[发明专利]一种多绳提升机钢丝绳张力监测装置

权利要求书

1.一种多绳提升机钢丝绳张力监测装置，其特征在于：包括拉丝位移传感器、油压传感器(11)、信号采集发射装置(12)和上位机；

每个液压张力平衡装置上均设置有所述拉丝位移传感器，所述液压张力平衡装置包括中间板(7)、夹板(6)和液压油缸，所述中间板(7)与液压油缸的活塞(2)连接，夹板(6)与液压油缸的油缸(5)连接；所述拉丝位移传感器包括拉头(1)、拉丝(3)和线轮(4)，所述拉丝(3)一端缠绕在线轮(4)上、拉丝(3)另一端与拉头(1)连接，所述线轮(4)与拉头(1)一个固定在活塞(2)端部另一个固定在夹板(6)上并且保持拉丝(3)处于垂直方向；

每个液压油缸的无杆腔上均设置有外接液压管路，并且液压管路用连通器相互连通，每个液压管路上均设置有所述油压传感器(11)；

所述拉丝位移传感器检测油缸(5)与活塞(2)的相对位移和时间，所述油压传感器(11)检测到油缸油压压强p₁，将拉丝位移传感器和油压传感器(11)检测到的数据通过信号采集发射装置(12)传递给上位机，所述上位机内嵌有钢丝绳张力检测模块，钢丝绳张力检测模块处理接收到的数据计算出钢丝绳上的张力；具体计算方法如下：

第一步、根据油缸(5)与活塞(2)的相对位移和时间计算出油缸(5)与活塞(2)之间的相对运动速度v；

第二步、联立下列3式并结合步骤一种的结果计算出油缸(5)内壁与活塞密封垫之间的摩擦力F_f

dzdt=v-|v|g(v)z]]>

Ff=σ0z+σ1dzdt+σ2v]]>

σ0g(v)=Fc+(Fs-Fc)exp[-(vvs)2]]]>

式中各个参数的含义如下，并且各个参数均通过实验测得：

状态变量z为活塞密封垫与油缸(5)内壁之间接触面的相对变形量；

v为油缸(5)与活塞(2)之间的相对运动速度；

g(v)为大于0的函数；

σ₀为活塞密封垫与油缸(5)内壁之间的摩擦刚性系数；

σ₁为活塞密封垫与油缸(5)内壁之间的摩擦阻尼系数；

σ₂为液压油缸系统的黏性摩擦系数；

F_c为活塞密封垫与油缸(5)内壁之间的库伦摩擦力；

F_s为活塞密封垫与油缸(5)内壁之间的静摩擦力；

v_s为活塞(2)斯特贝克速度；

第三步、根据下列矢量式计算钢丝绳上的张力F_L

F_L＝pA-F_f

式中：

p为液压油缸的油压压强；

A为活塞(2)的受压面积。