起升機(jī)構(gòu)升降過程中，連續(xù)測(cè)量和記錄纏繞在卷筒上的鋼絲繩全程直徑變化數(shù)據(jù)，并通過實(shí)時(shí)形態(tài)分析判斷鋼絲繩外形狀況是否正常，預(yù)報(bào)異常形態(tài)變化并確定部位，提示起重機(jī)操作和維護(hù)人員檢查和更換鋼絲繩，避免因鋼絲繩損傷造成安全事故。
[0005]本發(fā)明 的技術(shù)解決方案:起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置，包括直徑傳感器、位置傳感器、測(cè)量記錄器，位置傳感器安裝在鋼絲繩卷筒軸端；為了連續(xù)測(cè)量鋼絲繩直徑，本測(cè)量裝置至少有一個(gè)鋼絲繩直徑測(cè)量傳感器，在起升機(jī)構(gòu)卷筒運(yùn)行時(shí)，鋼絲繩可往復(fù)通過該部件；直徑傳感器由殼體、測(cè)量塊、位移傳感器組成，殼體上開有對(duì)稱的滑槽，測(cè)量塊置于滑槽中，測(cè)量塊與殼體間布置有彈簧，使得測(cè)量塊可以在滑槽中往復(fù)滑動(dòng)，鋼絲繩通過測(cè)量塊，位移傳感器安裝在殼體上，位移傳感器采用非接觸式或接觸式，接觸式的位移傳感器上的頂推桿與測(cè)量塊連接，測(cè)量塊的檢測(cè)信號(hào)接入測(cè)量記錄器，位置傳感器與測(cè)量記錄器連接。
[0006]為了判斷鋼絲繩的形態(tài)特征，需要獲取鋼絲繩的包絡(luò)直徑。因此，測(cè)量過程中要求處于直徑傳感器測(cè)量空間的鋼絲繩長(zhǎng)度一般不小于2個(gè)捻距。
[0007]采用所述的起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置對(duì)鋼絲繩進(jìn)行異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法是:鋼絲繩在測(cè)量塊間移動(dòng)，彈簧將測(cè)量塊壓靠在鋼絲繩上，測(cè)量塊的移動(dòng)量通過位移傳感器檢測(cè)，測(cè)量塊同時(shí)測(cè)量鋼絲繩正交方向的直徑Dx和Dy的移動(dòng)量Lx和Ly，并輸出對(duì)應(yīng)的兩路測(cè)量信號(hào)進(jìn)入測(cè)量記錄器，移動(dòng)量Lx和Ly跟隨鋼絲繩的直徑變化，在測(cè)量記錄器中顯示直徑曲線Dx_t、Dy-t ;位置傳感器采用旋轉(zhuǎn)絕對(duì)值編碼器，測(cè)定通過直徑傳感器的鋼絲繩的部位，在測(cè)量記錄器中顯示鋼絲繩位置曲線P-t。
[0008]測(cè)量記錄器按時(shí)間順序?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)通過二維坐標(biāo)系表示，鋼絲繩直徑曲線:Dx_t、Dy-t和鋼絲繩位置曲線Ρ-t，反映了鋼絲繩在兩個(gè)相互垂直方向上的變化趨勢(shì)以及相應(yīng)的部位。
[0009]所述起重機(jī)鋼絲繩異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，鋼絲繩包絡(luò)直徑的計(jì)算方法為:
Dx=Do+Lx -L0
Dy=D0+Ly -L0
其中:Dx、Dy為相互垂直方向的鋼絲繩包絡(luò)直徑；
L0為未穿鋼絲繩時(shí)直徑傳感器測(cè)得的測(cè)量塊位置值；
Lx> Ly為直徑傳感器的實(shí)時(shí)移動(dòng)量測(cè)量值；
D0為未通過鋼絲繩時(shí)測(cè)量塊表面相對(duì)距離，D0小于待測(cè)鋼絲繩公稱直徑D。
[0010]所述起重機(jī)鋼絲繩異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，位置傳感器采用旋轉(zhuǎn)絕對(duì)值編碼器測(cè)量經(jīng)過直徑傳感器的鋼絲繩的位置，計(jì)算方法為:
Px=P0+ I Cx- C0 I X (卷筒直徑-繩槽深度X 2+鋼絲繩標(biāo)稱直徑)X JT
其中=Ptl為鋼絲繩完全釋放(下降至最低位置時(shí))時(shí)處于直徑傳感器中的鋼絲繩位置；
C0為鋼絲繩在Ptl位置時(shí)對(duì)應(yīng)的編碼器圈數(shù)；
Cx為實(shí)時(shí)圈數(shù)測(cè)量值 。
[0011]對(duì)鋼絲繩形態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析采用包絡(luò)直徑形態(tài)分析方法，通過測(cè)量所得包絡(luò)直徑與公稱直徑的比較，判斷鋼絲繩的形態(tài)變化，依據(jù)《GB/T5972-2006起重機(jī)用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》和現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，表1列出了包絡(luò)直徑測(cè)量比較結(jié)果及對(duì)應(yīng)的較為典型的鋼絲繩形態(tài)特征。
[0012]表1
【權(quán)利要求】
1.起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置，包括直徑傳感器(8)、位置傳感器(9)、測(cè)量記錄器(10)，位置傳感器(9)安裝在鋼絲繩卷筒軸端，其特征在于直徑傳感器由殼體(7)、測(cè)量塊(2)、位移傳感器(5)組成，殼體(7)上開有對(duì)稱的滑槽(3)，測(cè)量塊(2)置于滑槽(3)中，測(cè)量塊(2)與殼體(7)間布置有彈簧(4)，鋼絲繩(I)通過測(cè)量塊(2)，位移傳感器(5)安裝在殼體(7)上，位移傳感器(5)采用非接觸式或接觸式，接觸式的位移傳感器(5)上的頂推桿(6)與測(cè)量塊(2)連接，測(cè)量塊(2)的檢測(cè)信號(hào)接入測(cè)量記錄器(10)，位置傳感器(9)與測(cè)量記錄器(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置，其特征是測(cè)量塊(2)與鋼絲繩(I)接觸面長(zhǎng)度不小于2個(gè)捻距。
3.采用權(quán)利要求1-2所述的起重機(jī)鋼絲繩直徑在線測(cè)量裝置對(duì)鋼絲繩進(jìn)行異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，其特征在于:鋼絲繩(I)在測(cè)量塊(2)間移動(dòng)，彈簧(4)將測(cè)量塊(2)壓靠在鋼絲繩(I)上，測(cè)量塊(2 )的移動(dòng)量通過位移傳感器(5 )檢測(cè)，測(cè)量塊(2 )同時(shí)測(cè)量鋼絲繩(I)正交方向的直徑Dx和Dy的移動(dòng)量Lx和Ly，并輸出對(duì)應(yīng)的兩路測(cè)量信號(hào)進(jìn)入測(cè)量記錄器(10)，移動(dòng)量Lx和Ly跟隨鋼絲繩(I)的直徑變化，在測(cè)量記錄器(10)中顯示直徑曲線Dx-t、Dy-t ；位置傳感器(9)采用旋轉(zhuǎn)絕對(duì)值編碼器，測(cè)定通過直徑傳感器(8)的鋼絲繩(I)的部位，在測(cè)量記錄器(10)中顯示鋼絲繩位置曲線P-t。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述起重機(jī)鋼絲繩異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，其特征是鋼絲繩包絡(luò)直徑的計(jì)算方法為:
Dx=Do+Lx -L0
Dy=D0+Ly -L0 其中:Dx、Dy為相互垂直方向的鋼絲繩包絡(luò)直徑； L0為未穿鋼絲繩時(shí)直徑傳感器(8)測(cè)得的測(cè)量塊(2)位置值； Lx、Ly為直徑傳感器(8)的實(shí)時(shí)移動(dòng)量測(cè)量值； D0為未通過鋼絲繩時(shí)測(cè)量塊(2)表面相對(duì)距離，D0小于待測(cè)鋼絲繩公稱直徑D。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述起重機(jī)鋼絲繩異常形態(tài)預(yù)報(bào)方法，其特征是位置傳感器(9)采用旋轉(zhuǎn)絕對(duì)值編碼器測(cè)量經(jīng)過直徑傳感器(7)的鋼絲繩(I)的位置，計(jì)算方法為: Px=P0+ I Cx- C0 I X (卷筒直徑-繩槽深度X 2+鋼絲繩標(biāo)稱直徑)X Ji 其中=Ptl為鋼絲繩完全釋放(下降至最低位置時(shí))時(shí)處于直徑傳感器(7)中的鋼絲繩位置； C0為鋼絲繩在Ptl位置時(shí)對(duì)應(yīng)的編碼器圈數(shù)； Cx為實(shí)時(shí)圈數(shù)測(cè)量值。
【文檔編號(hào)】G01B21/12GK104019782SQ201310636106
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】喻青, 汪俊時(shí), 王維佳, 魏煒, 陳卉, 黃萱, 吳婷 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司