專利名稱：一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及起重機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)。
技術(shù)背景鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)作為一種起重設(shè)備的主要提升機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，例如港口、礦山、化工、建材等各個(gè)領(lǐng)域。凡是需要卷揚(yáng)提升的設(shè)備，往往首先想到的就是鋼繩卷筒提升機(jī)構(gòu)。通常情況下，需要獲知鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)的出繩速度，以便及時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)有鋼絲繩卷筒提升機(jī)構(gòu)多采用如下結(jié)構(gòu)形式通過單固定點(diǎn)的定滑輪通過鋼絲繩連接卷筒，卷筒的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋼絲繩沿卷筒回轉(zhuǎn)纏繞，同時(shí)又沿卷筒軸向移動(dòng)，而卷筒的任一軸端與大齒輪連接，大齒輪與一個(gè)小齒輪相互嚙合，小齒輪的軸端與絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器連接。卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能通過大齒輪和小齒輪傳遞到絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器上，絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號(hào)可以識(shí)別出卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的角速度，利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算可以得知鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)的出繩長(zhǎng)度，進(jìn)而控制卷筒的出繩速度。但是，由于鋼絲繩的出繩方向瞬時(shí)變化，因而所需測(cè)量的沿卷筒中心線方向的出繩速度也是瞬時(shí)變化的，這種只單獨(dú)利用絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量的沿卷筒中心線方向的出繩速度并不是準(zhǔn)確的。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有單固定點(diǎn)定滑輪鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度檢測(cè)準(zhǔn)確性差等問題，本實(shí)用新型提供了一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，包括卷筒、大齒輪、絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器、小齒輪、拉繩編碼器、移動(dòng)滑塊、撥叉、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、接近開關(guān)、鋼絲繩和改向定滑輪；所述卷筒的任一軸端與大齒輪連接，所述大齒輪與小齒輪相互嚙合，所述小齒輪的軸端與絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器連接；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副設(shè)置于所述卷筒出繩方向一側(cè)，且平行于所述卷筒；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上設(shè)置有移動(dòng)滑塊，所述移動(dòng)滑塊上設(shè)置有固定撥叉；所述鋼絲繩的一端固定在所述卷筒上，所述鋼絲繩的另一端穿過所述撥叉上的槽口，延伸至所述改向定滑輪；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的兩端設(shè)置有所述接近開關(guān)；所述拉繩編碼器與移動(dòng)滑塊連接。所述卷筒上設(shè)置有繩槽，所述鋼絲繩纏繞在所述繩槽內(nèi)。本實(shí)用新型提供的用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地測(cè)量出鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)的出繩長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算出出繩速度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、維修方便；同時(shí)，本實(shí)用新型還可廣泛應(yīng)用于各種類似機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度、距離、角度、位置等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確的定位。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上的組件結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的理論計(jì)算模型。
具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。[0011]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括卷筒I、大齒輪2、絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器3、小齒輪4、拉繩編碼器5、移動(dòng)滑塊6、 撥叉7、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副8、接近開關(guān)9、鋼絲繩10和改向定滑輪11。其中，卷筒I的任一軸端與大齒輪2連接，大齒輪2與小齒輪4相互嚙合，小齒輪4的軸端與絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器3 連接；滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副8設(shè)置于卷筒I出繩方向一側(cè)，且平行于卷筒I ;滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副8 上設(shè)置有移動(dòng)滑塊6，移動(dòng)滑塊6可以沿著滾動(dòng)直線導(dǎo)軌自由滑動(dòng)；移動(dòng)滑塊6上設(shè)置有固定撥叉7，固定撥叉7的內(nèi)表面為耐磨軟材料，如 聚四氟乙烯，固定撥叉7具有導(dǎo)向和保護(hù)鋼絲繩的作用，如圖2所示；鋼絲繩的10 —端固定在卷筒I上，鋼絲繩10的另一端穿過撥叉 7上的槽口，延伸至改向定滑輪11，鋼絲繩10纏繞在卷筒I上的繩槽內(nèi)；滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副8 的兩端設(shè)置有接近開關(guān)9，該接近開關(guān)可以控制鋼絲繩到達(dá)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副8的兩端極限位置時(shí)使系統(tǒng)停止運(yùn)行；拉繩編碼器5與移動(dòng)滑塊6連接，拉繩編碼器5可以測(cè)量出鋼絲繩 10沿卷筒I軸向的位移量。[0012]在實(shí)際應(yīng)用中，卷筒I的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能通過大齒輪2和小齒輪4傳遞到絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器3上，絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器3的輸出信號(hào)可以識(shí)別出卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的角速度，進(jìn)而達(dá)到兩個(gè)目的①在卷筒失速的情況下(此時(shí)的角速度超出預(yù)先設(shè)定的范圍)，便緊急停車、上制動(dòng)鉗，以保證系統(tǒng)的安全；②根據(jù)Λ C=C/i，其中，C表示根據(jù)絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得的繩長(zhǎng)，i 為小、大齒輪之間的傳動(dòng)比，測(cè)算出輸出的實(shí)際繩長(zhǎng)AC。鋼絲繩沿著卷筒上的繩槽纏繞方向移動(dòng)，繃緊的鋼絲繩撥動(dòng)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上的移動(dòng)滑塊移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與移動(dòng)滑塊連接的拉繩編碼器5，拉繩編碼器5的輸出信號(hào)可以識(shí)別出鋼絲繩沿卷筒軸向的位移量ΛΒ。將絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器3和拉繩編碼器5的輸出信號(hào)經(jīng)過PLC計(jì)算整理，根據(jù)AA2=AC2-AB2 計(jì)算出鋼絲繩沿卷筒中心線輸出的實(shí)際距離ΛΑ，如圖3所示。最后，再根據(jù)公式v=s/t，即 v=s/t=AA/t,計(jì)算出鋼絲繩沿卷筒中心線方向的出繩速度，其中出繩時(shí)間t可以但不限于通過計(jì)時(shí)秒表獲得。[0013]本實(shí)施例通過采用雙編碼器，即絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器和拉繩編碼器，其中，絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器用于測(cè)量卷筒的角速度，拉繩編碼器用于測(cè)量鋼絲繩沿卷筒軸向的位移，通過計(jì)算這兩個(gè)參數(shù)得出鋼絲繩沿卷筒中心線方向(定滑輪中心線)的實(shí)際出繩長(zhǎng)度，進(jìn)而確定出鋼絲繩沿卷筒中心線方向(定滑輪中心線)的實(shí)際出繩速度。[0014]在具體生產(chǎn)實(shí)踐中，本實(shí)施例中的絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器可以選用庫伯勒公司的現(xiàn)場(chǎng)總線型9080系列產(chǎn)品，拉繩編碼器可以選用CLMSl系列位移傳感器，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可以選用山東濟(jì)寧絲杠廠的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副系列，大齒輪的直徑可以為1500_，小齒輪的直徑可以為600mm。[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地測(cè)量出鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)的出繩長(zhǎng)度，進(jìn)而計(jì)算出出繩速度，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、維修方便；同時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例還可廣泛應(yīng)用于各種類似機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度、距離、角度、位置等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確的定位。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是， 以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，其特征在于，包括卷筒、大齒輪、絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器、小齒輪、拉繩編碼器、移動(dòng)滑塊、撥叉、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、接近開關(guān)、鋼絲繩和改向定滑輪；所述卷筒的任一軸端與大齒輪連接，所述大齒輪與小齒輪相互嚙合，所述小齒輪的軸端與絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器連接；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副設(shè)置于所述卷筒出繩方向一側(cè)，且平行于所述卷筒；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上設(shè)置有移動(dòng)滑塊，所述移動(dòng)滑塊上設(shè)置有固定撥叉；所述鋼絲繩的一端固定在所述卷筒上，所述鋼絲繩的另一端穿過所述撥叉上的槽口，延伸至所述改向定滑輪；所述滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的兩端設(shè)置有所述接近開關(guān)；所述拉繩編碼器與移動(dòng)滑塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，其特征在于，所述卷筒上設(shè)置有繩槽，所述鋼絲繩纏繞在所述繩槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于檢測(cè)鋼絲繩卷筒機(jī)構(gòu)出繩速度的系統(tǒng)，屬于起重機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括卷筒、大齒輪、絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器、小齒輪、拉繩編碼器、移動(dòng)滑塊、撥叉、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、接近開關(guān)、鋼絲繩和改向定滑輪；卷筒的任一軸端與大齒輪連接，大、小齒輪相互嚙合，小齒輪的軸端與絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器連接；滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副設(shè)置于卷筒出繩方向一側(cè)，且平行于卷筒；滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上設(shè)置有移動(dòng)滑塊，移動(dòng)滑塊上設(shè)置有固定撥叉；鋼絲繩的一端固定在卷筒上，鋼絲繩的另一端穿過撥叉上的槽口，延伸至改向定滑輪；滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的兩端設(shè)置有接近開關(guān)；拉繩編碼器與移動(dòng)滑塊連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、維修方便。
文檔編號(hào)G01P3/64GK202748375SQ201220457278
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王丹玉, 張維鈞, 李啟申 申請(qǐng)人:北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院