一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备及其方法

技术领域

本发明涉及起重机领域，是一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备及其方法。

背景技术

门式起重机是桥式起重机的一种变形，又叫龙门吊。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业，是房屋建筑和桥梁施工的重要机械设备。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。

门式起重机上使用的钢丝绳是由多股细钢丝缠绕而成，在长时间的使用过程中钢丝绳受重物拉伸影响，钢丝绳强度相对薄弱段会被拉伸并变细，这就会导致钢丝绳的抗拉强度降低，若没有及时发现，钢丝绳容易发生断裂，进而造成财产的损失及人员的伤亡。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备及其方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备，包括等距安装于钢丝绳上的磁性组件、磁感应传感器及用于检测钢丝绳收放速度的钢丝绳测速组件；所述磁感应传感器与钢丝绳测速组件通过套筒安装于门式起重机的小车上，所述套筒的上下两侧分别开设有用于避空钢丝绳的开口，所述磁感应传感器固定于套筒的内腔中部，所述钢丝绳测速组件设置两对分别设于磁感应传感器的上下两侧。

进一步的,所述磁性组件包括第一半圆环、第二半圆环、咬齿、磁性条与锁紧螺栓，所述第一半圆环、第二半圆环的内壁上均匀设有咬齿，所述磁性条嵌于第一半圆环及第二半圆环的外壁上，所述第一半圆环与第二半圆环通过两组锁紧螺栓固定连接，两组锁紧螺栓均穿过钢丝绳并分别设于磁性条的上下两侧。

进一步的,所述套筒由两组弧形组件拼装而成，所述磁感应传感器固定于其中一组弧形组件的内壁中部，两组弧形组件内壁的上下两端均固定有钢丝绳测速组件，同一高度的两组钢丝绳测速组件在同于直线上对钢丝绳进行夹紧，所述套筒通过螺栓固定于门式起重机的小车上。

进一步的，两组弧形组件相对接的侧壁上分别设有对位柱及与对位柱相配合的配合孔。

进一步的，所述套筒上下两端的开口同轴设置，所述开口的上下两端呈对称的漏斗状，中部的衔接处呈圆弧过渡。

优选的，所述钢丝绳测速组件包括固定于套筒内腔的导轮及用于检测导轮上凹轮转速的转速仪，所述导轮的支架端固定于套筒的内腔，所述导轮的凹轮内壁上设有橡胶防滑层，所述转速仪的检测端与凹轮的转轴相连，用于检测导轮的转速。

本发明还进一步提供一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测方法，包括：

输入相邻磁性组件间钢丝绳的预警长度值；

通过磁感应传感器扫描磁性组件，根据相邻磁性组件穿过的时间差测算出相邻磁性组件穿过磁感应传感器所需的时间；

通过钢丝绳测速组件测算出钢丝绳的收放速度，并以各组钢丝绳测速组件测算出的平均值作为该时刻下钢丝绳的收放速度；

根据相邻磁性组件穿过磁感应传感器所需的时间及钢丝绳测速组件测算出的对应时间内钢丝绳的收放速度，算出相邻磁性组件间钢丝绳的长度；

当算出的钢丝绳长度大于设置的预警长度值时，进行预警提示。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备能够对钢丝绳的拉伸度进行监控，避免了钢丝绳拉伸过度发生断裂的情况，保障了人员的财产及人身安全，适宜进一步推广应用。

附图说明

附图1为本发明的示意图；

附图2为本发明的局部放大图；

附图3为磁性组件的正视图；

附图4为磁性组件的俯视图；

附图5为磁性组件与钢丝绳的组配示意图；

附图6为钢丝绳测速组件的示意图；

附图7为磁感应传感器的示意图；

附图8为弧形组件的示意图；

附图9为钢丝绳穿过弧形组件的示意图。

图中标号分别代表：

门式起重机-1；套筒-2；磁感应传感器-3；磁性组件-4；钢丝绳测速组件-5；小车-11；钢丝绳-12；弧形组件-21；第一半圆环-41；第二半圆环-42；咬齿-43；磁性条-44；锁紧螺栓-45；导轮-51；转速仪-52。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

参照附图1-9，一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测设备，包括等距安装于钢丝绳12上的磁性组件4、磁感应传感器3及用于检测钢丝绳12收放速度的钢丝绳测速组件5；其中磁性组件4间的间距为80-100cm；磁感应传感器3与钢丝绳测速组件5通过套筒2安装于门式起重机1的小车11上，套筒2的上下两侧分别开设有用于避空钢丝绳12的开口，磁感应传感器3固定于套筒2的内腔中部，钢丝绳测速组件5设置两对分别设于磁感应传感器3的上下两侧；其中磁感应传感器3及钢丝绳测速组件5与外部控制系统电性连接；控制系统还连接对应预警模块，其中预警块可选用警鸣器、爆闪灯等。

进一步的，磁性组件4包括第一半圆环41、第二半圆环42、咬齿43、磁性条44与锁紧螺栓45，其中第一半圆环41、第二半圆环42的厚度约为2.5mm；第一半圆环41、第二半圆环42的内壁上均匀设有咬齿43，磁性条44嵌于第一半圆环41及第二半圆环42的外壁上，第一半圆环41与第二半圆环42通过两组锁紧螺栓45固定连接，两组锁紧螺栓45均穿过钢丝绳12并分别设于磁性条44的上下两侧；其中第二半圆环42上设有内螺纹孔，锁紧螺栓45与第二半圆环42上的内螺纹孔螺纹连接，实现第一半圆环41与第二半圆环42的固定；第一半圆环41与第二半圆环42通过锁紧螺栓45锁紧时，第一半圆环41与第二半圆环42对钢丝绳12进行抱紧，第一半圆环41与第二半圆环42抱紧钢丝绳12咬齿43插入钢丝绳1中防止磁性组件4于钢丝绳上发生移动，磁感应传感器3可对磁性组件4上的磁性条44进行感应。

作为进一步改进的，第一半圆环41上设有凸条，第二半圆环42上设有与凸条相配合的凹槽，以便于第一半圆环41、第二半圆环42的对位安装。

进一步的，套筒2由两组弧形组件21拼装而成，磁感应传感器3固定于其中一组弧形组件21的内壁中部，两组弧形组件21内壁的上下两端均固定有钢丝绳测速组件5，同一高度的两组钢丝绳测速组件5在同于直线上对钢丝绳12进行夹紧，套筒2通过螺栓固定于门式起重机1的小车11上；其中套筒2由两组弧形组件21通过螺栓拼装而成，该种设置便于后期安装时将套筒2套于钢丝绳的外侧。其中两组弧形组件21相对接的侧壁上分别设有对位柱及与对位柱相配合的配合孔；该种设置便于两组弧形组件21的对位安装。

进一步的，套筒2上下两端的开口同轴设置，开口的上下两端呈对称的漏斗状，中部的衔接处呈圆弧过渡；其中开口上下两端呈对称的漏斗状能够在钢丝绳12的收放过程中起到导向作用，开口中部的衔接处呈圆弧过渡，圆弧过渡能够防止钢丝绳12在收放过程中被刮蹭。

其中，钢丝绳测速组件5包括固定于套筒2内腔的导轮51及用于检测导轮51上凹轮转速的转速仪52，其中导轮51由支架及转动连接于支架上的凹轮组成；导轮51的支架端固定于套筒2的内腔，导轮51的凹轮内壁上设有橡胶防滑层；橡胶防滑层的设置能够提升导轮51与钢丝绳12间的摩擦力，使钢丝绳12能够更好带动导轮51进行旋转；此外，橡胶防滑层具有一定弹性，当钢丝绳12上的磁性组件4穿过时，橡胶防滑层也会进行避让，防止导轮51受压损坏；转速仪52的检测端与凹轮的转轴相连，用于检测转速仪52的转速，其中转速仪52用于检测凹轮的转速即为Wr/min，导轮51上凹轮与钢丝绳12相配合的等效周长＝2πR，其中R为等效半径，当钢丝绳12与凹轮相贴时，相贴钢丝绳12至凹轮轴线的最小距离即为等效半径R，钢丝绳12的收放速度V＝W·2πR。

作为进一步改进的，套筒2内还安装有喷墨器，当算出的钢丝绳12长度L大于设置的预警长度值时，喷墨器喷墨，以便于后期维护找出钢丝绳12拉伸过长段。

本实施例进一步提供了一种门式起重机钢丝绳拉伸度安全检测方法，包括：

输入相邻磁性组件4间钢丝绳12的预警长度值；

通过磁感应传感器3扫描磁性组件4，根据相邻磁性组件4穿过的时间差测算出相邻磁性组件4穿过磁感应传感器3所需的时间；

通过钢丝绳测速组件5测算出钢丝绳12的收放速度，钢丝绳12的收放速度V

根据相邻磁性组件4穿过磁感应传感器3所需的时间及钢丝绳测速组件5测算出的对应时间内钢丝绳12的收放速度，积分算出相邻磁性组件4间钢丝绳12的长度；相邻磁性组件4间钢丝绳12的长度L，计算公式如下：

其中t

当算出的钢丝绳12长度L大于设置的预警长度值时，控制系统控制对应预警模块进行预警提示，即警鸣器、爆闪灯进行预警提示。

作为进一步改进的，检测带动钢丝绳12进行收放的电机转速，当电机转速为零时，以电机复转后磁感应传感器3第一个检测到的磁性组件4为第一检测点进行相邻磁性组件4间钢丝绳12长度的测算；即只在电机连续运转时测算相邻磁性组件4间钢丝绳12长度；当电机转速为零时，重新采磁性组件4点并进行计算，电机转速为零前的采点不与复转后的采点结合计算相邻磁性组件4间钢丝绳12长度。

进一步的，电机转向变化前磁感应传感器3检测到的最后一组磁性组件4及电机转向变化后检测到的第一组磁性组件4不作为输入计算相邻磁性组件4间钢丝绳12的长度；电机进行正反转时，磁感应传感器3读取的磁性组件4会是同一个磁性组件4，无法准确算出相邻磁性组件4间钢丝绳12的长度，为了避免误报情况，故不将电机转向变化前磁感应传感器3检测到的最后一组磁性组件4及电机转向变化后检测到的第一组磁性组件4不作为输入计算。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。