一種鋼絲繩預(yù)緊加力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)起重作業(yè)中鋼絲繩預(yù)緊技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鋼絲繩預(yù)緊加力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)作業(yè)時(shí)，鋼絲繩在纏入卷?yè)P(yáng)過(guò)程中需要保持一定的張力，以保證鋼絲繩在卷?yè)P(yáng)中整齊、緊密地纏繞。這種對(duì)鋼絲繩加力并纏入卷?yè)P(yáng)的過(guò)程即為鋼絲繩預(yù)緊工作。
[0003]鋼絲繩預(yù)緊將大幅提升鋼絲繩纏繞質(zhì)量，降低鋼絲繩間的磨損，防止閃縫、跳繩等不良現(xiàn)象，最終提升鋼絲繩使用壽命。
[0004]未經(jīng)預(yù)緊的鋼絲繩在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)亂繩、勒繩等不良現(xiàn)象，輕則降低鋼絲繩使用壽命，重則導(dǎo)致鋼絲繩或卷筒損壞，嚴(yán)重威脅吊裝安全。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，有采用盤(pán)式制動(dòng)器或磁粉制動(dòng)器作為阻力矩來(lái)源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩預(yù)緊的，但其仍存在以下缺陷。
[0006]盤(pán)式制動(dòng)器應(yīng)用于預(yù)緊力加力系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):
①盤(pán)式制動(dòng)器在進(jìn)彳丁長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)會(huì)廣生大量的熱能，迅速提升尚制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)塊的溫度。溫度升高后將降低制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)塊間的摩擦系數(shù)，導(dǎo)致制動(dòng)力矩降低，使預(yù)緊力不均；
②大力矩制動(dòng)器均采用液壓制動(dòng)控制方式，需調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)壓力才能調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，控制不便且響應(yīng)緩慢；
③制動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)間工作使制動(dòng)塊迅速磨損，維護(hù)周期短；
④盤(pán)式制動(dòng)器使用、保養(yǎng)不當(dāng)易造成偏磨、尖叫等故障。
[0007]磁粉制動(dòng)器應(yīng)用于預(yù)緊力加力系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):
①磁粉制動(dòng)器許用轉(zhuǎn)速高達(dá)3000轉(zhuǎn)每分鐘，且最高轉(zhuǎn)速無(wú)法提供高阻力矩，須另外選用減速機(jī)，使系統(tǒng)復(fù)雜，龐大，且不便于維護(hù)；
②磁粉制動(dòng)器發(fā)熱較為集中，散熱不及時(shí)將導(dǎo)致磁粉壽命降低甚至造成制動(dòng)器卡死。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為:采用制動(dòng)滑輪使得鋼絲繩在空載纏入卷?yè)P(yáng)過(guò)程中能夠保持一定的張力，從而保證鋼絲繩能夠整齊緊密的纏繞在卷?yè)P(yáng)上，提高鋼絲繩纏繞質(zhì)量，降低繩間磨損，最終延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。
[0009]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:一種鋼絲繩預(yù)緊加力系統(tǒng)，包括導(dǎo)向輪組、第一制動(dòng)滑輪組、測(cè)力機(jī)構(gòu)、第二制動(dòng)滑輪組和控制器;其中:
導(dǎo)向輪組包括導(dǎo)向輪架和兩個(gè)導(dǎo)向輪，兩個(gè)導(dǎo)向輪輪軸相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于導(dǎo)向輪架上，且兩導(dǎo)向輪之間設(shè)有鋼絲繩穿繩間隙；
第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組分別皆包括滑輪架和I個(gè)以上安裝于滑輪架上的制動(dòng)滑輪，各制動(dòng)滑輪包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的外輪轂，外輪轂外周設(shè)有繩槽;制動(dòng)滑輪包括制動(dòng)控制輸入端，所述制動(dòng)控制輸入端連接控制器;第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組軸向相互平行設(shè)置，
測(cè)力機(jī)構(gòu)包括支架、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于支架上的滑輪，以及安裝于支架下方的壓力傳感器;壓力傳感器的壓力信號(hào)輸出端連接控制器；
導(dǎo)向輪組、第一制動(dòng)滑輪組、測(cè)力機(jī)構(gòu)和第二制動(dòng)滑輪組依次設(shè)置，且第一滑輪組中的制動(dòng)滑輪與測(cè)力機(jī)構(gòu)中的滑輪軸向相互平行，使得鋼絲繩可首先從導(dǎo)向輪組的鋼絲繩穿繩間隙中穿過(guò)，然后環(huán)繞第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組中的制動(dòng)滑輪，同時(shí)壓過(guò)測(cè)力機(jī)構(gòu)中的滑輪。
[0010]本發(fā)明中，制動(dòng)滑輪可采用現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品，當(dāng)鋼絲繩在制動(dòng)滑輪的輪槽中經(jīng)過(guò)時(shí)，制動(dòng)滑輪即可提供一個(gè)制動(dòng)矩，即阻力，該阻力將增加鋼絲繩張緊力。在應(yīng)用時(shí)，通過(guò)控制制動(dòng)滑輪的制動(dòng)力矩，即可達(dá)到調(diào)節(jié)鋼絲繩張緊力的目的。而測(cè)力機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得鋼絲繩壓過(guò)滑輪的同時(shí)，會(huì)對(duì)支架下的壓力傳感器產(chǎn)生壓力作用，此壓力會(huì)根據(jù)鋼絲繩張緊力的變化而變化，因此，鋼絲繩的實(shí)時(shí)張緊力可以根據(jù)壓力傳感器輸出的壓力值得出，控制器根據(jù)鋼絲繩的實(shí)時(shí)張緊力再去控制制動(dòng)滑輪，即實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩預(yù)緊加力的閉環(huán)控制，可有效提高鋼絲繩纏繞質(zhì)量。
[0011]優(yōu)選的，第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組分別包括2個(gè)以上制動(dòng)滑輪，所述2個(gè)以上制動(dòng)滑輪之間為同軸設(shè)置。一個(gè)制動(dòng)滑輪組中的制動(dòng)滑輪數(shù)量視所需制動(dòng)力矩而設(shè)，因?yàn)閱蝹€(gè)制動(dòng)滑輪提供的制動(dòng)力矩有限，當(dāng)其不能滿足鋼絲繩的預(yù)緊要求，則需設(shè)置多個(gè)制動(dòng)滑輪，具體可采用逐級(jí)施加的方式提升鋼絲繩的出繩張力。
[0012]為了方便工作人員對(duì)鋼絲繩實(shí)時(shí)張緊力的及時(shí)獲知，本發(fā)明還包括顯示模塊，顯示模塊的輸入端連接控制器?？刂破骺蓪@得的實(shí)時(shí)張緊力數(shù)據(jù)發(fā)送至顯示模塊以顯示。顯示模塊可采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0013]更進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括散熱器;第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組中，制動(dòng)滑輪的輪軸中設(shè)有冷卻液循環(huán)通道，輪軸軸端設(shè)有冷卻液入口和冷卻液出口，冷卻液出口和入口與散熱器相連。冷卻液出口和入口也可與外部循環(huán)栗相連。制動(dòng)滑輪在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，冷卻液可防止熱量聚集對(duì)制動(dòng)性能產(chǎn)生影響。
[0014]優(yōu)選的，測(cè)力機(jī)構(gòu)還包括可固定的支腿，支架下端一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接支腿，另一側(cè)安裝壓力傳感器。當(dāng)鋼絲繩壓過(guò)滑輪時(shí)，支架將在支腿上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而向壓力傳感器施加壓力，當(dāng)鋼絲繩張緊力變化時(shí)，傳遞給壓力傳感器的壓力也會(huì)發(fā)生變化。支架的固定形式也可采用其它現(xiàn)有技術(shù)，能夠避免測(cè)立機(jī)構(gòu)整個(gè)偏移，且不影響壓力傳感器對(duì)壓力的獲取，即可。
[0015]優(yōu)選的，本發(fā)明采用的制動(dòng)滑輪包括從內(nèi)向外依次同軸設(shè)置的內(nèi)輪轂、環(huán)形磁軛和外輪轂；
內(nèi)輪轂與環(huán)形磁軛之間為固定連接；
環(huán)形磁軛的外周設(shè)有線圈槽，線圈槽內(nèi)設(shè)有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈的電源連接端即為制動(dòng)滑輪的制動(dòng)控制輸入端;環(huán)形磁軛與外輪轂之間設(shè)有磁粉容置間隙，磁粉容置間隙中設(shè)有磁粉;磁粉容置間隙與線圈槽之間設(shè)有封閉擋板；
環(huán)形磁軛的兩側(cè)，內(nèi)輪轂與外輪轂之間分別通過(guò)第一軸承和第二軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接;外輪轂的外周設(shè)有鋼絲繩槽。
[0016]在應(yīng)用時(shí)，上述多個(gè)制動(dòng)滑輪同軸可通過(guò)制動(dòng)滑輪組的輪軸相連并固定于滑輪架上。工作時(shí)，內(nèi)輪轂總保持靜止，外輪轂與內(nèi)輪轂通過(guò)軸承相連，使得外輪轂?zāi)芾@內(nèi)輪轂自由轉(zhuǎn)動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)導(dǎo)線將勵(lì)磁線圈引出，以提供工作用電流，所述勵(lì)磁線圈的引出端即為制動(dòng)滑輪的制動(dòng)控制輸入端。當(dāng)勵(lì)磁線圈通電后即在環(huán)形磁軛中產(chǎn)生磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下，磁粉將按照磁力線走向形成磁粉鏈，當(dāng)外輪轂相對(duì)內(nèi)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁粉鏈將在外輪轂的內(nèi)表面和內(nèi)輪轂的外表面產(chǎn)生摩擦阻力，阻止外輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而形成制動(dòng)力矩。另外，當(dāng)外輪轂克服制動(dòng)力矩轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)剪切磁粉鏈，導(dǎo)致磁粉鏈內(nèi)部的摩擦，加強(qiáng)了制動(dòng)力矩，提升制動(dòng)效果。當(dāng)勵(lì)磁線圈內(nèi)無(wú)電流時(shí)，環(huán)形磁軛中沒(méi)有磁場(chǎng)，磁粉無(wú)法形成磁粉鏈，磁粉處于松散狀態(tài)，無(wú)法產(chǎn)生制動(dòng)力矩，外輪轂可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。因此僅需利用現(xiàn)有技術(shù)控制勵(lì)磁線圈內(nèi)的電流大小或有無(wú)，即可根據(jù)需要實(shí)時(shí)控制制動(dòng)力矩的大小，滿足工程需要。
[0017]上述制動(dòng)滑輪中，環(huán)形磁軛兩側(cè)與第一軸承和第二軸承之間分別還設(shè)有側(cè)擋板，所述側(cè)擋板的頂端延伸至外輪轂下部。側(cè)擋板的設(shè)置可防止磁粉泄露至內(nèi)外輪轂與軸承之間，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)卡死。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)采用制動(dòng)滑輪使得鋼絲繩在空載纏入卷?yè)P(yáng)過(guò)程中能夠保持一定的張力，從而保證鋼絲繩能夠整齊緊密的纏繞在卷?yè)P(yáng)上，提高鋼絲繩纏繞質(zhì)量，降低繩間磨損，最終延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。同時(shí)本發(fā)明配合測(cè)立機(jī)構(gòu)和控制器使得本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)鋼絲繩張緊力的閉環(huán)控制，制動(dòng)力矩實(shí)時(shí)可調(diào)且控制方式簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度較快，維護(hù)方便。同時(shí)本發(fā)明結(jié)構(gòu)體積較小，運(yùn)行噪聲也較低。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為制動(dòng)滑輪組繞繩結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示為第一制動(dòng)滑輪組或第二制動(dòng)滑輪組結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示為測(cè)力機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6所示為一種實(shí)施例的制動(dòng)滑輪結(jié)構(gòu)組裝示意圖；
圖7所示為圖6制動(dòng)滑輪的局部軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的鋼絲繩預(yù)緊加力系統(tǒng)，包括導(dǎo)向輪組1、第一制動(dòng)滑輪組2、測(cè)力機(jī)構(gòu)3、第二制動(dòng)滑輪組5和控制器4;其中:
導(dǎo)向輪組I包括導(dǎo)向輪架11和兩個(gè)導(dǎo)向輪12，兩個(gè)導(dǎo)向輪12輪軸相互平行的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于導(dǎo)向輪架11上，且兩導(dǎo)向輪12之間設(shè)有鋼絲繩穿繩間隙13;
第一制動(dòng)滑輪組2和第二制動(dòng)滑輪組5分別皆包括滑輪架21和安裝于滑輪架21上的I個(gè)以上制動(dòng)滑輪22，各制動(dòng)滑輪22包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的外輪轂23，外輪轂23外周設(shè)有繩槽24;制動(dòng)滑輪22包括制動(dòng)控制輸入端，所述制動(dòng)控制輸入端連接控制器4;第一制動(dòng)滑輪組2與第二制動(dòng)滑輪組5軸向相互平行；
測(cè)力機(jī)構(gòu)3包括支架31、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于支架31上的滑輪32，以及安裝于支架31下方的壓力傳感器33;壓力傳感器33的壓力信號(hào)輸出端連接控制器4; 導(dǎo)向輪組1、第一制動(dòng)滑輪組2和測(cè)力機(jī)構(gòu)3依次設(shè)置，且第一滑輪組2中的制動(dòng)滑輪22與測(cè)立機(jī)構(gòu)3中的滑輪32軸向相互平行，使得鋼絲繩可首先從導(dǎo)向輪組I的鋼絲繩穿繩間隙13中穿過(guò)，然后環(huán)繞第一制動(dòng)滑輪組2和第二制動(dòng)滑輪組5中的制動(dòng)滑輪22，同時(shí)壓過(guò)兩制動(dòng)滑輪組之間的測(cè)力機(jī)構(gòu)3中的滑輪32，最后纏入卷?yè)P(yáng)中。鋼絲繩在第一制動(dòng)滑輪組和第二制動(dòng)滑輪組上的環(huán)繞方式請(qǐng)參考圖2所示。
[0022]本發(fā)明中，制動(dòng)滑輪可采用現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品，當(dāng)鋼絲繩在制動(dòng)滑輪的輪槽中經(jīng)過(guò)時(shí)，制動(dòng)滑輪即可提供一個(gè)制動(dòng)矩，即阻力，該阻力將增加鋼絲繩張緊力。在應(yīng)用時(shí)，通過(guò)控制制動(dòng)滑輪的制動(dòng)力矩，即可達(dá)到調(diào)節(jié)鋼絲繩張緊力的目的。而測(cè)力機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得鋼絲繩壓過(guò)滑輪的同時(shí)，會(huì)對(duì)支架下的壓力傳感器產(chǎn)生壓力作用，此壓力會(huì)根據(jù)鋼絲繩張緊力的變化而變化