起重機(jī)及其鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，設(shè)置有力傳感器和/或角度檢測裝置，力傳感器可以實時檢測均衡滑輪的中心轉(zhuǎn)軸的受力情況，進(jìn)而根據(jù)受力情況判斷鋼絲繩是否松弛；角度檢測裝置可以實時檢測均衡滑輪的轉(zhuǎn)動情況，進(jìn)而根據(jù)均衡滑輪的轉(zhuǎn)動情況來判斷鋼絲繩的偏載情況；因此，本實用新型可以對鋼絲繩的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)松弛或偏載至一定程度，操作人員可以及時采取措施，進(jìn)而防止安全事故的發(fā)生。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提出一種具有上述鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置的起重機(jī)。
【專利說明】起重機(jī)及其鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及起重技術(shù)，具體涉及一種起重機(jī)及其鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼絲繩和滑輪組成的傳動機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備中，尤其是起重機(jī)；鑒于鋼絲繩在傳遞動力過程中的重要作用，確保鋼絲繩穩(wěn)定工作，并在出現(xiàn)狀況時即刻解除風(fēng)險成為了這類機(jī)械設(shè)備的開發(fā)人員需要面對的重要課題。
[0003]以岸邊集裝箱起重機(jī)為例，岸邊集裝箱起重機(jī)廣泛應(yīng)用于港口的集裝箱吊裝作業(yè)中；它通常包括大車行駛機(jī)構(gòu)、龍門支架、前大梁、后大梁、小車行駛機(jī)構(gòu)和吊具，龍門支架設(shè)置于大車行駛機(jī)構(gòu)上，后大梁固定設(shè)置在龍門支架上，前大梁與后大梁鉸接并可相對龍門支架俯仰，小車行駛機(jī)構(gòu)可移動地設(shè)置于前大梁上，吊具懸掛在小車行駛機(jī)構(gòu)下方；在大車行駛機(jī)構(gòu)的帶動下，岸邊集裝箱起重機(jī)可沿碼頭上的預(yù)定軌道移動；作業(yè)時，前大梁伸出并延伸至貨船的甲板上方，在非工作狀態(tài)，為保證航道和船舶的安全，通常需將前大梁仰起。為了使前大梁俯仰，岸邊集裝箱起重機(jī)設(shè)置有俯仰機(jī)構(gòu)，俯仰機(jī)構(gòu)包括俯仰卷筒、鋼絲繩、動滑輪和定滑輪，俯仰卷筒和定滑輪通常設(shè)置在龍門支架上，動滑輪設(shè)置在前大梁上，鋼絲繩按照預(yù)定規(guī)律纏繞在俯仰卷筒、動滑輪和定滑輪上，當(dāng)俯仰卷筒卷入或放出鋼絲繩時，前大梁向上或向下翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)俯仰。
[0004]在前大梁俯仰到位后，鋼絲繩容易出現(xiàn)松弛，而鋼絲繩松弛容易引發(fā)安全事故，t匕如松弛的鋼絲繩在風(fēng)力或振動作用下纏繞至某些零部件(比如杠桿式限位支架)上，一旦再次繃緊，就會存在安全隱患；另外，為了提供足夠大的拉力，俯仰機(jī)構(gòu)通常采用兩組動滑輪、兩組定滑輪加均衡滑輪的結(jié)構(gòu)形式，鋼絲繩的兩端分別纏繞在俯仰卷筒上，為了保證作業(yè)安全及動作協(xié)調(diào)，在傳動過程中需要監(jiān)測鋼絲繩兩端是否存在偏載。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提出一種鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，利用該鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置可以有效提高鋼絲繩傳動的安全性。
[0006]作為第一方面，本實用新型提出一種鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括卷筒、鋼絲繩、兩個動滑輪組、兩個定滑輪組、兩個均衡滑輪和數(shù)據(jù)處理單元；所述鋼絲繩纏繞在所述動滑輪組、定滑輪組和均衡滑輪上，且其兩端固定在所述卷筒上；
[0007]至少一個所述均衡滑輪的中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有力傳感器，所述力傳感器與數(shù)據(jù)處理單元電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)所述力傳感器的檢測結(jié)果判斷鋼絲繩是否松弛；
[0008]和/或，至少一個所述均衡滑輪上設(shè)置有角度檢測裝置，所述角度檢測裝置與數(shù)據(jù)處理單元電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)角度檢測裝置的檢測結(jié)果判斷鋼絲繩的偏載情況。
[0009]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述角度檢測裝置包括角位移傳感器和從動齒輪，所述均衡滑輪上設(shè)置有與從動齒輪嚙合的主動齒輪，所述從動齒輪設(shè)置于角位移傳感器和主動齒輪之間，用于將均衡滑輪的轉(zhuǎn)動傳遞至角位移傳感器。
[0010]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述均衡滑輪設(shè)置在兩個動滑輪組之間，或，所述均衡滑輪設(shè)置在兩個定滑輪組之間。
[0011]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述角位移傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器或傾角傳感器或電位器。
[0012]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述力傳感器為銷軸式傳感器或壓式傳感器或拉式傳感器。
[0013]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述力傳感器和角度檢測裝置均設(shè)置于同一均衡滑輪上。
[0014]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置還設(shè)置有報警裝置，所述報警裝置用于在所述鋼絲繩出現(xiàn)松弛和/或偏載時發(fā)出警報。
[0015]本實用新型提出的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置設(shè)置有力傳感器和/或角度檢測裝置，力傳感器可以實時檢測均衡滑輪的中心轉(zhuǎn)軸的受力情況，進(jìn)而根據(jù)受力情況判斷鋼絲繩是否松弛；角度檢測裝置可以實時檢測均衡滑輪的轉(zhuǎn)動情況，進(jìn)而根據(jù)均衡滑輪的轉(zhuǎn)動情況來判斷鋼絲繩的偏載情況；因此，本實用新型可以對鋼絲繩的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)松弛或偏載至一定程度，操作人員可以及時采取措施，進(jìn)而防止安全事故的發(fā)生。
[0016]作為第二方面，本實用新型提出一種起重機(jī)，包括龍門支架、外伸臂、動力裝置及上述任一項的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，所述外伸臂鉸接在龍門支架上，所述動力裝置與卷筒連接，所述動滑輪組設(shè)置在外伸臂上，所述動力裝置、定滑輪組、卷筒均設(shè)置在龍門支架上。
[0017]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，所述起重機(jī)還包括兩個輔動滑輪，所述輔動滑輪設(shè)置在外伸臂上且位于定滑輪組和動滑輪組之間，所述鋼絲繩按預(yù)定順序纏繞在動滑輪組、定滑輪組和輔動滑輪上。
[0018]在優(yōu)選地技術(shù)方案中，兩個均衡滑輪之間順序設(shè)置有第一緩沖器、夾繩板和第二緩沖器，所述鋼絲繩依次穿過所述第一緩沖器、夾繩板和第二緩沖器，且所述第一緩沖器、第二緩沖器固定設(shè)置在龍門支架上。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過采用上述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，本實用新型提出的起重機(jī)的可靠性和安全性更高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1為本實用新型具體實施例提供的岸邊集裝箱起重機(jī)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型具體實施例提供的俯仰機(jī)構(gòu)的傳動原理圖；
[0023]圖3為本實用新型具體實施例提供的定滑輪組、均衡滑輪等部件的布置示意圖；
[0024]圖4為圖3中的A方向視圖；
[0025]圖5為圖4中的均衡滑輪的放大圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]I 一卷筒2—鋼絲繩3—定滑輪組4 一動滑輪組5—輔動滑輪
[0028]6—均衡滑輪7—龍門支架8—外伸臂9 一滑輪支架
[0029]10—銷軸式傳感器11一角位移傳感器12—保護(hù)殼
[0030]13—從動齒輪14 一主動齒輪15—第一緩沖器16—夾繩板
[0031]17—第二緩沖器

【具體實施方式】
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0033]如圖2所示，本實用新型具體實施例提出的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置包括卷筒1、鋼絲繩2、兩個動滑輪組4、兩個定滑輪組3、兩個均衡滑輪6、兩個輔動滑輪5和數(shù)據(jù)處理單元(圖中未示出)；其中，鋼絲繩2纏繞在動滑輪組4、定滑輪組3、輔動滑輪5和均衡滑輪6上，且其兩端固定在卷筒I上；具體設(shè)置在起重機(jī)上時，如圖1所示，在岸邊集裝箱起重機(jī)上，外伸臂8 (俗稱前大梁)鉸接在龍門支架7上，動滑輪組4設(shè)置在外伸臂8上相對靠右的一偵牝輔動滑輪5設(shè)置在外伸臂8上且位于龍門支架7和動滑輪組4之間的位置，定滑輪組3和均衡滑輪6設(shè)置在龍門支架7的頂部，卷筒I設(shè)置在龍門支架7上，且動滑輪組4和卷筒I分別位于定滑輪組3的兩側(cè)；如圖3所示，兩個均衡滑輪6設(shè)置在龍門支架7上并位于兩個定滑輪組3之間(即鋼絲繩2從一個定滑輪組3出來后經(jīng)兩個均衡滑輪6再到另一個定滑輪組3)。具體工作過程是:當(dāng)卷筒I卷入鋼絲繩2時，鋼絲繩2的拉力傳遞至動滑輪組4及輔動滑輪5，進(jìn)而驅(qū)使外伸臂8相對龍門支架7向上轉(zhuǎn)動；當(dāng)卷筒I放出鋼絲繩2時，在重力作用下，外伸臂8相對龍門支架7向下轉(zhuǎn)動，圖1所示為岸邊集裝箱起重機(jī)在正常作業(yè)時的狀態(tài)，此時外伸臂8處于水平狀態(tài)。
[0034]為了檢測鋼絲繩2的松弛狀況，在均衡滑輪6上設(shè)置有力傳感器，力傳感器具體可以是銷軸式傳感器10或壓式傳感器或拉式傳感器，這些傳感器用于檢測均衡滑輪6的中心轉(zhuǎn)軸所受到的力，當(dāng)鋼絲繩2繃緊時，鋼絲繩2能夠在均衡滑輪6上產(chǎn)生作用力，當(dāng)鋼絲繩2松弛時，這個作用力會減小到相當(dāng)程度，因此，數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)中心轉(zhuǎn)軸的受力情況判斷鋼絲繩2是否松弛；具體設(shè)置時，以銷軸式傳感器10為例，如圖4和圖5所示，銷軸式傳感器10設(shè)置在均衡滑輪6的中心轉(zhuǎn)軸上，銷軸式傳感器10可以檢測中心轉(zhuǎn)軸受到的彎矩，數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)彎矩的大小來判斷鋼絲繩2的松弛狀況。
[0035]為了檢測鋼絲繩2是否出現(xiàn)偏載，如圖4和圖5所示，在其中一個均衡滑輪6上設(shè)置有角度檢測裝置，用于檢測均衡滑輪6的轉(zhuǎn)動角度；具體地，角度檢測裝置包括角位移傳感器11和從動齒輪13，角位移傳感器11是能夠直接或間接獲取轉(zhuǎn)動物體的轉(zhuǎn)動角度的傳感器，具體可以是旋轉(zhuǎn)編碼器或傾角傳感器或電位器；具體設(shè)置方式如圖4和圖5所示，均衡滑輪6通過滑輪支架9可轉(zhuǎn)動地支撐在龍門支架7上，角位移傳感器11設(shè)置于滑輪支架9上且與從動齒輪13的轉(zhuǎn)軸連接；均衡滑輪6上設(shè)置有主動齒輪14，主動齒輪14與從動齒輪13嚙合，進(jìn)而將均衡滑輪6的轉(zhuǎn)動傳遞至角位移傳感器11。理論上，兩個均衡滑輪6之間的鋼絲繩2在外伸臂8的轉(zhuǎn)動過程中是不會左右移動的，但是，當(dāng)兩個動滑輪組4的受力出現(xiàn)不一致時(往往因外伸臂8上的載荷不均引起)，兩個均衡滑輪6之間的鋼絲繩2會出現(xiàn)向某一均衡滑輪6移動的情況，反之，當(dāng)鋼絲繩2向某一均衡滑輪6移動時，就意味著鋼絲繩2存在偏載。當(dāng)兩個均衡滑輪6之間的鋼絲繩2移動時，均衡滑輪6也會相應(yīng)地轉(zhuǎn)動，當(dāng)角位移傳感器11檢測到均衡滑輪6的轉(zhuǎn)動情況(包括轉(zhuǎn)動角度和/或轉(zhuǎn)動方向)時，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)轉(zhuǎn)動情況可以判斷出鋼絲繩2是否存在偏載、偏載的程度及偏載方向，從而使操作人員能夠及時采取合理措施規(guī)避風(fēng)險。
[0036]為了防止角位移傳感器11受到外界損壞，在滑輪支架9上還設(shè)置有保護(hù)殼12，保護(hù)殼12覆蓋在角位移傳感器11的外周。
[0037]為了及時提醒操作人員采取安全措施(比如停止作業(yè)或者降低作業(yè)速度等)，在岸邊集裝箱起重機(jī)上還設(shè)置有報警裝置，報警裝置用于在鋼絲繩2出現(xiàn)松弛和/或偏載時發(fā)出警報。
[0038]為了防止鋼絲繩2偏載超出最大范圍或突然斷裂，兩個均衡滑輪6之間還順序設(shè)置有第一緩沖器15、夾繩板16和第二緩沖器17，鋼絲繩2依次穿過第一緩沖器15、夾繩板16和第二緩沖器17，且第一緩沖器15、第二緩沖器17固定設(shè)置在龍門支架7上；夾繩板16設(shè)置在鋼絲繩2上，當(dāng)鋼絲繩2左右移動時，夾繩板16隨鋼絲繩2移動，偏載比較嚴(yán)重時，夾繩板16撞擊在第一緩沖器15或第二緩沖器17上，第一緩沖器15和第二緩沖器17減緩?qiáng)A繩板16沖擊的同時，限制夾繩板16的移動，進(jìn)而防止鋼絲繩2過度偏載。
[0039]需要說明的是，鋼絲繩2的纏繞方式、動滑輪和定滑輪的布置形式，不限于上述實施例所描述的形式；比如，在其它實施例中，可以不設(shè)置輔動滑輪5，均衡滑輪6可以設(shè)置在兩個動滑輪組4之間等等；在鋼絲繩2與滑輪構(gòu)成的傳動機(jī)構(gòu)中，具體的布置形式已有多種方式，尤其是起重機(jī)領(lǐng)域，比如符敦鑒主編的《岸邊集裝箱起重機(jī)》一書中就公開了多種鋼絲繩2與滑輪的布置形成，因此本文不再對此詳細(xì)敘述。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，包括卷筒(I)、鋼絲繩(2)、兩個動滑輪組(4)、兩個定滑輪組(3)、兩個均衡滑輪(6)和數(shù)據(jù)處理單元；所述鋼絲繩(2)纏繞在所述動滑輪組(4)、定滑輪組(3)和均衡滑輪(6)上，且其兩端固定在所述卷筒(I)上； 至少一個所述均衡滑輪出)的中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有力傳感器，所述力傳感器與數(shù)據(jù)處理單元電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)所述力傳感器的檢測結(jié)果判斷鋼絲繩(2)是否松她； 和/或，至少一個所述均衡滑輪(6)上設(shè)置有角度檢測裝置，所述角度檢測裝置與數(shù)據(jù)處理單元電連接，所述數(shù)據(jù)處理單元可以根據(jù)角度檢測裝置的檢測結(jié)果判斷鋼絲繩(2)的偏載情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述角度檢測裝置包括角位移傳感器(11)和從動齒輪(13)，所述均衡滑輪(6)上設(shè)置有與從動齒輪(13)嚙合的主動齒輪(14)，所述從動齒輪(13)設(shè)置于角位移傳感器(11)和主動齒輪(14)之間，用于將均衡滑輪￠)的轉(zhuǎn)動傳遞至角位移傳感器(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述均衡滑輪(6)設(shè)置在兩個動滑輪組(4)之間，或，所述均衡滑輪(6)設(shè)置在兩個定滑輪組(3)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述角位移傳感器(11)為旋轉(zhuǎn)編碼器或傾角傳感器或電位器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述力傳感器為銷軸式傳感器(10)或壓式傳感器或拉式傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述力傳感器和角度檢測裝置設(shè)置于同一均衡滑輪(6)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，還設(shè)置有報警裝置，所述報警裝置用于在所述鋼絲繩(2)出現(xiàn)松弛和/或偏載時發(fā)出警報。
8.—種起重機(jī)，其特征在于，包括龍門支架(7)、外伸臂(8)、動力裝置及權(quán)利要求1至7任一項所述的鋼絲繩狀態(tài)監(jiān)測裝置，所述外伸臂(8)鉸接在龍門支架(7)上，所述動力裝置與卷筒⑴連接，所述動滑輪組⑷設(shè)置在外伸臂⑶上，所述動力裝置、定滑輪組(3)、卷筒⑴均設(shè)置在龍門支架⑵上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)，其特征在于，還包括兩個輔動滑輪(5)，所述輔動滑輪(5)設(shè)置在外伸臂⑶上且位于定滑輪組(3)和動滑輪組⑷之間，所述鋼絲繩(2)按預(yù)定順序纏繞在動滑輪組(4)、定滑輪組(3)和輔動滑輪(5)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)，其特征在于，兩個均衡滑輪(6)之間順序設(shè)置有第一緩沖器(15)、夾繩板(16)和第二緩沖器(17)，所述鋼絲繩(2)依次穿過所述第一緩沖器(15)、夾繩板(16)和第二緩沖器(17)，且所述第一緩沖器(15)、第二緩沖器(17)固定設(shè)置在龍門支架⑵上。
【文檔編號】B66D1/28GK204096985SQ201420502610
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】呂國振, 郝偉, 張寒 申請人:珠海三一港口機(jī)械有限公司