一种随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及钢丝绳检测技术领域，具体而言，涉及一种随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统。


背景技术：

2.钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳主要由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳在物料搬运机械设备中，能够提供提升、牵引、拉紧和承载的作用。同时，钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。由于钢丝绳在工作时通常承受较大外力，容易由于拉力、重力等受力而出现撕裂等破损，为了保证钢丝绳安全作业，需要定期对钢丝绳进行探伤检测。现有技术中，利用基于磁记忆规划方法的探伤设备对起重机上的钢丝绳进行探伤检测。
3.经发明人研究发现，现有的起重机钢丝绳检测设备存在如下缺点：
4.由于钢丝绳运行过程中会产生晃动，钢丝绳与检测设备之间的位置不断发生变化，降低检测结果的准确性以及可靠性；并且钢丝绳与检测设备之间易产生碰撞，损伤检测设备，缩短检测设备的使用寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统，其能够在检测过程中随钢丝绳一起摆动，检测装置与钢丝绳之间的相对位置不会发生改变，不易影响检测结果的准确性和可靠性，且检测装置和钢丝绳之间不易产生碰撞，检测装置的使用寿命长，降低成本。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本实用新型提供一种随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统，用于检测天车卷筒上的钢丝绳，包括：
8.机架以及均与所述机架连接的检测装置、摇摆装置和传力装置，所述检测装置用于梳理并检测钢丝绳内部磁场，所述摇摆装置用于与天车横梁连接，所述传力装置用于与钢丝绳接触以将钢丝绳摆动时产生的外力通过所述机架传递至所述摇摆装置，以使所述机架、所述检测装置和所述传力装置一同随所述钢丝绳摆动。
9.在可选的实施方式中，所述摇摆装置包括第一拉簧组件和第二拉簧组件，所述第一拉簧组件的一端与所述机架连接，另一端用于与天车横梁连接；所述第二拉簧组件的一端与所述机架连接，另一端用于与天车横梁连接，所述第一拉簧组件与所述第二拉簧组件分别位于所述机架的两侧。
10.在可选的实施方式中，所述摇摆装置还包括支撑关节，所述支撑关节包括定位轴、第一摆臂和第二摆臂，所述定位轴用于与天车横梁固定连接，所述第一摆臂与所述定位轴绕第一轴线可转动地连接，所述第二摆臂与所述第一摆臂绕第二轴线可转动地连接，所述第二摆臂与所述机架绕第三轴线可转动地连接；其中，所述第一轴线与所述第二轴线垂直，
所述第二轴线与所述第三轴线平行。
11.在可选的实施方式中，所述第一摆臂与所述第二摆臂呈夹角设置。
12.在可选的实施方式中，所述定位轴包括一体式的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段的外径大于所述第二轴段的外径，以使所述第一轴段和所述第二轴段的连接处形成环形抵接面；所述第一轴段用于与天车横梁连接；所述第一摆臂套接在所述第二轴段外，所述第二轴段外固定连接有限位帽，所述第一摆臂被夹持于所述环形抵接面和所述限位帽之间。
13.在可选的实施方式中，所述传力装置包括两个传力轮，所述两个传力轮均与所述机架可转动地连接，所述两个传力轮间隔设置以共同限定出供钢丝绳穿设的穿设通道。
14.在可选的实施方式中，所述传力轮设置有供钢丝绳穿设的环形定位槽。
15.在可选的实施方式中，所述传力装置还包括轮架，所述轮架与所述机架连接，所述两个传力轮均与所述轮架可转动地连接。
16.在可选的实施方式中，所述两个传力轮二者中的至少一个与所述机架可滑动地连接，以调节所述穿设通道的大小，从而适应不同外径的钢丝绳的穿设。
17.在可选的实施方式中，所述检测装置包括磁加载机构和磁检测机构，所述磁加载机构和所述磁检测机构均与所述机架连接且间隔排布，所述磁加载机构具有第一工作区域，所述磁检测机构具有第二工作区域；所述钢丝绳能用于同时穿设于所述第一工作区域和所述第二工作区域，且能相对于所述磁加载机构和所述磁检测机构运动，所述磁加载机构用于梳理钢丝绳内部磁场，所述磁检测机构用于获取梳理后的磁场信息。
18.本实用新型实施例的有益效果是：
19.综上所述，本实施例提供的随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统，在与钢丝绳配合进行钢丝绳损伤检测时，钢丝绳晃动产生的力通过传力装置传递至机架，然后再通过机架传递至摇摆装置，使整个监测系统随钢丝绳一起摆动，如此，钢丝绳与检测装置之间的相对位置不会发生改变，钢丝绳不会与检测装置产生碰撞或挤压，不易损坏检测装置。同时，在检测过程中，由于钢丝绳与检测装置的相对位置不易发生改变，检测装置能够更好的对整根钢丝绳进行检测作业，不易造成钢丝绳的部分漏检或检测不完全的情况，检测结果的准确性高，可靠性高。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例的随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统的应用结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的机架的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例的定位轴的结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例的传力装置的结构示意图。
26.图标:
27.001-钢丝绳；002-第一天车横梁；003-第二天车横梁；004-第一方向；005-第二方向；006-第三方向；100-机架；110-竖梁；120-第一安装梁；130-第二安装梁；140-固定梁；200-检测装置；210-磁加载机构；211-第一工作区域；220-磁检测机构；221-第二工作区域；300-摇摆装置；310-第一拉簧组件；311-第一安装座；312-第一拉簧本体；320-第二拉簧组件；321-第二安装座；322-第二拉簧本体；330-支撑关节；331-定位轴；3311-第一轴段；3312-第二轴段；3313-环形抵接面；332-第一摆臂；333-第二摆臂；334-限位帽；400-传力装置；410-轮架；420-传力轮；430-穿设通道。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.目前，起重机钢丝绳001进行检测时，将检测设备与钢丝绳001配合后，钢丝绳001持续相对于检测设备运动，从而能够对设定距离的钢丝绳001进行完整检测。由于钢丝绳001在检测过程中容易出现晃动，钢丝绳001晃动后与检测设备之间的相对位置发生改变，钢丝绳001容易与检测设备产生碰撞或挤压等情况，影响检测设备的正常运行，也容易损坏
检测设备，缩短检测设备的使用寿命；并且，钢丝绳001晃动后与检测设备产生相对位移，钢丝绳001未处于正常的检测位置，检测设备获取的检测结果准确性差，可靠性差，存在安全隐患。
35.鉴于此，设计者设计了一种随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统，其能够有效改善钢丝绳001检测过程中相对于检测装置200运动的情况，钢丝绳001不易与检测装置200产生碰撞和挤压，不易损坏检测装置200。同时，钢丝绳001能够始终位于合适的检测区域内，检测结果的准确性高，可靠性高。
36.需要说明的是，该监测系统用于对缠绕在天车卷筒上的钢丝绳001进行检测，天车卷筒安装在天车顶梁上，天车顶梁与天车横梁固定连接，天车卷筒通过电机驱动，能够自转，从而带动钢丝绳001运动。
37.请结合图1和图2，本实施例中，随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统包括机架100以及均与机架100连接的检测装置200、摇摆装置300和传力装置400，检测装置200用于梳理并检测钢丝绳001内部磁场，摇摆装置300用于与天车横梁连接，传力装置400用于与钢丝绳001接触以将钢丝绳001摆动时产生的外力通过机架100传递至摇摆装置300，以使机架100、检测装置200和传力装置400一同随钢丝绳001摆动。
38.本实施例提供的随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统的工作原理如下：
39.在与钢丝绳001配合进行钢丝绳001损伤检测时，钢丝绳001晃动产生的力通过传力装置400传递至机架100，然后再通过机架100传递至摇摆装置300，使整个监测系统随钢丝绳001一起摆动，如此，钢丝绳001与检测装置200之间的相对位置不会发生改变，钢丝绳001不会与检测装置200产生碰撞或挤压，不易损坏检测装置200。同时，在检测过程中，由于钢丝绳001与检测装置200的相对位置不易发生改变，检测装置200能够更好的对整根钢丝绳001进行检测作业，不易造成钢丝绳001的部分漏检或检测不完全的情况，检测结果的准确性高，可靠性高。
40.请结合图3，本实施例中，可选的，机架100设置为框架式结构，耗材少，成本低，且重量轻，便于装配。具体的，机架100包括竖梁110、两根第一安装梁120、两根第二安装梁130，竖梁110、第一安装梁120和第二安装梁130均设置为空心方管，进一步减轻重量，降低成本。两根第一安装梁120和两根第二安装梁130均与竖梁110的同一侧固定连接，两根第一安装梁120在第一方向004上平行设置，两根第二安装梁130在第一方向004上平行设置，第一安装梁120和第二安装梁130均与竖梁110垂直，并且第一安装梁120和第二安装梁130在第二方向005上间隔排布，其中，第一方向004与第二方向005垂直，竖梁110的长度方向沿第二方向005延伸。
41.需要说明的是，第一安装梁120和第二安装梁130均可以他通过螺钉或焊接等方式与竖梁110固定连接。
42.进一步的，竖梁110上还安装有固定梁140，固定量垂直于竖梁110设置且位于第一安装梁120和第二安装梁130之间。
43.请结合图2，本实施例中，可选的，检测装置200包括成对设置的磁加载机构210和磁检测机构220。其中，磁加载机构210和磁检测机构220设置为两对，一对磁加载机构210和磁检测机构220能够配合对一根钢丝绳001进行检测，而两对磁加载机构210和磁检测机构220能够同时对两根钢丝绳001进行检测，提高效率。并且，同一对磁加载机构210和磁检测
机构220分别安装在第一安装梁120和第二安装梁130上，也就是说，两个磁加载机构210分别与两根第一安装梁120连接，两个磁检测机构220分别与两根第二安装梁130连接，同一对磁加载机构210和磁检测机构220在第二方向005上间隔排布。
44.可选的，磁加载机构210可以通过螺钉与第一安装梁120连接，磁检测机构220可以通过螺钉与第二安装梁130连接。磁加载机构210设有第一工作区域211，第一工作区域211为通槽，且第一工作区域211沿第二方向005延伸，并且，磁检测机构220设置有第二工作区域221，第二工作区域221可以为通槽或通道，第二工作区域221沿第二方向005延伸，钢丝绳001能够同时穿过配对的磁加载机构210的第一工作区域211和磁检测机构220的第二工作区域221中。在检测过程中，钢丝绳001能够先后经过第一工作区域211和第二工作区域221，磁加载机构210能够对钢丝绳001位于第一工作区域211内的部分的磁场进行梳理或规划，并且钢丝绳001经过第二工作区域221时，磁检测机构220能够检测梳理或规划后的钢丝绳001内部的磁场，并且能够将磁场信息传输至主机，通过主机储存起来，并且能够通过主机进行磁场信息的分析，从而获取损伤程度。
45.应当理解，磁加载机构210和磁检测机构220均可以采用现有公知结构，本实施例中为了避免叙述重复累赘，不进行具体说明。
46.需要说明的是，磁加载机构210和磁检测机构220分别与第一安装梁120和第二安装梁130连接，二者的相对位置稳定且能够随机架100一同运动。
47.请结合图1和图2，本实施例中，可选的，摇摆装置300包括第一拉簧组件310、第二拉簧组件320和支撑关节330。需要说明的是，天车横梁的数量为两根，为便于描述，分别为第一天车横梁002和第二天车横梁003，钢丝绳001位于两根天车横梁之间。第一拉簧组件310包括第一安装座311和两根第一拉簧本体312，两根第一拉簧本体312的一端与竖梁110连接，另一端与第一安装座311连接，第一安装座311用于与第一天车横梁002连接。第二拉簧组件320包括第二安装座321和两根第二拉簧本体322，第二拉簧本体322的一端与固定梁140连接，另一端与第二安装座321连接，第二安装座321用于与第二天车横梁003连接，第一拉簧组件310与第二拉簧组件320分别位于竖梁110的两侧。第一拉簧组件310和第二拉簧组件320配合，使得机架100能够适应钢丝绳001的多个方向的摆动，且在钢丝绳001静止时使机架100复位，整个检测过程中保持钢丝绳001与检测装置200的相对位置的稳定。此外，第一拉簧组件310可以包括多根第一拉簧，第二拉簧组件320可以包括多根第二拉簧。
48.支撑关节330包括定位轴331、第一摆臂332和第二摆臂333，定位轴331用于与天车横梁固定连接，第一摆臂332与定位轴331绕第一轴线可转动地连接，第二摆臂333与第一摆臂332绕第二轴线可转动地连接，第二摆臂333与机架100绕第三轴线可转动地连接；其中，第一轴线与第二轴线垂直，第二轴线与第三轴线平行。并且，第一轴线以及定位轴331的轴线，并且沿第二方向005延伸，第二轴线和第三轴线平行且沿第一方向004延伸。通过设置支撑关节330，在满足机架100随钢丝绳001摆动的同时，支撑关节330能够起到承载机架100、检测装置200、传力装置400的重力的作用，减轻第一拉簧组件310和第二拉簧组件320的负荷，提高整体结构的稳定性和安全性。
49.进一步的，第一摆臂332与第二摆臂333呈夹角设置，如此，在机架100随钢丝绳001摆动的过程中，第一摆臂332和第二摆臂333之间的夹角能够适应性增大或减小，从而使第一摆臂332和第二摆臂333不易产生干涉，不易影响钢丝绳001的自由摆动，适应性强。
50.请结合图4，进一步的，定位轴331包括一体式的第一轴段3311和第二轴段3312，第一轴段3311的外径大于第二轴段3312的外径，以使第一轴段3311和第二轴段3312的连接处形成环形抵接面3313。第一轴段3311用于与第一天车横梁002固定连接；第一摆臂332套接在第二轴段3312外，第二轴段3312外固定连接有限位帽334，第一摆臂332被夹持于环形抵接面3313和限位帽334之间。限位帽334可以是螺帽，通过限位帽334和环形抵接面3313限制第一摆臂332的位置，使得机架100不易在第二方向005上窜动，与使得检测装置200与钢丝绳001的相对位置更加稳定。
51.请结合图5，本实施例中，可选的，传力装置400包括轮架410和两个传力轮420，轮架410与机架100的竖梁110连接，两个传力轮420均与轮架410可转动地连接，两个传力轮420在第三方向006上间隔设置以共同限定出供钢丝绳001穿设的穿设通道430。其中，第一方向004、第二方向005和第三方向006两两垂直。
52.需要说明的是，传力装置400的数量为两个，两个传力装置400在第二方向005上间隔排布，且磁加载机构210位于两个传力装置400之间，其中一个传力装置400位于磁加载机构210和磁检测机构220之间。通过两个传力装置400与钢丝绳001配合，增大配合面积，能够更好的将钢丝绳001的晃动反馈至机架100，便于带动机架100同步摆动。同时，设定监测系统在正常作业时，钢丝绳001竖向延伸，第一工作区域211和第二工作区域221竖向延伸，第二方向005此时即为竖向，由于传力装置400位于磁加载机构210和磁检测机构220的上方，在钢丝绳001出现晃动时，钢丝绳001晃动产生的力首先作用在传力装置400上，从而通过传力装置400带动机架100、检测装置200一起同幅度晃动，不会出现钢丝绳001晃动时直接相对于磁加载机构210和磁检测机构220运动的情况，从而确保整个监测系统能够随钢丝绳001一起运动，保证监测系统的安全性和检测结果的准确性。
53.进一步的，传力轮420上设置有供钢丝绳001穿设的环形定位槽，钢丝绳001穿设在环形定位槽中，能更好的定位钢丝绳001的位置，使钢丝绳001晃动产生的力及时传递至传力轮420，传力轮420能够及时做出反馈。应当理解，环形定位槽能够参与形成穿设通道430。
54.应当理解，同一传力装置400的两个传力轮420中的至少一个设置为与轮架410在第三方向006上可滑动地连接，从而能够调整穿设通道430的大小，适应不同直径的钢丝绳001的定位。
55.本实施例提供的随动式起重机钢丝绳全生命周期安全监测系统，在监测钢丝绳001损伤程度的过程中，检测装置200能够随钢丝绳001一起摆动，从而保证检测装置200与钢丝绳001的相对位置保持不变，在钢丝绳001晃动的情况下也能够实现准确安全的监测。
56.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。