钢丝绳损伤探测系统的制作方法

本发明涉及设备检测领域，特别是指一种钢丝绳损伤探测系统。

背景技术：

钢丝绳是工程中的主要承载构件，目前被广泛应用到煤矿、冶金、交通、建筑、旅游等部门。尽管钢丝绳具有强度高、自重轻、工作平稳等优点，但长期使用钢丝绳也会因疲劳而产生断丝或其他缺陷，存在潜在的风险，为此需要对钢丝绳进行定期检测。传统的钢丝绳检测有以下方法：目视检查、利用磁性、x射线、超声波等探测钢丝绳材料内部缺陷。其中，漏磁检测方法是一项自动化程度较高的磁学检测技术，其原理为：铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场来发现缺陷。

国家知识产权局于2018年8月3日公开了公开号为cn108358012a，名称为可调距电梯钢丝绳检测装置的发明专利申请，该钢丝绳检测装置包括两个检测单元、插入舌以及安全销组件；插入舌设置在两个检测单元之间，并与其中任意一个检测单元连接；另一个检测单元上设置有滑槽和安全销组件，插入舌用于嵌入滑槽内形成滑动配合，安全销组件用于调整定位所述插入舌伸入滑槽的距离。该钢丝绳检测装置通过使用插入舌对两个检测单元之间的内腔距离进行调整，实现两个检测单元之间的距离变化，同时采用安全销组件实现上述内腔距离的定位锁定，进而去适应不同类型的电梯钢丝绳在线检测。该技术虽然扩大了钢丝绳检测装置的适用范围，但是依然达不到对不同直径钢丝绳检测的目的。通过定位销组件定位调距只能做到对某几种直径钢丝绳的检测是比较准确的，当定位销定位于某个通孔时，能检测的钢丝绳直径处在一个区间内，若分别对两种直径不同的钢丝绳a、b(da>db，且da、db均在此时定位销定位的间距范围内)进行检测，钢丝绳a的检测信号相较于钢丝绳b一定要好，因为钢丝绳a的待检测表面与传感器之间间距更小，信号强度更高，缺陷信号更不容易被“淹没”，这样就无法保证针对不同直径钢丝绳检测结果的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种在检测不同直径的钢丝绳过程中能够保证检测表面与钢丝绳外表面的距离不变的钢丝绳损伤探测系统。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种钢丝绳损伤探测系统，包括检测机本体和检测元件，所述检测机本体包括第一检测机本体、第二检测机本体和用于调节第一检测机本体和第二检测机本体之间的距离的弹性装置，所述第一检测机本体与第二检测机本体内部均设置有检测元件；

所述检测元件包括设置于所述第一检测机本体内部和/或第二检测机本体内部的衔铁和与所述衔铁固定连接的衬套，所述衬套上设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽内分别设置有霍尔传感器和永磁体；

所述检测机本体的两端分别设置有用于固定钢丝绳的滑轮装置。

进一步的，所述弹性装置包括与所述第一检测机本体滑动连接的罩壳，所述罩壳与第一检测机本体之间设置有压缩弹簧，所述罩壳与第二检测机本体固定连接；

或者，所述弹性装置包括与第一检测机本体和第二检测机本体同时滑动连接的罩壳，所述罩壳与所述第一检测机本体之间以及所述罩壳与第二检测机本体之间均设置有压缩弹簧。

进一步的，所述压缩弹簧的内部设置有导向柱和与所述导向柱轴向配合的导向套，所述导向柱与罩壳固定连接，所述导向套与第一检测机本体固定连接。

进一步的，所述罩壳包括上半罩壳和下半罩壳以及用于锁紧所述上半罩壳和下半罩壳的锁紧装置。

进一步的，所述滑轮装置包括设置检测机本体两端的滑轮支架以及设置于所述滑轮支架上的滑轮，其中至少一个滑轮为位移滑轮，其余为定位滑轮。

进一步的，所述定位滑轮的表面低于所述衬套的端面。

进一步的，所述位移滑轮的内部设置有位移传感器。

进一步的，所述霍尔传感器与所述定位滑轮的表面之间的距离为1～3mm。

进一步的，所述检测机本体的端部设置有与所述霍尔传感器电性连接的航空插头接口。

进一步的，所述衬套的材质为铜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的钢丝绳损伤探测系统通过弹性装置控制第一检测机本体内衬套与第二检测机本体内衬套(或第二检测机本体)之间的距离，当将钢丝绳置于第一检测机本体内衬套与第二检测机本体内衬套(或第二检测机本体)之间后，可以保证第一检测机本体内衬套的表面与第二检测机本体内衬套(或第二检测机本体)的表面与钢丝绳的表面紧密接触。当检测钢丝绳时，无论钢丝绳的直径是否变化，设置于衬套内部的霍尔传感器与钢丝绳表面之间的距离始终保持一致，并且滑轮装置对钢丝绳的固定作用，减少了钢丝绳在检测过程中的晃动，提高了钢丝绳的检测精度。由此可知，本发明通过调节第一检测机本体和第二检测机本体之间的距离，能够实现对不同直径的钢丝绳的检测，扩大了检测范围，同时操作简单，还可以保证对钢丝绳的检测精度。

附图说明

图1为本发明的钢丝绳损伤探测系统中实施例1的结构示意图；

图2为本发明的钢丝绳损伤探测系统中实施例1未放置钢丝绳的侧剖视图；

图3为本发明的钢丝绳损伤探测系统中实施例2的结构示意图；

图4为本发明的钢丝绳损伤探测系统中实施例2未放置钢丝绳的侧剖视图；

图5为本发明的钢丝绳损伤探测系统中未放置钢丝绳的正剖视图；

图6为本发明的钢丝绳损伤探测系统中放置了钢丝绳后的正剖视图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种钢丝绳损伤探测系统，如图1至图6所示，包括检测机本体1和检测元件，检测机本体1包括第一检测机本体1-1、第二检测机本体1-2和用于调节第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2之间的距离的弹性装置2，第一检测机本体1-1与第二检测机本体1-2内部均设置有检测元件3；

检测元件3包括设置于第一检测机本体1-1内部和/或第二检测机本体1-2内部的衔铁3-1和与衔铁3-1固定连接的衬套3-3，衬套3-3上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽内分别设置有霍尔传感器3-2和永磁体3-4；

检测机本体1的两端分别设置有用于固定钢丝绳的滑轮装置4。

本发明的钢丝绳损伤探测系统在不检测钢丝绳，第一检测机本体1-1内衬套3-3的端面和第二检测机本体1-2内衬套3-3的端面(或第二检测机本体1-2的端面)在弹性装置2的作用下距离很小或者接触。当需要检测钢丝绳时，打开或拆下弹性装置2，第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2在脱离弹性装置2的作用后远离，由此带动第一检测机本体1-1内衬套3-3与第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)之间的距离变大，此时将钢丝绳置于第一检测机本体1-1内衬套3-3与第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)之间，再合上或装上弹性装置2，第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2在弹性装置2的作用下促使第一检测机本体1-1内衬套3-3的表面第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)的表面分别与钢丝绳的表面紧密接触。而置于检测机本体1内部的钢丝绳沿其轴向被检测单元磁化至饱和，衔铁3-1、永磁体3-4和钢丝绳形成磁闭合回路，霍尔传感器3-2即可感应钢丝绳表面的漏磁场，输出与漏磁场大小成正比的电信号，检测人员即可通过记录的各个数据判断钢丝绳各处的不同缺陷。

本发明的钢丝绳损伤探测系统通过弹性装置2控制第一检测机本体1-1内衬套3-3与第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)之间的距离，当将钢丝绳置于第一检测机本体1-1内衬套3-3与第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)之间后，可以保证第一检测机本体1-1内衬套3-3的表面与第二检测机本体1-2内衬套3-3(或第二检测机本体1-2)的表面与钢丝绳的表面紧密接触。当检测钢丝绳时，无论钢丝绳的直径是否变化，设置于衬套3-3内部的霍尔传感器3-2与钢丝绳表面之间的距离始终保持一致，并且滑轮装置4对钢丝绳的固定作用，减少了钢丝绳在检测过程中的晃动，提高了钢丝绳的检测精度。由此可知，本发明通过调节第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2之间的距离，能够实现对不同直径的钢丝绳的检测，扩大了检测范围，同时操作简单，还可以保证对钢丝绳的检测精度。

本发明中，弹性装置2优选采用以下结构实现对第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2的控制。

实施例1：

如图1-2和图5-6所示，弹性装置2包括与第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2同时滑动连接的罩壳2-2，罩壳2-2与第一检测机本体1-1之间以及罩壳2-2与第二检测机本体1-2之间均设置有压缩弹簧2-1。

本实施例中，在检测钢丝绳时，罩壳2-2位置固定不变。两个衬套3-3之间没有放置钢丝绳时，压缩弹簧2-1处于原始状态或微压缩状态，且两个衬套3-3的端面接触配合或距离很近。当将钢丝绳置于两个衬套3-3之间后，两个衬套3-3之间的距离变大将导致第一检测机本体1-1和第二检测机本体2-2均相对罩壳2-2向压缩弹簧2-1的方向移动。当第一检测机本体1-1和第二检测机本体2-2两者共同移动的距离达到钢丝绳的直径后，第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2停止移动，两个压缩弹簧2-1的反作用力促使钢丝绳的表面紧贴在两个衬套3-3的端面上。

实施例2：

如图3-6所示，弹性装置2包括与第一检测机本体1-1滑动连接的罩壳2-2’，罩壳2-2’与第一检测机本体1-1之间设置有压缩弹簧2-1’，罩壳2-2’与第二检测机本体1-2固定连接。

与实施例1不同的是，实施例2中只有第一检测机本体2-1与罩壳2-2’之间采用滑动连接方式。实施例2中，在检测钢丝绳时，罩壳2-2’与第二检测机本体1-2的位置固定不变。两个衬套3-3之间没有放置钢丝绳时，压缩弹簧2-1’处于原始状态或微压缩状态，且两个衬套3-3的端面接触配合或距离很近。当将钢丝绳置于两个衬套3-3之间后，两个衬套3-3之间的距离变大将导致第一检测机本体1-1相对罩壳2-2’向压缩弹簧2-1’的方向移动。当第一检测机本体1-1移动的距离达到钢丝绳的直径后，第一检测机本体1-1停止移动，同时压缩弹簧2-1’的反作用力促使钢丝绳的表面紧贴在两个衬套3-3的端面上。

上述两个实施例中，为防止第一件检测机本体1-1和第二检测机本体1-2相对于罩壳2-2/2-2’移动过程中出现卡顿现象，可以在第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2设置滑槽5，罩壳2-2/2-2’的一侧设置有与滑槽5滑动配合的滚动轴承6。

上述两个实施例中，在第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2相对罩壳2-2移动时，为防止压缩弹簧2-1倾斜，可以在压缩弹簧2-1的内孔内设置导向机构，具体的，导向机构可以包括轴向滑动的导向杆7和导向套8，导向杆7和导向套8均设置在压缩弹簧2-1的内部，导向柱与罩壳2-2固定连接，导向套8与第一检测机本体1-1固定连接。

上述两个实施例中，为便于本发明的钢丝绳损伤探测系统可以从钢丝绳的任一部位开始进行检测，罩壳2-2/2-2’可以采用上下或左右分离可拆装的结构形式。例如，当采用上下可拆装的结构时，罩壳2-2/2-2’可以包括上半罩壳2-2-1和下半罩壳2-2-2以及用于锁紧上半罩壳2-2-1和下半罩壳2-2-2的锁紧装置2-2-3。当需要检测钢丝绳时，打开锁紧装置2-2-3，在压缩弹簧2-1的作用下，上半罩壳2-2(第一检测机本体1-1)和下半罩壳2-2(第二检测机本体1-2)脱离，即可将钢丝绳从侧面放置在两个衬套3-3之间，之后用锁紧装置2-2-3将上半罩壳2-2-1和下半罩壳2-2-2锁紧，即可对钢丝绳进行检测即可。

其中，锁紧装置2-2-3可以采用现有技术中的锁紧结构如锁扣扣合方式，其不是本发明表述的重点，在此不再详细描述。

本发明一实施例中，滑轮装置4优选包括设置检测机本体1两端的滑轮支架4-1以及设置于滑轮支架4-1上的滑轮，其中至少一个滑轮为位移滑轮4-3，其余为定位滑轮4-2。可以在第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2的两端均设置滑轮支架4-1共4个，其中一个滑轮支架4-1上设置位移滑轮4-3，另外三个滑轮支架4-1上设置定位滑轮，钢丝绳进入系统时，定位滑轮4-2紧贴在钢丝绳的外表面，使钢丝绳待检测段(钢丝绳位于检测机本体1内部的部分)两端均在径向受左右相等的力，保证待检测段的钢丝绳始终与霍尔传感器3-2的检测面保持平行。而位移滑轮可以随着钢丝绳的移动绕自身转动，对钢丝绳的移动具有一定的导向作用。

此外，位移滑轮4-3的内部还可以设置有位移传感器(未示出)。待钢丝绳损伤探测系统固定好之后，钢丝绳开始提升，带动紧贴其表面的位移滑轮4-3转动，此时位移传感器可以采集钢丝绳的位置信息并将位置信息传输到pc端，之后钢丝绳经过检测机本体1内部时，霍尔传感器3-2将收集到的磁信号转化为电信号，并将电信号传递给pc端，pc端通过对该电信号的识别和处理，同时结合位移传感器传递的位置信息即可得到钢丝绳的健康状况信息。

在钢丝绳检测过程中，为减少甚至消除钢丝绳外表面与第一检测机本体1-1和第二检测机本体1-2之间的摩擦，同时保证检测过程中不影响钢丝绳的表面质量，定位滑轮4-2的表面优选设计为低于衬套3-3的端面，即定位滑轮4-2的表面优选凸出衬套3-3的端面。

进一步的，可以使用铜材质制作衬套3-3，这样即使检测过程中钢丝绳与衬套3-3出现摩擦，也不会磨损钢丝绳的外表面。

本发明一实施例中，霍尔传感器3-2与定位滑轮4-2的表面之间的距离优选为1～3mm，进一步为2mm，可以确保霍尔传感器3-2收集到的磁信号强度达到最大化，进一步提高对钢丝绳的检测精度。

本发明一实施例中，为了便于霍尔传感器3-2与航空插头连接，将检测到的数据传递到pc端，可以在检测机本体1的端部设置与霍尔传感器3-2电性连接的航空插头接口1-3。

此外，为了减轻检测仪的重量，便于检测人员的操作，检测机本体1和罩壳2-2优选采用碳纤维材料制成。

综上所述，本发明的钢丝绳损伤探测系统可同时对钢丝绳进行断股和漏磁在线检测，同时通过自身调距结构，实现了对不同直径钢丝绳的加测，确保检测精度，整体结构简单，运行牢固，设计合理，成本低，可操作性好，具有很好的推广价值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。