一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置的制作方法

本实用新型属于起重机械参数测量技术领域，具体涉及一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置

背景技术：

起重机械测量技术通常是通过安装在起重机械上且与行走轮联动的编码器，测量起重机械的运行速度和距离。这类测量技术的原理基本相同，都是使用编码器采集起重机械滚轮的转动量，然后将采集信息输出到安全监控系统，由安全监控系统判断起重机械的运行速度和距离；不同之处只是在于测量装置的结构和取样点有所区别。

中国专利文献cn201220679609.2公开了一种带有编码器的上下层起重机防撞装置，该装置是在起重机大小车的滚轮轴上引出一个输出轴，与编码器轴相连。由于滚轮轴端通常都有端盖，要引出输出轴，就必须在端盖上钻孔，因而改变了设备的原状态；另外，这样加装编码器会妨碍对滚轮的维护工作。

中国专利文献cn201720689841.7公开了一种起重机用编码器固定结构，该装置是在起重机大小车减速机的高速轴上引出一个输出轴，与编码器轴相连。这种方式需要在减速器端盖上钻孔，以安装输出轴，因此，同样存在改变设备原状态，以及妨碍设备维护工作等缺陷。

中国专利文献cn201822226657.6公开了一种从动轮式轨道机械运行状态自动测量装置，该装置的上下调节支架为丁字结构，且与左右调节支架通过弹簧套管连接，结构整体稳定性稍显不足，受到侧向力的作用时，滚轮有偏离轨道的可能。

因此，亟需一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，既能避免上述缺陷，又能精确测量起重机械的运行参数。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供了一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，滚轮压在轨道的上面中轴线上，限制了滚轮侧向上的位移，保证起重机械运行的稳定性和安全性。

上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，包括滚轮、编码器，所述编码器与滚轮的传动轴连接，所述滚轮依次通过动支架、铰链与静支架相连，所述静支架用于固定在起重机械车体下方，所述铰链用于限制动支架只能绕铰链转轴沿起重机械车体纵向转动。

本实用新型的铰链一方面用于连接自动测量装置的上下结构(静支架和动支架之间)，另一方面用于限制动支架绕铰链转轴沿起重机械车体纵向转动，自然垂落的滚轮仅靠重力就可保持与轨道的可靠接触；当起重机械运行时，自然垂落的滚轮作为从动轮，在摩擦力的作用下，沿轨道滚动，带动传动轴和编码器转动，达到对起重机械运行参数测量的目的。

优选的，所述静支架与铰链之间设有延长臂。延长臂可用于调节静支架与铰链之间的距离，调整自动测量装置的整体高度，可适应不同车架高度。作为一种实施方式，所述延长臂与静支架采用焊接的连接方式，通过改变延长臂与静支架之间的焊接位置，即可调整自动测量装置的整体高度。

优选的，所述静支架为三角形框架；具有稳定的外形结构，可保持自动测量装置的稳定性。更优选的，所述静支架为采用槽钢焊接的三角形框架。

优选的，所述滚轮通过传动轴、轴承座与动支架连接。

优选的，所述编码器通过柔性联轴器与传动轴连接，编码器可转动的固定在编码器支架上。

优选的，所述延长臂与静支架之间滑动固定相连，更便于调整静支架与铰链的间距。具体的滑动固定结构可采用现有，如固定槽上用螺栓结构固定等，先滑动延长臂调整静支架与铰链之间的距离，再用螺栓等固定结构进行固定。

优选的，所述滚轮采用聚缘脂材料的外圈包胶；既可防止滚轮偏离轨道，也可保持滚轮与轨道之间具有足够的摩擦力，实现滚轮在轨道上的纯滚动，保证测量精度。更优选的，所述滚轮的宽50mm、直径φ200mm；这种宽边、大直径结构的结构保证了装置的稳定性。

所述自动测量装置包括控制器，用于接收并计算编码器的测量数据，达到对起重机械运行参数测量的目的；优选的，还包括与控制器连接的报警器；当自动测量装置移动速度和距离超出警戒值时，报警器报警，可控制起重机械减速或停止运行，可保证起重机械运行的安全性。

优选的，所述动支架与起重机械行走的轨道之间成45°夹角；此时，滚轮在垂直方向上，上下均有较大的调整余量，在轨道存在明显不平度的情况下，也能够正常完成起重机械运行参数的精确测量工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，自然垂落的滚轮压在轨道的上表面中轴线上，受到侧向力的作用时，铰链能够限制动支架的侧向自由度，结构整体稳定性强；本实用新型装置能够实时并自动测量起重机械在轨道上的移动速度和距离等参数，并将测量值实时传输至控制器，当其移动速度和距离超出警戒值时，报警器报警，可控制起重机械减速或停止运行，可保证起重机械运行的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例自动测量装置的侧视图。

图2为本实用新型实施例自动测量装置动支架部分的局部截面图。

图3本实用新型实施例自动测量装置的立体示意图。

图中：1、静支架；2、铰链；3、滚轮；4、编码器；5、动支架；6、轴承座；7、柔性联轴器；8、编码器支架；9、延长臂；10、传动轴。

具体实施方式

以下将结合附图对本专利中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利所保护的范围。

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本专利做进一步的详细描述。

一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，包括静支架1、铰链2、滚轮3、编码器4、动支架5、传动轴10、控制器，所述静支架1用于固定在起重机械车体下方，所述滚轮3依次通过动支架5、铰链2与静支架1相连，所述铰链2用于限制动支架5只能绕铰链2转轴沿起重机械车体纵向转动，所述编码器4与滚轮3的传动轴10连接。

上述自动测量装置在使用时，可根据实际情况调整静支架1的长度，从而调整自动测量装置的整体高度，可适应不同车架高度；所述铰链2一方面用于连接自动测量装置的上下结构(静支架1和动支架5之间)，另一方面用于限制动支架5只能绕铰链2转轴沿起重机械车体纵向转动，自然垂落的滚轮3仅靠重力就可保持与轨道的可靠接触；当起重机械运行时，自然垂落的滚轮3作为从动轮，在摩擦力的作用下，沿轨道滚动，带动传动轴10和编码器4转动，再结合控制器等机构的数据处理达到对起重机械运行参数测量的目的。

实施例1

具体的，如图1-3所示，一种垂落轮式起重机械运行参数自动测量装置，包括静支架1、铰链2、滚轮3、编码器4、动支架5、轴承座6、柔性联轴器7、编码器支架8、延长臂9、传动轴10、控制器和报警器，实现智能测量和智能控制起重机械的运行状态，静支架1连接固定在起重机械车体下方，动支架5通过铰链2与静支架1连接，动支架5只能绕铰链2转轴沿起重机械车体纵向转动，侧向自由度则被约束。动支架5一侧与编码器支架8连接固定，滚轮3通过传动轴10、轴承及轴承座6与动支架5连接，传动轴10的轴向和径向由轴承及轴承座6约束，具有转动自由度。滚轮3在动支架5和传动轴10的约束条件下，只具有转动平面上的位移和转动自由度，侧向自由度则被约束，因此，滚轮3能够保持压在轨道中轴线上的状态。编码器4通过柔性联轴器7与传动轴10连接，编码器4可转动的固定在编码器支架8上，编码器4与传动轴10同轴转动，通过编码器4实现对起重机械运行参数的测量，轴承座6用于安装轴承，采用现有产品。

静支架1与延长臂9焊接，延长臂9的长度根据起重机械的车体净高度确定，自动测量装置安装后的动支架5应与轨道成45°夹角，在这种状态下，自然垂落在轨道上的的滚轮3在垂直方向上，上下均有较大的调整余量，在轨道存在明显不平度的情况下，也能够正常完成起重机械运行参数的精确测量工作。焊接在静支架1上的延长臂9与动支架5采用铰链2连接，铰链2的特点是只具有转动自由度，在转轴的轴向位移是被约束的，因此，滚轮3只有上下运动的自由度，没有侧向位移的自由度，在起重机械的车体行进过程中，能够始终保持在轨道的中轴线上。编码器4与传动轴10的连接采用柔性联轴器7，可在编码器4与传动轴10的同轴度存在一定偏差的情况下，维持精确传动。

本实用新型的工作原理为：将自动测量装置安装固定在起重机械车体下方，其自然垂落的滚轮3压在轨道上，当起重机械运行时，滚轮3作为从动轮，在与轨道的摩擦力作用下，被动旋转，传动轴10转动，带动编码器4转动，编码器4将监测数据实时上传至控制器进行计算和处理，控制器通过检测编码器4的a、b、z相的时序和脉冲数计算出起重机械系统运行的方向、距离和速度，采用常规计算方法实现对起重机械运行状态的测量，报警器与控制器连接，当自动测量装置移动速度和距离超出控制器的预设警戒值时，控制器驱动报警器报警，控制器与起重机械上的驱动变频器连接，通过调节起重机械上的驱动变频器的输出频率来控制起重机械的运行速度，从而达到稳速、加速、减速和停止等动作，实现控制起重机械减速或停止运行，可保证起重机械运行的安全性。

设：编码器4的分辨率：a脉冲/周

t1时刻累计采集脉冲数：p1

t2时刻累计采集脉冲数：p2

滚轮3半径：r

则：起重机械的行驶距离l的计算公式为：

起重机械的行驶速度v的计算公式为：

其中：v>0表示机车向前行走，v<0表示机车向后行走。

以上实施例详细描述了本实用新型的实施，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节。在本实用新型的权利要求书和技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。