一种一体化绞车压绳和防松绳装置以及松绳识别方法与流程

1.本发明涉及一种压绳和防松绳装置以及松绳识别方法，特别是一种一体化绞车压绳和防松绳装置以及松绳识别方法，属于港口移动式起重机技术领域。


背景技术：

2.港口移动式起重机起升机构，卷筒旋转引起的货物起升下降动作，尤其在抓斗工况和趴臂工况时，钢丝绳受力变化出现松绳，从而发生卷筒乱绳现象。因此现有技术中绞车上设置有压绳机构将钢丝绳通过气缸或弹簧等压力器件压在绞车的卷筒外侧面上。这在一定程度上可以缓解绞车的乱绳故障的发生，但是由于压绳机构出来的钢丝绳沿着绞车卷筒的切线方向或近似切线方向向外侧出线，一旦钢丝绳出线松绳时，虽然现有技术的压绳装置保证了卷筒内的钢丝绳不受影响，然而卷筒外侧的钢丝绳依然容易缠绕到绞车支架或者起重机其他部件上。绞车乱绳容易引起钢丝绳断裂或绞车过载损坏等重大故障，具有极大的安全隐患，目前对于乱绳的预警只能通过监测钢丝绳的张力来判断，然而绞车正常工作状态下，钢丝绳的张力是动态变化的，张力变化太大可能会引起松绳和乱绳，但是并不必然，因此传统的松绳识别方式效果并不理想。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种一体化绞车压绳和防松绳装置以及松绳识别方法，可以有效防止绞车钢丝绳的松绳现象，同时能够有效判别钢丝绳是否松绳。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种一体化绞车压绳和防松绳装置，其特征在于：包含压绳辊、压绳支架、防松绳辊、防松绳支架、铰轴和气弹簧，压绳辊转动设置在压绳支架的一端，防松绳辊转动设置在防松绳支架的一端，压绳支架的另一端和防松绳支架的另一端分别转动设置在铰轴上，气弹簧的两端分别与压绳支架和防松绳支架连接驱动压绳支架和防松绳支架以铰轴为中心旋转开合。
5.进一步地，所述压绳支架包含左压绳侧板、右压绳侧板、左压绳中板、右压绳中板、第一压绳连杆和第二压绳连杆，左压绳侧板和右压绳侧板的一端开有与铰轴匹配的通孔，左压绳侧板和右压绳侧板平行设置并且左压绳侧板和右压绳侧板的一端通过通孔转动设置在铰轴的外侧，第一压绳连杆和第二压绳连杆平行设置在左压绳侧板和右压绳侧板之间，第一压绳连杆和第二压绳连杆的一端固定在左压绳侧板上，第一压绳连杆和第二压绳连杆的另一端固定在右压绳侧板上，左压绳中板固定在第一压绳连杆和第二压绳连杆上，右压绳中板固定在第一压绳连杆和第二压绳连杆上并且右压绳中板与左压绳中板平行设置。
6.进一步地，所述压绳辊由第一压绳分辊和第二压绳分辊构成，第一压绳分辊和第二压绳分辊分别平行于铰轴设置，第一压绳分辊的一端转动设置在左压绳侧板的另一端上，第一压绳分辊的另一端转动设置在左压绳中板的一端，第二压绳分辊的一端转动设置
在右压绳侧板的另一端上，第二压绳分辊的另一端转动设置在右压绳中板的一端。
7.进一步地，所述防松绳支架包含左防松绳侧板、右防松绳侧板、第一防松绳连杆和第二防松绳连杆，左防松绳侧板和右防松绳侧板的一端开有与铰轴匹配的通孔，左防松绳侧板和右防松绳侧板平行设置并且左防松绳侧板和右防松绳侧板的一端通过通孔转动设置在铰轴外侧，第一防松绳连杆和第二防松绳连杆平行设置在左防松绳侧板和右防松绳侧板之间，第一防松绳连杆和第二防松绳连杆的一端固定在左防松绳侧板上，第一防松绳连杆和第二防松绳连杆的另一端固定在右防松绳侧板上。
8.进一步地，所述防松绳辊由第一防松绳分辊和第二防松绳分辊构成，第一防松绳分辊和第二防松绳分辊的一端同轴固定，第一防松绳分辊的另一端转动设置在左防松绳侧板的另一端，第二防松绳分辊的另一端转动设置在右防松绳侧板的另一端。
9.进一步地，所述左压绳侧板和右压绳侧板的另一端上设置有第一气弹簧铰座，左防松绳侧板和右防松绳侧板的一端具有倾斜于左防松绳侧板和右防松绳侧板本体向外侧延伸的延伸部，延伸部的外侧端部设置有第二气弹簧铰座，气弹簧的两端分别铰接设置在第一气弹簧铰座和第二气弹簧铰座上。
10.进一步地，所述防松绳支架的两侧分别设置有一组机械限位机构，每组机械限位机构包含限位滚轮和限位支架，限位滚轮沿水平方向设置并且限位滚轮转动设置在限位支架上，限位支架固定在防松绳支架的侧面。
11.进一步地，所述防松绳支架的侧面设置有防乱绳感应装置。
12.进一步地，所述防乱绳感应装置包含弧形槽板、销轴和光电传感器，弧形槽板固定在绞车的支架上并且弧形槽板内开有圆弧形的导槽，销轴的一端固定在防松绳支架侧面且销轴滑动设置在弧形槽板的导槽内，光电传感器的发射端固定在防松绳支架侧面，光电传感器的接收端固定在绞车的支架上。
13.一种绞车松绳识别方法，采用权利要求1-9任一项所述的一体化绞车压绳和防松绳装置，其特征在于包含以下步骤：s1、压绳辊和防松绳辊在气弹簧的弹力作用下分别压在绞车的钢丝绳外侧，绞车正常工作状态下，钢丝绳的张力大于防松绳辊的压力使防松绳辊处的钢丝绳沿着绞车的卷筒的切线方向传输，并且此时光电传感器的发射端和接收端错位；s2、当绞车驱动货物起升下降动作，钢丝绳受力变化而出现松绳现象时，此时钢丝绳的张力小于防松绳辊的压力，钢丝绳在气弹簧的弹力作用下被防松绳辊下压至绞车卷筒表面；s3、当防松绳支架在气弹簧的弹力作用下沿着铰轴向绞车卷筒表面下压旋转过程中，位于防松绳支架上的光电传感器的发射端转动到位于绞车支架上的光电传感器接收端时，光电传感器接收端接收到光电传感器的发射端发出的光信号从而判断绞车发生松绳，控制绞车减速或停止以防止绞车乱绳。
14.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本发明在现有技术压绳装置的基础上，增加了防松绳机构从而对绞车卷筒外的钢丝绳的松绳进行了动态的防松绳操作，解决了现有技术无法对卷筒外侧钢丝绳进行防松绳操作的不足；2、本发明将压绳机构和防松绳机构一体化设置，采用同一铰轴转动设置并通过同
一组气弹簧提供弹力，结构紧凑合理，降低了整个装置的成本；3、本发明通过更换气弹簧即可适用于不同吨位的吊载机型，实现一机多用，通用性强；4、本发明通过防松绳支架的位置变化并配合一组光电传感器对钢丝绳的松动进行准确检测，当钢丝绳松弛到一定程度使防松绳支架转动到足够大角度时，光电传感器接收到光信号从而对松绳状态进行识别和报警，识别准确性好，可操作性强，并且整个识别过程逻辑简单，设备改造成本低廉。
附图说明
15.图1是本发明的一种一体化绞车压绳和防松绳装置的示意图。
16.图2是本发明的一种一体化绞车压绳和防松绳装置的另一方向的示意图。
17.图3是本发明的机械限位机构和防乱绳感应装置的示意图。
18.图4是本发明的一种一体化绞车压绳和防松绳装置的使用状态图。
具体实施方式
19.为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.如图1所示，本发明的一种一体化绞车压绳和防松绳装置，包含压绳辊1、压绳支架2、防松绳辊3、防松绳支架4、铰轴5和气弹簧6，压绳辊1转动设置在压绳支架2的一端，防松绳辊3转动设置在防松绳支架4的一端，压绳支架2的另一端和防松绳支架4的另一端分别转动设置在铰轴5上，铰轴5固定在绞车的支架上，气弹簧6的两端分别与压绳支架2和防松绳支架4连接驱动压绳支架2和防松绳支架4以铰轴5为中心旋转开合。压绳辊1在气弹簧6提供的弹力作用下将钢丝绳压在绞车的卷筒的表面，从而对钢丝绳进行压绳防止卷筒内的钢丝绳的松绳和乱绳。而防松绳辊3则在气弹簧6的作用下提供卷筒外侧的钢丝绳压向卷筒表面的压力，当卷筒外侧钢丝绳松绳时，则通过防松绳辊3将钢丝绳压向卷筒表面，从而防止卷筒外侧的钢丝绳松绳而引发乱绳。
21.如图2所示，压绳支架2包含左压绳侧板7、右压绳侧板8、左压绳中板9、右压绳中板10、第一压绳连杆11和第二压绳连杆12，左压绳侧板7和右压绳侧板8的一端开有与铰轴5匹配的通孔，左压绳侧板7和右压绳侧板8平行设置并且左压绳侧板7和右压绳侧板8的一端通过通孔转动设置在铰轴5的外侧，第一压绳连杆11和第二压绳连杆12平行设置在左压绳侧板7和右压绳侧板8之间，第一压绳连杆11和第二压绳连杆12的一端固定在左压绳侧板7上，第一压绳连杆11和第二压绳连杆12的另一端固定在右压绳侧板8上，左压绳中板9固定在第一压绳连杆11和第二压绳连杆12上，右压绳中板10固定在第一压绳连杆11和第二压绳连杆12上并且右压绳中板10与左压绳中板9平行设置。
22.压绳辊1由第一压绳分辊13和第二压绳分辊14构成，第一压绳分辊13和第二压绳分辊14分别平行于铰轴5设置，第一压绳分辊13的一端转动设置在左压绳侧板7的另一端
上，第一压绳分辊13的另一端转动设置在左压绳中板9的一端，第二压绳分辊14的一端转动设置在右压绳侧板8的另一端上，第二压绳分辊14的另一端转动设置在右压绳中板10的一端。由于压绳辊1压绳的钢丝绳始终位于绞车的卷筒的表面，因此第一压绳分辊13和第二压绳分辊14的长度只需要等于或者略大于绞车卷筒的槽宽即可。
23.防松绳支架4包含左防松绳侧板15、右防松绳侧板16、第一防松绳连杆17和第二防松绳连杆18，左防松绳侧板15和右防松绳侧板16的一端开有与铰轴5匹配的通孔，左防松绳侧板15和右防松绳侧板16平行设置并且左防松绳侧板15和右防松绳侧板16的一端通过通孔转动设置在铰轴5外侧，第一防松绳连杆17和第二防松绳连杆18平行设置在左防松绳侧板15和右防松绳侧板16之间，第一防松绳连杆17和第二防松绳连杆18的一端固定在左防松绳侧板15上，第一防松绳连杆17和第二防松绳连杆18的另一端固定在右防松绳侧板16上。
24.防松绳辊3由第一防松绳分辊19和第二防松绳分辊20构成，第一防松绳分辊19和第二防松绳分辊20的一端同轴固定，第一防松绳分辊19的另一端转动设置在左防松绳侧板15的另一端，第二防松绳分辊20的另一端转动设置在右防松绳侧板16的另一端。由于防松绳辊3控制的钢丝绳位于卷筒表面外侧，因此，第一防松绳分辊19和第二防松绳分辊20设计宽度大于卷筒槽宽，以避免钢丝绳脱离第一防松绳分辊19和第二防松绳分辊20的控制范围。
25.左压绳侧板7和右压绳侧板8的另一端上设置有第一气弹簧铰座21，左防松绳侧板15和右防松绳侧板16的一端具有倾斜于左防松绳侧板15和右防松绳侧板16本体向外侧延伸的延伸部，延伸部的外侧端部设置有第二气弹簧铰座22，气弹簧6的两端分别通过铰接销轴铰接设置在第一气弹簧铰座21和第二气弹簧铰座22上，铰接销轴的端部通过垂直穿过铰接销轴的插销进行限位固定，通过这种结构方便气弹簧的拆卸和安装，通过更换气弹簧即可适用于不同吨位的吊载机型，实现一机多用，通用性强。
26.防松绳支架4的两侧分别设置有一组机械限位机构23，如图3所示，每组机械限位机构23包含限位滚轮24和限位支架25，限位滚轮24沿水平方向设置并且限位滚轮24转动设置在限位支架25上，限位支架25固定在防松绳支架4的侧面。通过限位滚轮24对卷筒外侧的钢丝绳的两侧的位置进行限位，防止钢丝绳从防松绳辊3的两侧脱出。
27.防松绳支架4的侧面设置有防乱绳感应装置26。防乱绳感应装置26包含弧形槽板27、销轴28和光电传感器（图上未标识），弧形槽板27固定在绞车的支架上并且弧形槽板27内开有圆弧形的导槽，销轴28的一端固定在防松绳支架4侧面且销轴28滑动设置在弧形槽板27的导槽内，光电传感器的发射端固定在防松绳支架4侧面，光电传感器的接收端固定在绞车的支架上。通过防松绳支架的位置变化并配合一组光电传感器对钢丝绳的松动进行准确检测，当钢丝绳松弛到一定程度使防松绳支架转动到足够大角度时，光电传感器接收到光信号从而对松绳状态进行识别和报警，识别准确性好，可操作性强，并且整个识别过程逻辑简单，设备改造成本低廉。
28.如图4所示，一种绞车松绳识别方法，包含以下步骤：s1、压绳辊和防松绳辊在气弹簧的弹力作用下分别压在绞车的钢丝绳外侧，绞车正常工作状态下，钢丝绳的张力大于防松绳辊的压力使防松绳辊处的钢丝绳沿着绞车的卷筒的切线方向传输，并且此时光电传感器的发射端和接收端错位；s2、当绞车驱动货物起升下降动作，钢丝绳受力变化而出现松绳现象时，此时钢丝
绳的张力小于防松绳辊的压力，钢丝绳在气弹簧的弹力作用下被防松绳辊下压至绞车卷筒表面；s3、当防松绳支架在气弹簧的弹力作用下沿着铰轴向绞车卷筒表面下压旋转过程中，位于防松绳支架上的光电传感器的发射端转动到位于绞车支架上的光电传感器接收端时，光电传感器接收端接收到光电传感器的发射端发出的光信号从而判断绞车发生松绳，控制绞车减速或停止以防止绞车乱绳。
29.现有技术采用检测钢丝绳张力方式进行松绳的判断，但是当货物的升降处于一种动态平衡的状态中时，此时钢丝绳不受力从而张力约为0，但是由于钢丝绳处于一种平衡状态，即货物的速度与钢丝绳收放速度一致，从而钢丝绳并不会松绳。这种状态下，造成张力判断钢丝绳是否松绳并不准确，只能作为一种粗略的参考，会造成大量的误判。而本技术则是通过防松绳支架会随着压钢丝绳而随着铰轴旋转摆动，当摆动幅度大于一定数值时，光电传感器的发射端和接收端处于同一直线从而接收到光信号，判定此刻钢丝绳发生的松绳且即将超出防松绳辊的处理极限，发出预警从而控制绞车的速度，以主动避免发生绞车乱绳现象。
30.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。