一种用于钢丝绳校直的主动式反重力省力锤的制作方法

本发明涉及钢丝绳校直技术领域，特别涉及一种主动式反重力省力锤。

背景技术：

目前，煤矿和非煤矿山井下电机车钢丝绳需要定期检测如折弯扭转实验等，当前钢丝绳材料需要将整股螺旋编织绳拆解为单根，检测前需要将单根钢丝绳校直，校直需要人工手动使用铜锤在木板上敲打钢丝绳。而对于检测机构较多的检验量需要校直极多的钢丝绳，大量的重复工作对校直人员手腕肌腱经常造成劳损，有些人员还会患上网球肘等相关职业病。

现在市面上还有一种使用电动/气动往复锤，因为电动/气动力往复锤在敲打力度上难以控制，超力度的捶打有可能会损坏钢丝绳造成检测检验结果的偏差，所以相关检测检验标准规定只能使用人工手动在木板使用铜锤等软质材料锤头敲打校直钢丝，因此传统的电动/气动工具无法适用与该场景。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题为，提供一种结构合理有效，劳动强度低，可以对锤体提升动作进行助力，用于钢丝绳校直的主动式反重力省力锤。

本发明的技术方案为：

一种用于钢丝绳校直的主动式反重力省力锤，包括锤头和锤把，其特征在于，所述锤头和锤把一体成型，所述锤头内设有向侧下方开口的喷气结构，所述喷气结构包括喷管、扩散管、气流噪音吸收管，喷管的一端连接导气管，一端连接扩散管，所述锤把内部中空，锤把内设有导气管，所述导气管连接通过电磁流量阀控制，所述电磁流量阀连接气源，所述锤把内部靠近锤头一端居中放置加速度传感器，另一端设置有单片机。

进一步的，所述扩散管呈锥形，扩散管较细的开口端连接导气管，较粗的开口端连接气流噪音吸收管，气流噪音吸收管内壁覆盖又多孔聚氨酯发泡材料。

进一步的，喷气结构为四组，并且倾角均为40度，中心对称分布。

进一步的，所述导气管外部覆盖包裹一层fpc薄膜通信电路，用于单片机模块、加速度传感器的供电和电磁流量阀的控制。

进一步的，加速度传感器选用jy901九轴加速度计陀螺仪，单片机选用stm32。

进一步的，锤把内部的中空部分是使用eva发泡材料填充密封。

进一步的，导气管为耐高压导气软管，锤把末端还带有端盖，端盖上带有圆形孔供导气管伸出，导气管与孔之间还设有保护套，导气管伸出锤把的部分呈螺旋状。

进一步的，气源使用0.8mpa的压缩空气。

本发明的有益效果为：

本申请为主动式反重力锤，能减小人工抬起锤子的体力消耗，预防网球肘等相关的职业病，提高钢丝绳校直效率并且不与现行标准冲突。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明剖视图；

图3为本发明外观示意图。

图中：

锤头1，锤把2，喷气结构3，喷管31，扩散管32，气流噪音吸收管33，导气管4，加速度传感器5，单片机6，fpc薄膜通信电路7，端盖8。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

一种用于钢丝绳校直的主动式反重力省力锤，包括锤头和锤把，其特征在于，所述锤头1和锤把2一体成型，具体的说是使用黄铜一体压铸形式制成，所述锤头1内设有向侧下方开口的喷气结构3，所述喷气结构3包括喷管31、扩散管32，喷管31的一端连接导气管4，一端连接扩散管32，所述锤把2内部中空，锤把内设有导气管4，所述导气管4连接通过电磁流量阀控制，所述电磁流量阀连接气源，所述锤把2内部靠近锤头1一端中部放置有加速度传感器5，以便更好的测量锤头移动角度和加速度，另一端设置单片机6，以便更好的测量锤头移动角度和加速度。

进一步的，所述扩散管32呈锥形，扩散管32较细的开口端连接导气管31，较粗的开口端连接气流噪音吸收管33，气流噪音吸收管33内壁覆盖又多孔聚氨酯发泡材料，用于减少气流喷出时产生的噪音。

进一步的，喷气结构3为四组，并且倾角均为40度，中心对称分布。

进一步的，所述导气管4外部覆盖包裹一层fpc薄膜通信电路7，用于单片机模块、加速度传感器的供电和电磁流量阀的控制。

进一步的，加速度传感器5选用jy901九轴加速度计陀螺仪，单片机6选用stm32。

进一步的，锤把2内部的中空部分是使用eva发泡材料填充密封，防止冲击造成加速度传感器及单片机脱焊等应力损坏。

进一步的，导气管4为耐高压导气软管，锤把2末端还带有端盖8，端盖8上带有圆形孔供导气管4伸出，导气管4与孔之间还设有保护套，导气管4伸出锤把一段距离后呈螺旋状，能支持大角度移动和伸长。

进一步的，气源使用0.8mpa的压缩空气。

本申请基于人工敲打校直钢丝绳锤体做出的省力锤体，只对提升锤体动作进行助力，不影响人工的敲打作业。

在使用时，使用加速度传感器感应到锤体的运动方式，启动反重力喷气。这里分为两种助力模式，具体是检测到捶打之后或者捶打之后抬起时，第一种：当加速度传感器检测到铜制锤头下落砸到钢丝后即刻启动反重力喷气，识别特征为锤头运动方向的加速度达到最大后突然归零。第二种：当加速度传感器检测到锤头砸完抬起时进行助力，识别特征为锤头运动方向的加速度达到最大后突然归零随后反方向产生加速度。第一种模式适用于人工较快速度敲打较细钢丝绳时的省力，可以做到较高的操作频率。第二种模式可以做到人工较大力度敲打较粗丝绳时的助力，当检测到刚进行抬起动作后立即助力，可以给人更多蓄力准备的时间，更有操纵感，而且当陀螺仪检测到喷口位置朝上等锤头位置不正常情况，单片机模块发出声音进行提示，并停止喷气助力。

喷气助力两个模式的喷射时间都可由使用人员进行微调，范围在0.05~2s之间，出厂默认捶打后即刻喷气助力在0.1s，检测抬起动作喷气助力为0.8秒。减轻一半的人工捶打之后抬起的强度。喷射力度通过流量阀控制设置为锤头重量的70%-95%之间，喷射时加速度传感器实时监测加速度和角度，当出现锤头角度偏移过大不受控时，则中止助力，本装置可在不使锤头飞起的情况下最大程度减少人抬起锤头时候所用的力。

综上所述，本发明技术方案具有以下特征。

本发明使用黄铜一体压铸形式制成，锤头1内设有喷气结构3，其喷气结构，分别为喷管31、扩散管32和气流噪音吸收管33，其中扩散管32呈锥形，气流噪音吸收管33内壁覆盖又多孔聚氨酯发泡材料，用于减少气流喷出时产生的噪音，并且喷气结构3为四组，并且倾角均为40度，中心对称分布，使用时发力更加均匀，能减小人工抬起锤子的体力消耗。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。