一种钢丝绳电缆同步调速装置的制作方法

本发明涉及调速装置技术领域，尤其是一种大幅度缩小滚筒体积的钢丝绳电缆同步调速装置。

背景技术

国家或者地方工程施工规范中要求，灌注桩在灌注混凝土前需对所成型的桩孔(槽)的质量进行检测，防止孔(槽)的垂直度、直径(宽度)误差超出规范指标。

如图1所示，现有方案中，为了防止探头在孔中水平旋转，通常通过两根钢丝绳外加一根电缆吊装探头，再通过一个电机1同时控制钢丝绳绕筒2和电缆绕筒3，通过事先算好传动轮的传动比与绕盘的直径比，来保证钢丝绳和电缆同步同长运动，使得探头4可以在桩孔(槽)的中心垂直升降，再利用超声波反射测距的技术手段，达到对孔(槽)壁进行扫描的目的；

由于吊装探头的钢丝绳和电缆在控制探头升降的过程中需保持拉直的状态(弯曲的钢丝绳或者电缆会缠绕到未弯曲的钢丝绳或者电缆上，影响探头工作或者是造成探头水平旋转)，下降过程中，电缆拉力过大，钢丝绳失力，探头存在旋转的风险，拉力过小，电缆可能放得过多，可能在孔中缠绕或者影响超声波信号的传输，对测量造成干扰；因此采用两根或以上的吊装方案时，需保证电缆或者钢丝绳同步收放，因此现有的方案中，电缆和钢丝绳大都采用单层绕卷造成控制探头升降的绞车中的绕盘体积庞大，并且笨重，使用和运输均不方便，增加使用成本。

同样，由于电缆和钢丝绳同步升降的要求，对绕盘的外径尺寸精度要求增加，造成绞车零部件的加工难度及成本大幅增加。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种体积小、线缆收放速度与钢丝绳同步的一种大幅度缩小滚筒体积的钢丝绳电缆同步调速装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种钢丝绳电缆同步调速装置，包括机架，所述机架上连接有线缆收放装置和钢丝绳收放装置，所述线缆收放装置包括线缆绕筒、往复运动装置和第一电机，所述线缆绕筒通过转轴与机架连接，所述线缆绕筒的一端连接有链轮，所述链轮与第一电机之间通过链条连接，第一电机连接有控制器，往复运动装置位于线缆绕筒的上方，所述线缆绕筒的一侧有导轮ⅰ，线缆压在导轮ⅰ上，所述导轮ⅰ安装在一活动横梁的下方，活动横梁上还连接有压力传感器，所述压力传感器与控制器连接，所述活动横梁位于线缆收放装置和钢丝绳收放装置之间；

所述钢丝绳收放装置包括钢丝绳绕筒和第二电机，所述钢丝绳绕筒通过转轴与机架连接，所述钢丝绳绕筒的一端有链轮，所述链轮和第二电机通过链条连接，所述第二电机与控制器连接，线缆和钢丝绳分别与探头连接，探头与控制器连接。

进一步的，所述往复运动装置包括往复丝杠，所述往复丝杠通过轴套与机架连接，所述往复丝杠还与驱动电机连接，所述往复丝杠上有丝母滑块，所述丝母滑块内连接有导轮ⅱ。

进一步的，所述线缆绕筒的另一侧有压线轮，所述压线轮位于导轮ⅱ的下方，所述压线轮包括两个导轮，两个导轮的两侧有固定杆。

进一步的，所述活动横梁的一端通过轴销固定在机架上，所述压力传感器位于横梁与轴相对的另一端。

进一步的，所述钢丝绳绕筒包括第一钢丝绳绕筒和第二钢丝绳绕筒，第一钢丝绳绕筒和第二钢丝绳绕筒通过链轮和链条与第二电机连接。

进一步的，所述机架上还安装有蓄电池，所述蓄电池与第一电机和第二电机连接，所述第一电机和第二电机为步进电机。

进一步的，所述控制器无线连接有无线控制终端。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

1、本发明中利用压力传感器检测线缆的松紧程度，将信号反馈到控制器，实现线缆与钢丝绳的同步运动，从而线缆不需要单层精确地绕在绕筒上，它可以在一个绕筒上多层绕线，这样就大大减小了绕筒长度，节省了整机体积；克服了下降过程中，电缆拉力过大，钢丝绳失力，探头存在旋转的风险，拉力过小，电缆可能放得过多，可能在孔中缠绕或者影响超声波信号的传输，对测量造成干扰的不足；

2、本发明中将导轮与压力传感器集成到一个活动横梁上，组成信号检测机构，结构紧凑，合理利用了空间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为现有方案的结构示意图；

图2为本发明的线缆收放装置和钢丝绳收放装置的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图图。

图中：1电机，2钢丝绳绕筒，3电缆绕筒，4探头，5线缆绕筒，6第一电机，7链轮，8导轮ⅰ，9活动横梁，10压力传感器，11钢丝绳绕筒，12第二电机，13往复丝杠，14丝母滑块，15导轮ⅱ，16压线轮，17探头。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2和图3所示，一种钢丝绳电缆同步调速装置，包括机架，机架上连接有线缆收放装置和钢丝绳收放装置，线缆收放装置包括线缆绕筒5、往复运动装置和第一电机6，线缆绕筒5通过转轴与机架连接，转轴与机架之间通过轴套连接，线缆绕筒5的一端连接有链轮7，链轮7安装在转轴上，链轮7与第一电机6之间通过链条连接，第一电机6转动，在链条7的作用下带动链轮7转动，从而带动线缆绕筒5转动，实现线缆的收放操作，第一电机6连接有控制器，往复运动装置位于线缆绕筒5的上方，线缆绕筒5的一侧有导轮ⅰ8，线缆压在导轮ⅰ8上，导轮ⅰ8安装在一活动横梁9的下方，活动横梁9上还连接有压力传感器10，压力传感器10与控制器连接，控制器实时检测压力传感器10的输出信号(即电缆拉力)，根据压力信号的大小控制电缆电机(即第一电机6)的快慢，使得电缆的拉力维持在设定的区间，以此来保证电缆和钢丝绳运行的同步；活动横梁9位于线缆收放装置和钢丝绳收放装置之间；

钢丝绳收放装置包括钢丝绳绕筒11和第二电机12，钢丝绳绕筒11通过转轴与机架连接，转轴与机架之间通过轴套连接，钢丝绳绕筒12的一端有链轮7，链轮7和第二电机12通过链条连接，第二电机12与控制器连接，线缆和钢丝绳分别与探头17连接，探头17与控制器连接。

工作原理：技术方案中，将钢丝绳和电缆分别用一只电机分开控制，由于钢丝绳自身特点，其在绕筒上的缠绕均匀致密，精度控制性能良好，而线缆较粗且容易弯曲变形，不容易通过绕盘转动圈数控制并保证其收放长度精度，故本方案中以钢丝绳电机(即第二电机12)恒速转动，而线缆电机(即第一电机6)通过压力传感器10的反馈信号在控制器的控制下不断调整自身速度，以保持其收放速度与钢丝绳同步。

压力传感器10的用法如下，将线缆单独压在一个导轮(本申请中是导轮ⅰ8)上，导轮安装在一个活动横梁9上，活动横梁9以一根轴固定，横梁可以绕轴转动，工作过程中，线缆会给横梁施加一定的压力，在横梁与轴相对的另一端装上压力传感器10，给压力传感器10设置一个固定值，当检测压力大于固定值时说明线缆放出速度过小，电机要增速，当检测压力值小于固定值时说明线缆放出速度过大，电机要减速。这样实现线缆电机(即第一电机6)与钢丝绳电机(即第二电机12)的同步。正是这种压力传感器10检测相对速度的机构，使电机单独控制线缆与钢丝绳同步成为可能，从而代替以往靠线缆绕筒5单层绕线保证精度的绕筒尺寸大大减小了，也从而使整机体积大大减小。

作为一个优选实施方式，本实施例中的往复运动装置包括往复丝杠13，往复丝杠13通过轴套与机架连接，往复丝杠13还与驱动电机连接，往复丝杠13上有丝母滑块14，丝母滑块14内连接有导轮ⅱ15；采用此结构，往复丝杠13带动丝母滑块14往复运动，线缆穿过导轮ⅱ15，跟随丝母滑块14往复运动，实现在绕筒上的多层缠绕与收放，大大减小了绕筒长度，节省了整机体积。

作为一个优选实施方式，本实施例中的线缆绕筒5的另一侧有压线轮16，压线轮16位于导轮ⅱ15的下方，压线轮16包括两个导轮，两个导轮的两侧有固定杆；工作时，线缆设置在两个导轮内，导轮两侧的固定杆一方面起到固定导轮的作用，另一方面，可以进一步确保线缆在两个导轮之间上下移动，线缆在收放过程中不会发生偏移，线缆收放更顺畅。

作为一个优选实施方式，本实施例中的活动横梁9的一端通过轴销固定在机架上，压力传感器10位于活动横梁9与轴相对的另一端，活动横梁9用轴固定于机架上，可以绕轴活动，安装拆卸方便；导轮与压力传感器10集成到一个活动横梁9上，组成信号检测机构，结构紧凑，合理利用了空间。

作为一个优选实施方式，本实施例中的钢丝绳绕筒11包括第一钢丝绳绕筒和第二钢丝绳绕筒，第一钢丝绳绕筒和第二钢丝绳绕筒通过链轮7和链条与第二电机12连接，钢丝绳绕筒11由一个变成两个，直径减小，减少加工难度，易于精度控制。

作为一个优选实施方式，本实施例中的机架上还安装有蓄电池，蓄电池与第一电机6和第二电机12连接，第一电机6和第二电机12为步进电机，采用此结构，绞车在使用过程中，不需要在现场连接线路通电，使用更方便，而且工作现场更整洁，降低了安全隐患。为绞车配备动力电池，使得绞车可以成为独立的设备，方便现场使用和吊装。

作为一个优选实施方式，本实施例中的控制器无线连接有无线控制终端，无线控制终端用于显示绞车上的传感器采集的数据和对控制器发出控制指令，为绞车配备动力电池，并使用无线通讯，使得绞车可以成为独立的设备，方便现场使用和吊装。

综上：本发明中利用压力传感器10检测线缆的松紧程度，将信号反馈到控制器，实现线缆与钢丝绳的同步运动，从而线缆不需要单层精确地绕在绕筒上，它可以在一个绕筒上多层绕线，这样就大大减小了绕筒长度，节省了整机体积；克服了下降过程中，电缆拉力过大，钢丝绳失力，探头存在旋转的风险，拉力过小，电缆可能放得过多，可能在孔中缠绕或者影响超声波信号的传输，对测量造成干扰的不足；

本发明中将导轮与压力传感器10集成到一个活动横梁9上，组成信号检测机构，结构紧凑，合理利用了空间。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。