一种对钢丝绳的直径进行监测的装置及方法与流程

1.本发明涉及钢丝绳的质量检测技术领域，特别涉及一种对钢丝绳的直径进行监测的装置及方法。


背景技术：

2.钢丝绳应用于很多设备中，钢丝绳的质量直接影响设备的性能。例如，钢丝绳是起重机的主要承载件，使用过程中因为摩擦、挤压等会发生变形和磨损等情况，其承载能力下降，可能导致吊载时出现钢丝绳断裂等危险。
3.目前，对钢丝绳的直径的测量大多通过人工使用游标卡尺采取分段测量的方法，获取钢丝绳不同位置的直径。然而，人工测量的方式精度差、效率低并且无法实现在线实时监测。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种对钢丝绳的直径进行监测的装置及方法，以解决人工测量的方式精度差、效率低并且无法实现在线实时监测的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种对钢丝绳的直径进行监测的装置，包括第一固定支架、第二固定支架、第一滑动板件、第二滑动板件、第三滑动板件、第四滑动板件、第一滑块、第二滑块、测量头、第一磁栅尺、第二磁栅尺和处理器；所述第一固定支架和所述第二固定支架平行且间隔设置；
6.所述第一滑动板件的一端与所述第一固定支架连接，另一端与所述第二固定支架连接，所述第一滑动板件沿平行于第一方向可移动，所述第一方向与所述第一固定支架的长边方向平行；所述第二滑动板件的一端与所述第一固定支架连接，另一端与所述第二固定支架连接，所述第二滑动板件沿平行于所述第一方向可移动；所述第一滑动板件和所述第二滑动板件平行且间隔设置，所述第一滑动板件与所述第一固定支架垂直；所述第一滑动板件和所述第二滑动板件之间通过两个第一弹性元件连接，两个所述第一弹性元件间隔设置在所述第一滑动板件和所述第二滑动板件的两端，所述第一弹性元件处于拉伸状态；
7.所述第一滑块和所述第二滑块间隔设置在所述第二滑动板件上，所述第一滑块和所述第二滑块在所述第二滑动板件上沿垂直于所述第一方向可移动，所述第一滑块和所述第二滑块可跟随所述第二滑动板件一起沿平行于所述第一方向移动；所述第一滑块和所述第二滑块上均设置有通孔；所述第一滑块和所述第二滑块之间通过第二弹性元件连接，所述第二弹性元件处于拉伸状态；
8.所述第三滑动板件的一端与所述第一滑动板件连接，另一端穿过所述第一滑块上的通孔，所述第三滑动板件沿垂直于所述第一方向可以移动，所述第三滑动板件与所述第一滑动板件垂直；
9.所述第四滑动板件的一端与所述第一滑动板件连接，另一端穿过所述第二滑块上的通孔，所述第四滑动板件沿垂直于所述第一方向可以移动，所述第四滑动板件与所述第
三滑动板件平行；
10.所述第三滑动板件的一端和所述第四滑动板件的一端之间通过第三弹性元件连接，所述第三弹性元件和所述第二弹性元件的长度和弹力均相同；
11.所述第一磁栅尺固定在所述第一固定支架上，并与所述第一方向平行；所述第二磁栅尺固定在所述第一滑动板件上，并与所述第一方向垂直；
12.所述第一滑动板件、所述第二滑动板件、所述第三滑动板件和所述第四滑动板件分别垂直连接一个所述测量头，四个所述测量头用于夹住待检测的钢丝绳，其中，两个所述测量头用于测量所述钢丝绳沿平行于所述第一方向的直径，另外两个所述测量头用于测量所述钢丝绳沿垂直于所述第一方向的直径；
13.所述第一磁栅尺和所述第二磁栅尺分别与处理器连接，所述处理器用于接收所述第一磁栅尺和所述第二磁栅尺发送的数据，并确定所述钢丝绳的直径。
14.可选的，所述钢丝绳为起重机钢丝绳，起重机为门式起重机或桥式起重机，所述起重机包括卷筒、所述起重机钢丝绳、小车和主梁；所述小车安装在所述主梁上，并在所述主梁上可移动，所述起重机钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述卷筒安装在所述小车上；
15.所述第一固定支架的底面和所述第二固定支架的底面固定在所述小车上，所述第一固定支架的长边与所述卷筒的延伸方向平行，所述一种对钢丝绳的直径进行监测的装置位于所述卷筒的下方。
16.可选的，所述第一固定支架的底面和所述第二固定支架的底面分别安装磁铁，所述第一固定支架和所述第二固定支架通过所述磁铁固定在所述小车上。
17.可选的，所述第一滑动板件与所述第一固定支架之间以及与所述第二固定支架之间均为滑动连接；所述第二滑动板件与所述第一固定支架之间以及与所述第二固定支架之间均为滑动连接；所述第三滑动板件与所述第一滑动板件之间为滑动连接；所述第四滑动板件与所述第一滑动板件之间为滑动连接；所述第一滑块与所述第二滑动板件之间为滑动连接；所述第二滑块与所述第二滑动板件之间为滑动连接。
18.可选的，所述第一固定支架的上表面和所述第二固定支架的上表面分别设置有平行于所述第一方向的第一滑动轨道，所述第一滑动板件的下表面和所述第二滑动板件的下表面设置有与所述第一滑动轨道相配合的滑块；所述第一滑动板件的上表面和所述第二滑动板件的上表面设置有垂直于所述第一方向的第二滑动轨道，所述第三滑动板件的下表面和所述第四滑动板件的下表面设置有与所述第二滑动轨道相配合的滑块；所述第一滑块的下表面和所述第二滑块的下表面设置有与所述第二滑动轨道相配合的滑块。
19.可选的，所述测量头的形状为t形。
20.可选的，所述第一弹性元件、所述第二弹性元件和所述第三弹性元件均为弹簧。
21.本发明还提供了一种对钢丝绳的直径进行监测的方法，包括以下步骤：
22.s1、固定上述任一项所述的一种对钢丝绳的直径进行监测的装置；
23.s2、将待检测的钢丝绳穿过四个所述测量头之间的空隙；
24.s3、按照预设的时间间隔，周期性的获取所述第一滑动板件、所述第二滑动板件、所述第三滑动板件和所述第四滑动板件的位置；
25.s4、根据步骤s3中获取的位置、所述第一滑动板件沿平行于所述第一方向的宽度、所述测量头沿平行于所述第一方向的长度、所述第三滑动板件沿垂直于所述第一方向的宽
度和预设的计算公式，确定所述钢丝绳的直径。
26.可选的，所述第一滑动板件的位置为x1，所述第二滑动板件的位置为x2，所述第三滑动板件的位置为y1，所述第四滑动板件的位置为y2，所述第一滑动板件沿平行于所述第一方向的宽度为x3，所述测量头沿平行于所述第一方向的长度为x4，所述第三滑动板件沿垂直于所述第一方向的宽度为y3；
27.所述s4具体包括以下步骤：
28.s41、计算所述钢丝绳沿平行于所述第一方向的直径x径，其中，x径＝|x2
‑
x1
‑
x3
‑
2x4|；
29.s42、计算所述钢丝绳沿垂直于所述第一方向的直径y径，其中，y径＝|y2
‑
y1
‑
y3
‑
2x4|；
30.s43、计算所述钢丝绳的实测直径d测，其中，d测＝(x径 y径)/2。
31.可选的，所述钢丝绳为起重机钢丝绳，起重机为门式起重机或桥式起重机，所述起重机包括卷筒、所述起重机钢丝绳、小车和主梁；所述小车安装在所述主梁上，并在所述主梁上可移动，所述起重机钢丝绳缠绕在所述卷筒上，所述卷筒安装在所述小车上；
32.所述s1具体包括以下步骤：
33.s11、将所述第一固定支架和所述第二固定支架固定在所述小车上，其中，所述第一固定支架和所述第二固定支架位于所述卷筒的下方，所述第一固定支架的长边与所述卷筒的延伸方向平行；
34.s12、分别安装所述第一滑动板件和所述第二滑动板件，使得所述第一滑动板件和所述第二滑动板件上的测量头沿平行于所述第一方向夹紧所述钢丝绳，并且安装所述第一弹性元件；
35.s13、安装所述第一滑块和所述第二滑块，并安装所述第二弹性元件；
36.s14、安装所述第三滑动板件和所述第四滑动板件，使得所述第三滑动板件和所述第四滑动板件上的测量头沿垂直于所述第一方向夹紧所述钢丝绳，并安装所述第三弹性元件。
37.本发明提供的一种对钢丝绳的直径进行监测的装置，可以自动、快捷的监测钢丝绳的直径，测量的精度高、效率高并且可以实现在线实时监测。
附图说明
38.图1是本发明一实施例提供的一种对钢丝绳的直径进行监测的装置的结构示意图。
39.图2是本发明一实施例提供的一种起重机的卷筒和起重机钢丝绳的结构示意图。
40.[附图标记说明如下]：
[0041]
第一固定支架
‑
1、第二固定支架
‑
2、第一滑动板件
‑
3、第二滑动板件
‑
4、第三滑动板件
‑
5、第四滑动板件
‑
6、第一滑块
‑
7、第二滑块
‑
8、测量头
‑
9、第一磁栅尺
‑
10、第二磁栅尺
‑
11、第一弹性元件
‑
12、第二弹性元件
‑
13、第三弹性元件
‑
14、钢丝绳
‑
15、第一滑动轨道
‑
16、第二滑动轨道
‑
17、卷筒
‑
18。
具体实施方式
[0042]
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的一种对钢丝绳的直径进行监测的装置及方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0043]
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等限定词是为了方便描述和引用而增加的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等限定词的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0044]
如图1所示，本实施例提供了一种对钢丝绳的直径进行监测的装置，包括第一固定支架1、第二固定支架2、第一滑动板件3、第二滑动板件4、第三滑动板件5、第四滑动板件6、第一滑块7、第二滑块8、测量头9、第一磁栅尺10、第二磁栅尺11和处理器；所述第一固定支架1和所述第二固定支架2平行且间隔设置；
[0045]
所述第一滑动板件3的一端与所述第一固定支架1连接，另一端与所述第二固定支架2连接，所述第一滑动板件3沿平行于第一方向可移动，所述第一方向与所述第一固定支架1的长边方向平行；所述第二滑动板件4的一端与所述第一固定支架1连接，另一端与所述第二固定支架2连接，所述第二滑动板件4沿平行于所述第一方向可移动；所述第一滑动板件3和所述第二滑动板件4平行且间隔设置，所述第一滑动板件3与所述第一固定支架1垂直；所述第一滑动板件3和所述第二滑动板件4之间通过两个第一弹性元件12连接，两个所述第一弹性元件12间隔设置在所述第一滑动板件3和所述第二滑动板件4的两端，所述第一弹性元件12处于拉伸状态；其中，所述第一滑动板件3和所述第一固定部件之间可以采用滑动连接或滚动连接，其它能够相对移动的两个部件之间也可以采用滑动连接或滚动连接；其中，所述第一方向为图1中的x方向，垂直于所述第一方向的方向为图1中的y方向；
[0046]
所述第一滑块7和所述第二滑块8间隔设置在所述第二滑动板件4上，所述第一滑块7和所述第二滑块8在所述第二滑动板件4上沿垂直于所述第一方向可移动，所述第一滑块7和所述第二滑块8可跟随所述第二滑动板件4一起沿平行于所述第一方向移动；所述第一滑块7和所述第二滑块8上均设置有通孔；所述第一滑块7和所述第二滑块8之间通过第二弹性元件13连接，所述第二弹性元件13处于拉伸状态；
[0047]
所述第三滑动板件5的一端与所述第一滑动板件3连接，另一端穿过所述第一滑块7上的通孔，所述第三滑动板件5沿垂直于所述第一方向可以移动，所述第三滑动板件5与所述第一滑动板件3垂直；
[0048]
所述第四滑动板件6的一端与所述第一滑动板件3连接，另一端穿过所述第二滑块8上的通孔，所述第四滑动板件6沿垂直于所述第一方向可以移动，所述第四滑动板件6与所述第三滑动板件5平行；
[0049]
所述第三滑动板件5的一端和所述第四滑动板件6的一端之间通过第三弹性元件14连接，所述第三弹性元件14和所述第二弹性元件13的长度和弹力均相同；其中，所述第一弹性元件12、所述第二弹性元件13和所述第三弹性元件14的材质、长度、弹力等参数均可相同；
[0050]
所述第一磁栅尺10固定在所述第一固定支架1上，并与所述第一方向平行；所述第二磁栅尺11固定在所述第一滑动板件3上，并与所述第一方向垂直；
[0051]
所述第一滑动板件3、所述第二滑动板件4、所述第三滑动板件5和所述第四滑动板
件6分别垂直连接一个所述测量头9，四个所述测量头9用于夹住待检测的钢丝绳15，其中，两个所述测量头9用于测量所述钢丝绳15沿平行于所述第一方向的直径，另外两个所述测量头9用于测量所述钢丝绳15沿垂直于所述第一方向的直径；
[0052]
所述第一磁栅尺10和所述第二磁栅尺11分别与处理器连接，所述处理器用于接收所述第一磁栅尺10和所述第二磁栅尺11发送的数据，并确定所述钢丝绳15的直径。其中，所述处理器可以是计算机，所述处理器可以计算并显示所述钢丝绳15的直径，并判断钢丝绳15的直径是否在安全范围内。
[0053]
本实施例提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置，可以自动、快捷的监测钢丝绳15的直径，测量的精度高、效率高并且可以实现在线实时监测。
[0054]
可选的，如图1和图2所示，所述钢丝绳15为起重机钢丝绳，起重机为门式起重机或桥式起重机，所述起重机包括卷筒18、所述起重机钢丝绳、小车和主梁；所述小车安装在所述主梁上，并在所述主梁上可移动，所述起重机钢丝绳缠绕在所述卷筒18上，所述卷筒18安装在所述小车上；所述第一固定支架1的底面和所述第二固定支架2的底面固定在所述小车上，所述第一固定支架1的长边与所述卷筒18的延伸方向平行，所述一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置位于所述卷筒18的下方。在具体使用所述装置时，根据卷筒18上钢丝绳15出绳的位置，调整所述第一固定支架1和所述第二固定支架2的位置，使钢丝绳15大致处于所述第一固定支架1和所述第二固定支架2的中间位置。
[0055]
本实施例提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置，可以对起重机钢丝绳进行在线监测。卷筒18在旋转时，起重机钢丝绳随着卷筒18上升或下降，并且在平行于所述卷筒18的延伸方向移动，四个所述测量头9可以跟随起重机钢丝绳实时移动并且夹紧起重机钢丝绳。
[0056]
可选的，如图1所示，所述第一固定支架1的底面和所述第二固定支架2的底面分别安装磁铁，所述第一固定支架1和所述第二固定支架2通过所述磁铁固定在所述小车上。这样方便固定和拆卸所述一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置。
[0057]
可选的，如图1所示，所述第一滑动板件3与所述第一固定支架1之间以及与所述第二固定支架2之间均为滑动连接；所述第二滑动板件4与所述第一固定支架1之间以及与所述第二固定支架2之间均为滑动连接；所述第三滑动板件5与所述第一滑动板件3之间为滑动连接；所述第四滑动板件6与所述第一滑动板件3之间为滑动连接；所述第一滑块7与所述第二滑动板件4之间为滑动连接；所述第二滑块8与所述第二滑动板件4之间为滑动连接。使用滑动连接的方式可以实现各部件之间相对移动。
[0058]
可选的，如图1所示，所述第一固定支架1的上表面和所述第二固定支架2的上表面分别设置有平行于所述第一方向的第一滑动轨道16，所述第一滑动板件3的下表面和所述第二滑动板件4的下表面设置有与所述第一滑动轨道16相配合的滑块；所述第一滑动板件3的上表面和所述第二滑动板件4的上表面设置有垂直于所述第一方向的第二滑动轨道17，所述第三滑动板件5的下表面和所述第四滑动板件6的下表面设置有与所述第二滑动轨道17相配合的滑块；所述第一滑块7的下表面和所述第二滑块8的下表面设置有与所述第二滑动轨道17相配合的滑块。这样可以实现以上各部件的相对滑动。在其它实施例中，滑动连接的方式也可以通过滑动轨道和滑槽相配等方式实现。
[0059]
可选的，如图1所示，所述测量头9的形状为t形。t形的测量头9可以与钢丝绳15之
间线接触。在其它实施例中，所述测量头9的形状也可以是工字形或其它形状。
[0060]
可选的，如图1所示，所述第一弹性元件12、所述第二弹性元件13和所述第三弹性元件14均为弹簧。这样方便安装所述第一弹性元件12、所述第二弹性元件13和所述第三弹性元件14。
[0061]
基于与上述一种对钢丝绳的直径进行监测的装置相同的技术构思，本实施例还提供了一种对钢丝绳的直径进行监测的方法，参考图1所示，包括以下步骤：
[0062]
s1、固定上述任一项所述的一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置；
[0063]
s2、将待检测的钢丝绳15穿过四个所述测量头9之间的空隙；
[0064]
s3、按照预设的时间间隔，周期性的获取所述第一滑动板件3、所述第二滑动板件4、所述第三滑动板件5和所述第四滑动板件6的位置；
[0065]
s4、根据步骤s3中获取的位置、所述第一滑动板件3沿平行于所述第一方向的宽度、所述测量头9沿平行于所述第一方向的长度、所述第三滑动板件5沿垂直于所述第一方向的宽度和预设的计算公式，确定所述钢丝绳15的直径。其中，所述第一固定板件和所述第二固定板件的结构相同，所述第一滑动和所述第二滑动板件4的结构相同，所述第三滑动板件5和所述第四滑动板件6的结构相同。
[0066]
本实施例提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的方法，可以自动、快捷的监测钢丝绳15的直径，测量的精度高、效率高并且可以实现在线实时监测。
[0067]
可选的，参考图1所示，所述第一滑动板件3的位置为x1，所述第二滑动板件4的位置为x2，所述第三滑动板件5的位置为y1，所述第四滑动板件6的位置为y2，所述第一滑动板件3沿平行于所述第一方向的宽度为x3，所述测量头9沿平行于所述第一方向的长度为x4，所述第三滑动板件5沿垂直于所述第一方向的宽度为y3；
[0068]
所述s4具体包括以下步骤：
[0069]
s41、计算所述钢丝绳15沿平行于所述第一方向的直径x径，其中，x径＝|x2
‑
x1
‑
x3
‑
2x4|；
[0070]
s42、计算所述钢丝绳15沿垂直于所述第一方向的直径y径，其中，y径＝|y2
‑
y1
‑
y3
‑
2x4|；
[0071]
s43、计算所述钢丝绳15的实测直径d测，其中，d测＝(x径 y径)/2。
[0072]
本实施例提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的方法，可以准确、快速的计算出钢丝绳15的直径。
[0073]
可选的，参考图1和图2所示，所述钢丝绳15为起重机钢丝绳，起重机为门式起重机或桥式起重机，所述起重机包括卷筒18、所述起重机钢丝绳、小车和主梁；所述小车安装在所述主梁上，并在所述主梁上可移动，所述起重机钢丝绳缠绕在所述卷筒18上，所述卷筒18安装在所述小车上；
[0074]
所述s1具体包括以下步骤：
[0075]
s11、将所述第一固定支架1和所述第二固定支架2固定在所述小车上，其中，所述第一固定支架1和所述第二固定支架2位于所述卷筒18的下方，所述第一固定支架1的长边与所述卷筒18的延伸方向平行；所述卷筒18的延伸方向是指平行于所述卷筒18的轴线的方向；
[0076]
s12、分别安装所述第一滑动板件3和所述第二滑动板件4，使得所述第一滑动板件
3和所述第二滑动板件4上的测量头9沿平行于所述第一方向夹紧所述钢丝绳15，并且安装所述第一弹性元件12；
[0077]
s13、安装所述第一滑块7和所述第二滑块8，并安装所述第二弹性元件13；
[0078]
s14、安装所述第三滑动板件5和所述第四滑动板件6，使得所述第三滑动板件5和所述第四滑动板件6上的测量头9沿垂直于所述第一方向夹紧所述钢丝绳15，并安装所述第三弹性元件14。
[0079]
本实施例提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的方法，可以简便快速的在起重机上组装所述一种对钢丝绳15的直径进行监测的组装。
[0080]
综上所述，本发明提供的一种对钢丝绳15的直径进行监测的装置，可以自动、快捷的监测钢丝绳15的直径，测量的精度高、效率高并且可以实现在线实时监测。
[0081]
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。