一种卷筒应力测试装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及起重机卷筒检测技术领域，更具体地说涉及一种卷筒应力测试装置及其方法。
【背景技术】
[0002]当前，卷筒受力研究，一般采用两套相同的卷扬驱动装置，分别水平对称布置，每套均由卷筒装置、减速器、制动器、联轴器及电动机等组成。两套卷扬驱动装置通过钢丝绳互相缠绕连成一体。其中一套作为主动装置，另一套为加载装置。当进行多层纒绕卷筒加载测试时，由于钢丝绳允许偏角限制原因，两套卷扬驱动装置需布置的距离较远，对试验场地要求很高。且由于试验时电动机为驱动动力源，其负载为卷筒上钢丝绳产生的载荷，因此，电动机、联轴器、制动器和减速器都和卷筒实际工作时的配置一样，具有唯一性，随起重机容量的变化而变化，对不同的卷筒，负载不同时，需配置相配套的电动机和减速器，试验成本比较高。试验时，两套装置需同时启动工作，需要消耗的功率为负载所需功率的两倍，能源消耗很大。
[0003]国家知识产权局于2015年07月22日，公开了一件公开号为CN104787605A，名称为“用于缠绕带状材料的卷筒装置”的发明专利，该发明专利卷筒心轴能够由驱动装置驱动且配备有用于以径向预应力的方式接纳线轴的膨胀段，膨胀段通过轴向可移动的卷筒心轴杆可彼此远离地径向移动用于扩大卷筒心轴的直径，卷筒心轴在轴向上分开且包括设置在共同卷筒轴线上的第一和第二卷筒心轴元件，其中卷筒心轴元件具有相对的联接端、能够朝向彼此轴向行进且通过设在联接端之间的联轴器相互连接，以及其中卷筒心轴元件在每种情况下均设在通过第一平移装置在轴向上可行进的框架装置中，卷筒心轴元件在每种情况下均包括卷筒心轴杆部，在卷筒心轴杆部上设置膨胀段布置，其中卷筒心轴部通过设在框架装置上的第二平移装置相对于膨胀段布置可移动。
[0004]由上述现有技术可知，现有的卷筒应力测试装置。且由于试验时电动机为驱动动力源，其负载为卷筒上钢丝绳产生的载荷，因此，电动机、联轴器、制动器和减速器都和卷筒实际工作时的配置一样，具有唯一性，随起重机容量的变化而变化，对不同的卷筒，负载不同时，需配置相配套的电动机和减速器，试验成本比较高。试验时，两套装置需同时启动工作，需要消耗的功率为负载所需功率的两倍，能源消耗很大。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种卷筒应力测试装置及其方法，本发明的发明目的在于仅仅只需要一套驱动装置，可以将驱动组件和加载组件作为通用件，适用于不同的卷筒，降低了试验成本，降低了功率的消耗，节约能源。
[0006]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的:
一种卷筒应力测试装置，包括双联卷筒组件、钢丝绳、驱动组件和安装机架，所述双联卷筒组件包括双联卷筒；其特征在于:还包括加载组件，所述加载组件包括滑轮组、液压油缸和液压栗站；所述液压栗站用于调节液压油缸的伸缩，所述液压油缸的活塞杆头与滑轮组相连，液压油缸通过支座轴连接在安装机架上，滑轮组绕液压油缸轴线自由转动；所述双联卷筒上的两部分绳槽旋向相反，所述钢丝绳一端绕在双联卷筒的一端，另一端穿过滑轮组绕在双联卷筒的另一端；所述滑轮组用于钢丝绳的换向及平衡调整。
[0007]所述双联卷筒组件还包括挡环、轴承座和卷筒轴；所述挡环分别设置在双联卷筒上两段绳槽的两端；所述卷筒轴设置在双联卷筒两端，双联卷筒通过卷筒轴支撑在轴承座上，双联卷筒的一端的卷筒轴伸出轴承座与驱动组件相连。
[0008]所述驱动组件包括减速器、制动器、联轴器、电动机，电动机输出轴通过联轴器与减速器输入轴相连，制动器通过联轴器上的制动轮实现停机制动，减速器的低速端套装在伸出轴承座的卷筒轴上。
[0009]所述的钢丝绳与双联卷筒的绳槽相适应，钢丝绳的一端通过钢丝绳压板固定在双联卷筒一端的挡环外侧，另一端通过钢丝绳压板固定在双联卷筒的另一端挡环外侧；钢丝绳在双联卷筒上的入绳方向分别位于双联卷筒径向的两侧。
[0010]本发明还公开了一种卷筒应力测试方法，其特征在于:其步骤如下:
安装步骤:将双联卷筒组件、驱动组件和加载组件安装在安装机架上；
准备步骤:将钢丝绳一端绳头固定在双联卷筒的一端，并在该端双联卷筒绳槽上缠绕试验所需圈数或层数；然后将钢丝绳另一绳头穿过加载组件的滑轮组，固定在双联卷筒另一端上；钢丝绳两端绳头在双联卷筒两端上的缠绕方向相反；
启动步骤:准备步骤完成后即可启动加载组件的液压栗站，逐步调整液压栗站系统压力，直至钢丝绳拉力达到试验荷载为止并保压；
测试步骤:启动驱动组件，正向或反向驱动双联卷筒；
应力测试步骤:在双联卷筒正反转的过程中，可随时停止驱动组件，利用专用测试仪器对双联卷筒进行应力测试。
[0011]所述准备步骤中钢丝绳一端绳头固定在双联卷筒的一端a或b位置，并将此侧的双联卷筒绳槽上缠绕钢丝绳，需要试验几层就缠绕几层；然后将钢丝绳另一绳头穿过滑轮组，返回后固定在双联卷筒的另一端c或d位置，此端除去钢丝绳固定圈后至少缠绕3圈作为安全圈，钢丝绳两端绳头固定位置应是a对应c、b对应d，此时钢丝绳两端绳头在双联卷筒上的缠绕方向相反。
[0012]所述测试步骤中启动驱动组件具体是指:控制双联卷筒旋向是实现缠绕钢丝绳圈数或层数较多的一端出绳，而双联卷筒另一端是入绳。
[0013]测试步骤所述正向或反向驱动双联卷筒具体是指:当双联卷筒上缠绕钢丝绳圈数或层数较多的一端钢丝绳快退完时，该端剩余圈数不得少于3圈，停止驱动组件，再反向启动驱动组件。
[0014]与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在:
1、与现有技术相比，本发明只需一套卷扬驱动装置，减少测试设备采购数量，同时降低了测试场地要求。
[0015]2、与现有技术中对不同的卷筒，负载不同时，需配置相配套的驱动组件，而本发明中驱动组件作为卷筒测试通用组件，大大降低了测试设备后续采购成本。由于本测试加载装置的钢丝绳两头分别从卷筒径向的两侧入绳，钢丝绳拉力对卷筒产生的转矩互相抵消，加载力的大小对驱动卷筒几乎没影响，驱动卷筒转动只需客服很小的摩擦阻力即可，因此对驱动组件的所有部件承载要求很低，与被测试的卷筒大小没有关系；
3、与现有技术相比，本发明的加载组件作为卷筒测试通用组件，对不同的卷筒，测试时只需调整液压栗站的系统压力即可实现不同的试验载荷，减少了测试设备后续采购成本；同时试验时加载组件中的滑轮组只起导向作用，加载组件位置基本固定，液压缸工作行程很小，加载组件采用液压加载方式具有结构简单，外形小巧，安装场地选取灵活等特点。
[0016]4、本发明驱动组件、加载组件均为卷筒测试通用组件，并且驱动组件负载很低，大大降低了试验过程的能耗，同时试验能耗比较固定，不因测试卷筒的改变而有较大改变。
【附图说明】
[0017]图1为本发明卷筒应力测试装置结构图；
图2为加载组件通过钢丝绳对卷筒加载示意图；
附图标记:1、双联卷筒，2、挡环，3、钢丝绳压板，4、轴承座，5、卷筒轴，6、减速器，7、制动器，8、联轴器，9、电动机，10、钢丝绳，11、滑轮组，12、液压油缸，13、液压栗站，14、支座，15、
安装机架。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了:
一种卷筒应力测试装置，包括双联卷筒组件、钢丝绳10、驱动组件和安装机架15，所述双联卷筒组件包括双联卷筒I ;测试装置还包括加载组件，所述加载组件包括滑轮组11、液压油缸12和液压栗站13 ;所述液压栗站13用于调节液压油缸12的伸