一种绞车钢缆位置检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种绞车钢缆位置检测装置，通过在鼓轮的内轴和轮轴之间的连接筋上设置第一通孔，在连接筋上设置能够沿鼓轮的径向方向运动的活动机构，并在活动机构上设置第二通孔，以及在鼓轮的轴向方向上与第二通孔相对应的位置上设置光电传感器，绞线钢缆从轮轴上释放达到极限长度时，带动活动机构沿鼓轮的径向方向运动，使第一通孔和第二通孔连通或不连通，利用光电传感器的接收器能否接收到发射器发射的光束来触发绞车控制器控制鼓轮停止转动，该检测装置结构简单，体积小、重量轻，安装调试简单；检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性；采用光电对管技术，非接触传感器，减少磨损，延长使用寿命。
【专利说明】 —种绞车钢缆位置检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直升机绞车领域，具体涉及一种绞车钢缆位置检测装置。
【背景技术】
[0002]直升机绞车是一种在直升机悬停时，用来将机上人员或货物绞送到地面和将地面人员或货物绞上直升机的设备，广泛应用于空中救援中。绞车钢缆缠绕于鼓轮上，通过控制鼓轮转动从而控制绞车钢缆的收放。
[0003]传统技术采用钢缆计长装置，通过机械齿轮机构进行计数实现检测鼓轮转动。具体的，鼓轮转动带动齿轮组转动，使凸轮机构下压压板，鼓轮每转动I周，凸轮机构下压压板I次，计数器做I次计数，从而通过对鼓轮转动圈数计数的方式记录钢缆长度信息。在将绞车钢缆放出的过程中，当计数器到达预设的阈值时，说明鼓轮已转动相应的圈数，相应的，绞车钢缆已经放出预设的长度，此时，钢缆计长装置触发行程开关，向绞车控制器发送信号，告知绞车钢缆已达到极限位置，以使绞车控制器控制鼓轮停止转动。绞车钢缆在鼓轮上逐层缠绕，各层绞车钢缆的缠绕半径不同，因此，钢缆计长装置需要利用齿轮组补偿由此带来的绞车钢缆的周长变化。
[0004]一方面，钢缆计长装置结构复杂、体积大、重量大，安装调试繁琐复杂，需要熟练的专业人员，较多的工时进行维护。另一方面，通过机械齿轮机构进行计数实现检测鼓轮转动，存在误差，检测结果的可靠性差。而且，钢缆计长装置与鼓轮构成一种机械联动结构，易损耗、使用寿命短，可靠性差。
[0005]因此，亟需一种绞车钢缆位置检测装置以解决上述技术问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种绞车钢缆位置检测装置，用以解决现有的钢缆计长装置结构复杂、安装调试困难、误差大、可靠性差的问题。
[0007]本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
[0008]一种绞车钢缆位置检测装置，用于缠绕绞车钢缆的鼓轮的轮轴内部设置有内轴，内轴与鼓轮的轮轴同轴设置，在轮轴与内轴之间，沿鼓轮的轴向方向设置有用于连接轮轴和内轴的连接筋，所述绞车钢缆检测装置包括光电传感器以及设置于连接筋上的活动机构；
[0009]所述活动机构上设置有第二通孔，所述活动机构能够沿鼓轮的径向方向运动；
[0010]所述连接筋上开设有第一通孔，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，所述活动机构能够沿鼓轮的径向方向朝向轮轴运动，以使所述第二通孔与所述第一通孔连通或不连通；
[0011]所述光电传感器包括能够持续发射光束的发射器和能够接收发射器发射的光束的接收器，发射器和接收器分别设置于鼓轮的轴向方向上，且接收器与绞车控制器相连，发射器、第一通孔和接收器的位置呈一条直线设置；
[0012]所述接收器用于，根据是否接收到所述发射器发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
[0013]优选的，所述活动机构采用不透光材料制成。
[0014]优选的，在所述连接筋上沿鼓轮的径向方向开设有贯穿轮轴的轴壁的凹槽，所述第一通孔设置于所述凹槽的两个槽壁上，且沿鼓轮的轴向方向设置；
[0015]所述活动机构容置于所述凹槽内，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，所述活动机构能够在所述凹槽内沿凹槽的深度方向运动，以使所述第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通或不连通。
[0016]优选的，所述活动机构包括容置于所述凹槽内的伸缩销和弹簧，伸缩销和弹簧首尾相接，在伸缩销上沿伸缩销的径向方向开设有第二通孔；
[0017]伸缩销能够借助缠绕于鼓轮上的绞车钢缆的压力和弹簧的弹力在所述凹槽内运动，以使所述第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通或不连通。
[0018]优选的，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，伸缩销能够借助弹簧释放的弹力，在所述凹槽内朝向轮轴的方向运动，且使得伸缩销上的第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通，发射器发射的光束能够穿过第一通孔和第二通孔被接收器接收；
[0019]所述接收器用于，根据接收到的所述发射器发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
[0020]优选的，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，伸缩销能够借助弹簧释放的弹力，在所述凹槽内朝向轮轴的方向运动，且使得伸缩销上的第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔不连通，发射器发射的光束无法经由第一通孔穿过第二通孔被接收器接收；
[0021]所述接收器用于，当无法接收到发射器发射的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
[0022]优选的，所述伸缩销采用不透光材料制成。
[0023]优选的，发射器采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。
[0024]优选的，接收器采用光电二极管或光电三极管。
[0025]本实用新型具有如下有益效果:
[0026]本实用新型通过在鼓轮的内轴和轮轴之间的连接筋上设置第一通孔，在连接筋上设置能够沿鼓轮的径向方向运动的活动机构，并在活动机构上设置第二通孔，以及在鼓轮的轴向方向上与第二通孔相对应的位置上设置光电传感器，绞线钢缆从轮轴上释放达到极限长度时，带动活动机构沿鼓轮的径向方向运动，使第一通孔和第二通孔连通或不连通，利用光电传感器的接收器能否接收到发射器发射的光束来触发绞车控制器控制鼓轮停止转动，该检测装置结构简单，体积小、重量轻，安装调试简单；检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性；采用光电对管技术，非接触传感器，减少磨损，延长使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型实施例提供的绞车钢缆位置检测装置的结构示意图。
[0028]图例说明:
[0029]1、鼓轮 11、轮轴12、内轴
[0030]13、连接筋14、第一通孔15、凹槽
[0031]2、绞车钢缆31、发射器32、接收器
[0032]41、伸缩销42、弹簧43、第二通孔
【具体实施方式】
[0033]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0034]直升机绞车由于是悬停作业，在实际作业中，悬停高度是不一定的，而绞车钢缆缠绕在轮轴上的长度是有限的，因此，为了避免绞车钢缆过长释放，从轮轴上脱落，需要绞车钢缆位置检测装置检测已释放的绞车钢缆是否已达极限长度，绞车钢缆位置检测装置是直升机绞车安全运行的必要基本构件。
[0035]本实用新型提供一种绞车钢缆位置检测装置，利用光电传感器结合设置于鼓轮的连接筋上的活动机构，检测绞车钢缆是否达到下止点位置(即绞车钢缆是否达到极限长度)，并在检测到绞车钢缆已释放到极限长度时，由绞车控制器控制鼓轮停止转动。以下结合图1对该绞车钢缆位置检测装置的结构进行详细说明。
[0036]如图1所示，鼓轮I外部设置有壳体(图中未绘示)，绞车钢缆2缠绕在鼓轮I的轮轴11上，通过鼓轮I的转动，可以实现将绞车钢缆2缠绕在轮轴11上，或者将绞车钢缆2从轮轴11上释放。轮轴11内部设置有内轴12，内轴12与鼓轮的轮轴11同轴设置，在轮轴11与内轴12之间，沿鼓轮I的轴向方向设置有连接筋13，连接筋13用于连接轮轴11和内轴12。连接筋13可以为多个，且具有一定厚度。
[0037]本实用新型实施例提供一种绞车钢缆位置检测装置，包括:设置于壳体上的光电传感器以及设置于连接筋13上的活动机构。
[0038]该活动机构上设置有第二通孔，且该活动机构能够沿鼓轮的径向方向运动。
[0039]连接筋13上开设有第一通孔14，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆2被释放到达极限长度时，所述活动机构能够沿鼓轮I的径向方向朝向轮轴11运动，以使第二通孔与第一通孔14连通或不连通。
[0040]光电传感器包括能够持续发射光束的发射器31和能够接收发射器31发射的光束的接收器32，发射器31和接收器32分别设置于鼓轮I的轴向方向两端的壳体上，且接收器32与绞车控制器(图中未绘示)相连，发射器31、第一通孔14和接收器32的位置呈一条直线设置。
[0041]接收器32用于，根据是否接收到发射器32发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据接收到的控制信号向鼓轮I发送停止转动信号。
[0042]优选的，活动机构采用不透光材料制成。
[0043]优选的，发射器31可以采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。接收器32可以米用光电二极管或光电三极管。
[0044]利用光电传感器结合设置于鼓轮的连接筋上的活动机构，不会对传感器本身造成损伤，因此，传感器能够长期使用。该检测装置体积小、重量轻、结构简单，安装调试简单，检测灵敏度和可靠性高，增强直升机救援绞车的可靠性。
[0045]优选的，在连接筋13上沿鼓轮I的径向方向开设有贯穿轮轴I的轴壁的凹槽15，第一通孔14设置于凹槽15的两个槽壁上，且沿鼓轮的轴向方向设置。
[0046]活动机构容置于凹槽15内，当缠绕于鼓轮I上的绞车钢缆2被释放到达极限长度时，活动机构能够在凹槽15内沿凹槽15的深度方向运动，以使第二通孔与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14连通或不连通。
[0047]优选的，绞车控制器可以采用现有的控制器实现，例如，可以采用8051单片机。
[0048]以下结合图1，对本实用新型实施例的活动机构的结构做详细说明，需要说明的是，本实用新型的活动机构不限于以下实施例所举的结构，任何能够实现当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，可以在凹槽15内运动的活动机构都属于本实用新型的保护范围。
[0049]活动机构可以包括伸缩销41和弹簧42，伸缩销41和弹簧42容置于凹槽15内，在伸缩销41上沿伸缩销41的径向方向开设有第二通孔43，即第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14的朝向相同。伸缩销41和弹簧42首尾相接，在本实施例中，弹簧42的顶端与伸缩销41的底端连接。
[0050]伸缩销41能够借助缠绕于鼓轮上的绞车钢缆2的压力和弹簧42的弹力在凹槽15内运动，以使第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14连通或不连通。
[0051]优选的，伸缩销41采用不透光材料制成。
[0052]为了清楚描述本实用新型的技术方案，以下结合两个具体的实施例，对绞车钢缆位置检测装置的工作过程做详细描述。
[0053]实施例1
[0054]当绞车钢缆2缠绕在轮轴11上时，绞车钢缆2下压伸缩销41的顶端，伸缩销41被压入凹槽15内，伸缩销41的底端的弹簧42被压缩，呈压缩状态。此时，伸缩销41上的第二通孔43位于凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14的下方，第二通孔43与两个第一通孔14之间不连通。因此，从发射器31发射出的光束穿过发射器31 —侧的第一通孔14，被伸缩销41阻挡，无法穿过接收器31 —侧的第一通孔14，被接收器32接收到。相应的，接收器32就无法将光束转化为电信号，即绞车控制器也接收不到接收器32发送的电信号，则绞车控制器不做任何操作，鼓轮I继续转动并释放绞车钢缆。
[0055]当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆2被释放到达极限长度时，压在伸缩销42顶端的绞车钢缆2从轮轴11上释放，伸缩销41借助弹簧42释放的弹力，在凹槽15内朝向轮轴11的方向运动。当弹簧42的弹力释放完毕时，弹簧42呈自然状态，伸缩销41复位，此时，伸缩销41的顶端高于轮轴11 一段位移，伸缩销41上的第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14连通，发射器31发射的光束穿过发射器31 —侧的第一通孔14、第二通孔43以及接收器32 —侧的第一通孔14，最终被接收器32接收到。相应的，接收器32根据接收到的发射器31发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据该控制信号向鼓轮I发送停止转动信号，即接收器32将光束信号转化为电信号发送给绞车控制器，此时，该电信号为高电平信号。绞车控制器接收到接收器32发送的高电平信号后，根据该高电平信号向鼓轮I发送停止转动信号，从而及时控制鼓轮I停止转动，避免绞车钢缆从轮轴11上脱落。
[0056]实施例2
[0057]实施例2与实施例1在活动机构的结构以及工作原理方面相同，在此不再赘述。
[0058]实施例2与实施例1的区别在于:1、伸缩销41上的第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14之间的位置关系不同。2、绞车控制器根据光电传感器的检测信号控制鼓轮I转动的控制方式不同。
[0059]在实施例1中，当绞车钢缆2缠绕在轮轴11上时，伸缩销41上的第二通孔43位于凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14的下端，第二通孔43与两个第一通孔14之间不连通。而在实施例2中，当绞车钢缆2缠绕在轮轴11上时，伸缩销41上的第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14处于同一高度，即第二通孔43与两个第一通孔14之间连通。此时，相应的，发射器31发射的光束穿过发射器31 —侧的第一通孔14、第二通孔43以及接收器32 —侧的第一通孔14，最终被接收器32接收到。
[0060]当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆2被释放到达极限长度时，第二通孔43位于凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14的上方，伸缩销41上的第二通孔43与凹槽15的两个槽壁上的第一通孔14不再连通。因此，从发射器31发射出的光束穿过发射器31 —侧的第一通孔14，被伸缩销41阻挡，无法穿过接收器31 —侧的第一通孔14，被接收器32接收到。相应的，接收器32就无法将光束转化为电信号，此时，接收器32向绞车控制器发送低电平信号。当绞车控制器接收到接收器32发送的低电平信号时，根据该低电平信号向鼓轮I发送停止转动信号，从而及时控制鼓轮I停止转动，避免绞车钢缆从轮轴11上脱落。
[0061]本实用新型的绞车钢缆位置检测装置结构简单，实用，是作为直升机绞车安全保护的一种行之有效的补充手段。本实用新型采用光电探测原理，鼓轮与光电传感器非接触，可靠性高，且光电传感器与鼓轮回转机构独立运行，方便鼓轮排缆系统的设计与运行。
[0062]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种绞车钢缆位置检测装置，用于缠绕绞车钢缆的鼓轮的轮轴内部设置有内轴，内轴与鼓轮的轮轴同轴设置，在轮轴与内轴之间，沿鼓轮的轴向方向设置有用于连接轮轴和内轴的连接筋，其特征在于，所述绞车钢缆检测装置包括光电传感器以及设置于连接筋上的活动机构； 所述活动机构上设置有第二通孔，所述活动机构能够沿鼓轮的径向方向运动； 所述连接筋上开设有第一通孔，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，所述活动机构能够沿鼓轮的径向方向朝向轮轴运动，以使所述第二通孔与所述第一通孔连通或不连通； 所述光电传感器包括能够持续发射光束的发射器和能够接收发射器发射的光束的接收器，发射器和接收器分别设置于鼓轮的轴向方向上，且接收器与绞车控制器相连，发射器、第一通孔和接收器的位置呈一条直线设置； 所述接收器用于，根据是否接收到所述发射器发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
2.如权利要求1所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，所述活动机构采用不透光材料制成。
3.如权利要求1所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，在所述连接筋上沿鼓轮的径向方向开设有贯穿轮轴的轴壁的凹槽，所述第一通孔设置于所述凹槽的两个槽壁上，且沿鼓轮的轴向方向设置； 所述活动机构容置于所述凹槽内，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，所述活动机构能够在所述凹槽内沿凹槽的深度方向运动，以使所述第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通或不连通。
4.如权利要求3所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，所述活动机构包括容置于所述凹槽内的伸缩销和弹簧，伸缩销和弹簧首尾相接，在伸缩销上沿伸缩销的径向方向开设有第二通孔； 伸缩销能够借助缠绕于鼓轮上的绞车钢缆的压力和弹簧的弹力在所述凹槽内运动，以使所述第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通或不连通。
5.如权利要求4所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，伸缩销能够借助弹簧释放的弹力，在所述凹槽内朝向轮轴的方向运动，且使得伸缩销上的第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔连通，发射器发射的光束能够穿过第一通孔和第二通孔被接收器接收； 所述接收器用于，根据接收到的所述发射器发射的光束，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
6.如权利要求4所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，当缠绕于鼓轮上的绞车钢缆被释放到达极限长度时，伸缩销能够借助弹簧释放的弹力，在所述凹槽内朝向轮轴的方向运动，且使得伸缩销上的第二通孔与所述凹槽的两个槽壁上的第一通孔不连通，发射器发射的光束无法经由第一通孔穿过第二通孔被接收器接收； 所述接收器用于，当无法接收到发射器发射的光束时，向绞车控制器发送控制信号，以使绞车控制器根据所述控制信号向鼓轮发送停止转动信号。
7.如权利要求4所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，所述伸缩销采用不透光材料制成。
8.如权利要求1-7任一项所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，发射器采用发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。
9.如权利要求1-7任一项所述的绞车钢缆位置检测装置，其特征在于，接收器采用光电二极管或光电三极管。
【文档编号】B64D9/00GK203922550SQ201420235691
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】张振, 李勇, 郭庆华 申请人:北京金顺帆科技有限公司