[发明专利]一种绞盘的线速度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及绞盘的线速度测量装置。

背景技术

绞盘一般采用一个卷筒容纳钢丝绳，在卷筒驱动下钢丝绳分层叠加进入卷筒。通常，卷筒由恒速电机或定量马达驱动，具有恒定转速。因此，钢丝绳的线速度在卷筒转速不变时会随着层数迭高或缩减而变化。在许多现有绞盘应用中，钢丝绳线速度的在线检测方法为：在绞盘出绳的一定距离外安装一个与钢丝绳摩擦而转动的导轮，并通过检测导轮的转速来获取钢丝绳线速度。

在使用导轮方式检测绞盘的钢丝绳线速度时，导轮与钢丝绳之间需要通过预紧力机构来维护两者间可靠的摩擦咬合，从而防止打滑带来的不准确检测结果。该方法结构复杂、不易安装，且在绳与轮间发生打滑时的钢丝绳线速度检测结果不可信。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种绞盘的线速度测量装置，方便检测绞盘线速度，且检测结果更加准确。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种绞盘的线速度测量装置，该绞盘包括绞盘支架及设于绞盘支架上的卷筒，在卷筒上缠绕有钢丝绳，压绳杆的一端铰接于绞盘支架上，另一端在预压紧弹簧的推动下紧贴于最外层钢丝绳上，该测量装置包括卷径测量模块、卷筒转速测量模块以及绞盘线速度计算模块，所述卷径测量模块用于测量当前的钢丝绳卷径r，所述卷筒转速测量模块用于测量卷筒转速ω，所述绞盘线速度计算模块根据当前的钢丝绳卷径r及卷筒转速ω计算出卷筒上最外层钢丝绳线速度v为：V＝ω·γ。

优选的，所述钢丝绳卷径r采用下式进行计算，γ＝d·Sinα，d为压绳杆与绞盘支架的铰接中心点离卷筒中心的距离，α为压绳杆相对于绞盘中垂线的摆角。

优选的，所述摆角α通过旋转电位计进行检测。

优选的，所述卷筒转速测量模块包括测速齿环及接近开关，所述测速齿环安装于卷筒其中一侧的侧板上，所述测速齿环外圆周均匀分布有凸齿，当卷筒转动时，测速齿环上的凸齿将顺序经过接近开关并触发出一列高低电平的脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率f，并结合测速齿环的齿数n，即可按如下公式计算得出卷筒的转速ω，ω＝f/(60·n)。

本发明采用的绞盘线速度测量装置通过测量当前的钢丝绳卷径r及卷筒转速ω计算出卷筒上最外层钢丝绳线速度，钢丝绳卷径r及卷筒转速ω是利用已有的传感器或者测量原理进行测量，测量精度也更高，因此，可以在容许的精确度范围完成绞盘钢丝绳的线速度在线检测。

因此，本发明的绞盘线速度测量装置具有如下显著优点：

(1)结构紧凑、安装简单且可靠。

(2)可以利用已有的技术成熟、经济实惠的传感器元件实现参数检测。

(3)充分利用绞盘现有机械结构，无需显著的改装。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是绞盘的侧面视图；

图2是绞盘当前卷径与压绳杆摆角的几何关系图；

图3是绞盘的理论工作模型；

图4是卷筒转速测量模块结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种绞盘的线速度测量装置，该绞盘包括绞盘支架2及设于绞盘支架2上的卷筒3，绞盘支架2安装于绞盘底座1上，在卷筒3上缠绕有钢丝绳6，压绳杆4的一端铰接于绞盘支架2上，另一端在预压紧弹簧5的推动下紧贴于最外层钢丝绳上。

具体的，本发明的测量装置包括卷径测量模块、卷筒转速测量模块以及绞盘线速度计算模块，所述卷径测量模块用于测量当前的钢丝绳卷径r，所述卷筒转速测量模块用于测量卷筒转速ω，所述绞盘线速度计算模块根据当前的钢丝绳卷径r及卷筒转速ω计算出卷筒上最外层钢丝绳线速度v为：V＝ω·γ。

所述钢丝绳卷径r采用下式进行计算，γ＝d·Sinα，d为压绳杆与绞盘支架的铰接中心点离卷筒中心的距离，α为压绳杆相对于绞盘中垂线的摆角。

所述摆角α通过旋转电位计进行检测。

所述卷筒转速测量模块包括测速齿环8及接近开关9，所述测速齿环8安装于卷筒其中一侧的侧板7上，所述测速齿环外圆周均匀分布有凸齿，当卷筒转动时，测速齿环上的凸齿将顺序经过接近开关9并触发出一列高低电平的脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率f，并结合测速齿环的齿数n，即可按如下公式计算得出卷筒的转速ω，ω＝f/(60·n)。