一种起重机载荷检测装置的制作方法

1.本发明涉及起重机构技术领域，具体涉及一种起重机载荷检测装置。


背景技术：

2.起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，其工作特点是做间歇性运动、启动频繁、起重量不确定，当起重机超载运行时，会对起重机的部件造成损坏，影响起重机的正常运行，严重时甚至造成安全事故，因此，在起重机工作过程中，通常需要对起重机的载荷进行限制，这就需要对起重机的载荷进行测试。


技术实现要素：

3.发明人发现，现有的载荷测试装置大都是垂直加载的，即纵向加载，在钢缆拉动重物加速上升及加速下降时钢缆的载荷最大，钢缆更容易受损，因此，在钢缆受到的载荷增加时对钢缆拉动重物移动的加速度进行及时调整，能够防止钢缆达到极限受力的情况。本发明提供一种起重机载荷检测装置，以解决现有的起重机的钢缆在重物质量较大时容易损坏的问题。
4.本发明的一种起重机载荷检测装置采用如下技术方案：一种起重机载荷检测装置包括支撑架、引导轮、钢缆、绕线轴和驱动机构；支撑架设置于地面，引导轮的轴线沿水平方向延伸，引导轮绕自身轴线可转动地安装于支撑架；钢缆绕在引导轮的外侧，钢缆的一端悬空，用于悬挂重物；绕线轴水平设置于支撑架的一侧，钢缆的一端缠绕在绕线轴上，驱动机构设置于绕线轴上，驱动机构包括驱动电机、变速传动机构、加速感应机构和变速操纵机构；驱动电机通过变速传动机构驱动绕线轴转动，使钢缆的另一端拉动重物升降。
5.加速感应机构用于检测吊起的重物上升或下降的加速度，且在重物上升或下降的加速度超出预设值时控制变速操纵机构启动，变速操纵机构启动时通过改变变速传动机构带动绕线轴转动的转速来调节物体上升或下降时的加速度，进而调节钢缆受到的拉力，使钢缆受到的拉力不超过预设大小。
6.进一步地，绕线轴的外侧还套装有两个支撑板，两个支撑板的外侧安装有外壳，外壳与两个支撑板和绕线轴共同形成安装腔，加速感应机构包括感应轮、感应块和拉力伸缩杆；所述感应轮有两个，每个感应轮包括传感平面和传感斜面，传感平面有两个，每个传感平面沿绕线轴的轴向方向可滑动地设置于安装腔内，传感平面的外周壁与安装腔的腔壁密封滑动配合，传感平面的内周壁与绕线轴密封滑动配合；传感斜面有两个，两个传感斜面分别设置于两个传感平面相对的一侧，且设置于传感平面的一个半部，沿绕线轴转动的反方向，每个传感斜面的厚度逐渐增大；感应块设置于两个感应轮之间，初始状态下，感应轮的两侧与传感平面另一个半部接触；拉力伸缩杆的一端连接于感应轮，拉力伸缩杆的另一端通过连接板与绕线轴固定连接；当感应块在惯性的作用下相对于绕线轴向绕线轴转动的反方向移动时，顶推两个感应轮相互远离。两个感应轮远离时通过变速操纵机构作用在变速
传动机构上，以启动变速操纵机构。
7.进一步地，变速传动机构包括第一变速轮、第二变速轮和传动带；第一变速轮和第二变速轮均沿绕线轴的轴向方向可滑动地设置，传动带的一端套在第一变速轮和第二变速轮的外侧，第一变速轮到加速感应机构的距离小于第二变速轮到加速感应机构的距离且通过第一变速轮和第二变速轮的相互靠近或远离改变传动带的传动比。
8.每个感应轮与支撑板之间形成第一储液腔，所述绕线轴内部具有两段密封的腔室，两段密封的腔室相邻的一端通过挡块分隔，两段密封的腔室远离的一端通过固定活塞封堵，每段密封的腔室内部还设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将密封的腔室分割成第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔，第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔从绕线轴的中心向端部依次设置；第二储液腔与第一储液腔连通，第一储液腔、第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔内均充满液压油；第一隔板通过拉簧与挡块连接，且与第一变速轮固定连接，第二隔板处于第一隔板的远离挡块的一侧，且与第二变速轮固定连接；第一隔板与第二隔板上均设置有沿绕线轴的轴向方向上贯通的通孔，第一隔板上设置有控制第一隔板上的通孔打开或关闭的第一开关阀，第二隔板上设置有控制第二隔板上的通孔打开或关闭的第二开关阀。
9.进一步地，绕线轴的两端安装有第一挡环，第一变速轮与加速感应机构之间设置有第二挡环，第二挡环固定安装于绕线轴的外侧；处于相邻的第一挡环和第二挡环之间的绕线轴的内部设置有空腔，空腔的外周壁上设置有条形孔，第一变速轮和第二变速轮沿条形孔可滑动地设置。
10.第一变速轮和第二变速轮上均设置有沿其轴向方向延伸的滑槽和插板，第一变速轮上的插板插入第二变速轮的滑槽内，且沿第二变速轮上的滑槽可滑动，第二变速轮上的插板插入第一变速轮的滑槽内，且沿第一变速轮上的滑槽可滑动；所述固定活塞上设置有第一贯穿孔，第一变速轮和第一隔板之间连接有第一固定杆，第一固定杆穿过第一贯通孔；所述固定活塞上还设置有第二贯通孔，第二变速轮与第二隔板之间连接有第二固定杆，第二固定杆穿过第二贯通孔，且穿过第一隔板进入第二储液腔内。
11.进一步地，感应块包括第一组成块和第二组成块，第一组成块与第二组成块之间能够在绕线轴的周向方向上相对滑动地设置；且第一组成块与第二组成块的相对滑动通过电控阀控制，所述拉力伸缩杆的一端与第一组成块固定连接。
12.进一步地，传动带的另一端设置有能够相互远离或靠近的第三变速轮和第四变速轮，当第一变速轮和第二变速轮相互远离时第三变速轮和第四变速轮的相互靠近，当第一变速轮和第二变速轮相互靠近时第三变速轮和第四变速轮的相互远离，所述驱动电机驱动第三变速轮和第四变速轮转动。
13.进一步地，支撑架在上下方向可伸缩地设置，支撑架的顶部设置有两个支撑座，每个支撑座上设置有一个转轴，转轴绕自身轴线可转动地设置，引导轮有四个，每两个引导轮可转动地安装于一个转轴的两端，每个钢缆处于两个引导轮的外周侧。
14.进一步地，密封的腔室的腔壁上设置有换液孔，换液孔仅在注液和排液时打开。
15.本发明的有益效果是：本发明的一种起重机载荷检测装置通过在绕线轴设置加速感应机构，动态测试了钢缆的受力情况，并通过变速传动机构和变速操纵机构对绕线轴的转动速度进行调整，来调节钢缆拉动物体上升或下降时的加速度，进而调节钢缆受到的拉
力，使钢缆受到的拉力不超过预设大小，防止钢缆因受力过大而断裂，提高装置的安全性能。
16.将第一组成块、第二组成块所形成的感应块的长度与重物的质量成正比。当重物整体质量较大，则通过控制电控阀使第一组成块和第二组成块所形成的感应块变长，进而使感应块与两个传感斜面接触所移动的距离变短，便于快速触发加速感应机构，进而更好地对钢缆的受力情况进行检测，更加保证了在不同重量不同加速度条件下钢缆载荷的检测结果的准确性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例的结构示意图；图2为本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例的主视图；图3为本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例的侧视图；图4为本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例的俯视图；图5为图4中a-a面剖视图；图6为图5中d处放大图；图7为图4中b-b面剖视图；图8为图7中c处放大图；图9为本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例的绕线轴和加速感应机构的爆炸图。
19.图中：100、钢缆；200、引导轮；300、支撑座；400、支撑架；500、底盘；600、传动带；700、变速传动机构；701、第一变速轮；702、第二变速轮；703、第一隔板；704、第二隔板；705、固定活塞；706、第一开关阀；707、第二开关阀；708、第一固定杆；709、第二固定杆；800、加速感应机构；801、外壳；802、感应块；821、第一组成块；822、第二组成块；803、支撑板；804、换液孔；805、拉簧；806、拉力伸缩杆；807、挡块；810、感应轮；811、传感斜面；812、传感平面；900、绕线轴；901、第一挡环；902、第二挡环；903、条形孔。
实施方式
20.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楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明的一种起重机载荷检测装置的实施例，如图1至图9所示，一种起重机载荷检测装置包括支撑架400、引导轮200、钢缆100、绕线轴900和驱动机构。支撑架400设置于地面，具体地，支撑架400的底部安装有底盘500，底盘500固定安装于地面。引导轮200的轴线沿水平方向延伸，引导轮200绕自身轴线可转动地安装于支撑架400。钢缆100绕在引导轮
200的上方，钢缆100的左端悬空，用于悬挂重物；绕线轴900水平设置于支撑架400的右侧，钢缆100的右端从底部绕过绕线轴900之后缠绕在绕线轴900上，驱动机构设置于绕线轴900上，驱动机构包括驱动电机、变速传动机构700、加速感应机构800和变速操纵机构；驱动电机通过变速传动机构700驱动绕线轴900转动，使钢缆100的左端拉动重物升降。驱动电机驱动绕线轴900逆时针转动时通过钢缆100拉动重物上升，驱动电机驱动绕线轴900顺时针转动时通过钢缆100拉动重物下降。
22.加速感应机构800设置于绕线轴900的中部，加速感应机构800用于检测吊起的重物上升或下降的加速度，且在重物上升或下降的加速度超出预设值时控制变速操纵机构启动，变速操纵机构启动时通过改变变速传动机构700带动绕线轴900转动的转速，来调节物体上升或下降时的加速度，进而调节钢缆100受到的拉力，使钢缆100受到的拉力不超过预设大小，防止钢缆100因受力过大而断裂。
23.在本实施例中，绕线轴900的外侧还套装有两个支撑板803，两个支撑板803的外侧安装有外壳801，外壳801与两个支撑板803和绕线轴900共同形成安装腔，加速感应机构800包括感应轮810、感应块802和拉力伸缩杆806。感应轮810有两个，每个感应轮810包括传感平面812和传感斜面811，传感平面812有两个，每个传感平面812沿绕线轴900的轴向方向可滑动地设置于安装腔内，传感平面812的外周壁与安装腔的腔壁密封滑动配合，传感平面812的内周壁与绕线轴900密封滑动配合。传感斜面811有两个，两个传感斜面811分别设置于两个传感平面812相对的一侧，且设置于传感平面812的一个半部，沿绕线轴900转动的反方向，每个传感斜面811的厚度逐渐增大。感应块802设置于两个感应轮810之间，初始状态下，感应轮810的两侧与传感平面812另一个半部接触；拉力伸缩杆806的一端连接于感应轮810，拉力伸缩杆806的另一端通过连接板与绕线轴900固定连接；当感应块802在惯性的作用下相对于绕线轴900向绕线轴900转动的反方向移动时，顶推两个感应轮810相互远离，具体地，当钢缆100拉动重物上升的过程中，重物上升的速度先增加后匀速，之后再减速为0，在重物加速上升时，则说明绕线轴900逆时针转动的速度较快，而感应块802在惯性作用下相对于绕线轴900具有停留在原位置的趋势，也就是说，感应块802会相对于绕线轴900顺时针转动，如果绕线轴900的转速过大，则感应块802在惯性的作用下转动至与传感斜面811接触，进而与两侧的感应轮810发生挤压，推动两个感应轮810相互远离。
24.当钢缆100带动重物下降时，重物下降的速度先增加后匀速之后再减速，当重物减速下降时，则说明绕线轴900顺时针转动的速度变慢，感应块802在自身惯性的作用下相对于绕线轴900顺时针转动，若绕线轴900减速较快，则感应块802会转动至与传感斜面811接触时则会推动两个感应轮810相互远离。
25.两个感应轮810远离时通过变速操纵机构作用在变速传动机构700上，以启动变速操纵机构。
26.在本实施例中，变速传动机构700包括第一变速轮701、第二变速轮702和传动带600。第一变速轮701和第二变速轮702均沿绕线轴900的轴向方向可滑动地设置，传动带600的一端套在第一变速轮701和第二变速轮702的外侧，第一变速轮701到加速感应机构800的距离小于第二变速轮702到加速感应机构800的距离，且通过第一变速轮701和第二变速轮702的相互靠近或远离改变传动带600的传动比。
27.每个感应轮810与支撑板803之间形成第一储液腔，绕线轴900内部具有两段密封
的腔室，两段密封的腔室相邻的一端通过挡块807分隔，两段密封的腔室远离的一端通过固定活塞705封堵，每段密封的腔室内部还设置有第一隔板703和第二隔板704，第一隔板703和第二隔板704将密封的腔室分割成第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔，第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔从绕线轴900的中心向端部依次设置。第二储液腔与第一储液腔连通，第一储液腔、第二储液腔、第三储液腔和第四储液腔内均充满液压油；第一隔板703通过拉簧805与挡块807连接，且与第一变速轮701固定连接，第二隔板704处于第一隔板703的远离挡块807的一侧，且与第二变速轮702固定连接；第一隔板703与第二隔板704上均设置有沿绕线轴900的轴向方向上贯通的通孔，第一隔板703上设置有控制第一隔板703上的通孔打开或关闭的第一开关阀706，第二隔板704上设置有控制第二隔板704上的通孔打开或关闭的第二开关阀707。具体地，在重物上升时，第一开关阀706处于打开状态，第二开关阀707处于关闭状态。当两个感应轮810相互远离时第一储液腔内的液体受到挤压进入第二储液腔内，进入第二储液腔内的液体推动第一隔板703向靠近第二隔板704的一侧移动，第一隔板703移动时带动第一变速轮701向靠近第二变速轮702的一侧移动，使得变速传动机构700位置处的传动直径变大，驱动电机与绕线轴900的传动比减小，完成绕线轴900相对于驱动电机输出轴的降速，以防止绕线轴900的加速度过大导致的钢缆100的受力过大。
28.在重物下降时，第一开关阀706处于关闭状态，第二开关阀707处于打开状态。当两个感应轮810相互远离时第一储液腔内的液体受到挤压进入第二储液腔内，第二储液腔内的液体推动第二隔板704向远离第一隔板703的一侧移动，第二隔板704移动时带动第二变速轮702向远离第二变速轮702的一侧移动，使得变速传动机构700位置处的传动直径减小，驱动电机与绕线轴900的传动比增大，完成绕线轴900的相对于驱动电机输出轴的升速，以防止绕线轴900的减速过大导致的钢缆100的受力过大。
29.在本实施例中，绕线轴900的两端安装有第一挡环901，第一变速轮701与加速感应机构800之间设置有第二挡环902，第二挡环902固定安装于绕线轴900的外侧，以限制第一变速轮701和第二变速轮702的移动区间；处于相邻的第一挡环901和第二挡环902之间的绕线轴900的内部设置有空腔，空腔的外周壁上设置有条形孔903，第一变速轮701和第二变速轮702沿条形孔903可滑动地设置。
30.第一变速轮701和第二变速轮702上均设置有沿其轴向方向延伸的滑槽和插板，第一变速轮701上的插板插入第二变速轮702的滑槽内，且沿第二变速轮702上的滑槽可滑动，第二变速轮702上的插板插入第一变速轮701的滑槽内，且沿第一变速轮701上的滑槽可滑动。固定活塞705的外边缘设置有第一贯穿孔，第一变速轮701和第一隔板703之间连接有第一固定杆708，第一固定杆708穿过第一贯通孔；固定活塞705中心设置有第二贯通孔，第二变速轮702与第二隔板704之间连接有第二固定杆709，第二固定杆709穿过第二贯通孔，且穿过第一隔板703的中部进入第二储液腔内。若第二储液腔内的液体增多，且第一开关阀706打开，第二开关阀707关闭时，由于第四储液腔内的液体无法压缩，故当第二储液腔内的液压增多时仅能只能通过推动第一隔板703的移动来增大第二储液腔的容积。若第二储液腔内的液体增多，且第一开关阀706关闭，第二开关阀707打开时，由于第一隔板703受到拉簧805的拉力，故第一隔板703具有一定的移动阻力，因此，当第二储液腔内的液体增多时，则液体更容易向外挤压第二固定杆709，使第二固定杆709逐渐脱离第二储液腔向远离第二储液腔的一侧移动，第二固定杆709移动带动第二隔板704同步移动，使得第一变速轮701和
第二变速轮702之间的间距增大。
31.在本实施例中，感应块802包括第一组成块821和第二组成块822，第一组成块821与第二组成块822之间能够在绕线轴900的周向方向上相对滑动地设置。且第一组成块821与第二组成块822的相对滑动通过电控阀控制，拉力伸缩杆806的一端与第一组成块821固定连接。第一组成块821、第二组成块822所形成的感应块802的长度与重物的质量成正比。本实施例的一种起重机载荷检测装置还包括质量检测装置，用于检测重物的质量，当重物整体质量较大，则通过控制电控阀使第一组成块821和第二组成块822所形成的感应块802变长，进而使感应块802与两个传感斜面811接触所移动的距离变短，便于快速触发加速感应机构800，进而更好地对钢缆100的受力情况进行检测，保护了钢缆100。同样地，当重物整体质量较小，则通过控制电控阀使第一组成块821和第二组成块822所形成的感应块802变短，进而使感应块802与两个传感斜面811接触所移动的距离变长，使得绕线轴900加速度的变化范围较大。
32.在本实施例中，传动带600的另一端设置有能够相互远离或靠近的第三变速轮和第四变速轮，当第一变速轮701和第二变速轮702相互远离时第三变速轮和第四变速轮相互靠近，当第一变速轮701和第二变速轮702相互靠近时第三变速轮和第四变速轮相互远离，所述驱动电机驱动第三变速轮和第四变速轮转动，以适配传动带600的长度。
33.在本实施例中，支撑架400在上下方向可伸缩地设置，支撑架400的顶部设置有两个支撑座300，每个支撑座300上设置有一个转轴，转轴绕自身轴线可转动地设置，引导轮200有四个，每两个引导轮200可转动地安装于一个转轴的两端，每个钢缆100处于两个引导轮200的外周侧，减小钢缆100升降时的摩擦力。
34.在本实施例中，密封的腔室的腔壁上设置有换液孔804，换液孔804仅在注液和排液时打开，便于更换液体。
35.本实施例的一种起重机载荷检测装置的工作原理和工作方法为：起吊重物时，开启驱动电机，驱动电机通过第三变速轮、第四变速轮和传动带600带动第一变速轮701和第二变速轮702转动，第一变速轮701和第二变速轮702带动绕线轴900逆时针转动，使钢缆100的右端卷绕在绕线轴900上，钢缆100的左端拉动重物抬升。放下重物时，驱动电机通过第三变速轮、第四变速轮和传动带600带动第一变速轮701和第二变速轮702反向转动，第一变速轮701和第二变速轮702带动绕线轴900逆时针转动，使钢缆100的左端带动重物下降，完成起重工作。
36.当钢缆100拉动重物上升的过程中，重物上升的速度先增加后匀速，之后再减速为0，在重物加速上升时，感应块802在惯性的作用下相对于绕线轴900顺时针转动，若绕线轴900的加速度过大，则感应块802会转动至与传感斜面811接触，感应块802与传感斜面811接触时则会推动两个感应轮810相互远离。由于在重物上升时，第一开关阀706处于打开状态，第二开关阀707处于关闭状态。因此两个感应轮810相互远离时第一储液腔内的液体受到挤压进入第二储液腔内，进入第二储液腔内的液体推动第一隔板703向靠近第二隔板704的一侧移动，第一隔板703移动时带动第一变速轮701向靠近第二变速轮702的一侧移动，使得变速传动机构700位置处的传动直径变大，驱动电机与绕线轴900的传动比减小，完成绕线轴900相对于驱动电机输出轴的降速，以防止绕线轴900加速度过大导致钢缆100的受力过大。之后在绕线轴900的匀速转动时，感应块802在拉力伸缩杆806的作用下复位，且第一隔板
703在拉簧805的作用下复位。
37.当钢缆100带动重物下降时，重物下降的速度先增加后匀速之后再减速，当重物减速下降时，感应块802在自身惯性的作用下相对于绕线轴900顺时针转动，若绕线轴900减速较快，则感应块802会转动至与传感斜面811接触时则会推动两个感应轮810相互远离。由于在重物下降时，第一开关阀706处于关闭状态，第二开关阀707处于打开状态，则当两个感应轮810相互远离时第一储液腔内的液体受到挤压进入第二储液腔内，第二储液腔内的液体通过推动第二固定杆709向远离第二储液腔的一侧移动，第二固定杆709带动第二隔板704向远离第一隔板703的一侧移动，第二隔板704移动时带动第二变速轮702向远离第二变速轮702的一侧移动，使得变速传动机构700位置处的传动直径减小，驱动电机与绕线轴900的传动比增大，完成绕线轴900相对于驱动电机输出轴的升速，以防止绕线轴900的减速过大导致钢缆100的受力过大。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。