CN208672040U - 一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，包括承载底座、伸缩承载杆、导向套、导向轮、转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器及控制***，承载底座前端面与伸缩承载杆后端面相互铰接，伸缩承载杆前端通过转台机构与导向套外表面铰接，导向套为空心管状结构，导向轮均布在导向套内表面，超声波探伤仪安装在承载底座内。本实用新型一方面可有效的满足矿山各类卷扬机等通过钢缆进行牵引作业设备配套运行的需要，另一方面可有效实现对牵引用钢缆在运行过程中的运行温度、润滑油对钢缆表面润滑防护状态、钢缆运行速度及钢缆运行中局部出现拉伤、断裂等微小损伤进行全面及时的检测。

Description

一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端

技术领域

本实用新型涉及一种钢缆检测装置，属于矿用机械设备技术领域。

背景技术

目前在矿上等工业活动中，往往需要使用到诸如卷扬机、提升机等基于钢缆进行牵引驱动的辅助设备，因此钢缆运行状态对这些设备运行的安全性和稳定性起着至关重要的作用，当前在对钢缆进行日常管理及维护作业中，往往是通过拉力传感器等传统设备对钢缆进行基本数据采集，同时再配合工作人员定期对钢缆进行现场检测，以达到对钢缆进行日常管理、维护作业及对钢缆存在的安全隐患进行排查的目的，这种方式虽然一定程度可实现对钢缆进行检测的目的，当一方面检测作业不能随钢缆运行进行全程追踪检测，从而导致钢缆维护检测工作及故障排查作业存在极大的滞后性，从而极易因钢缆异常运行状态或事故隐患未能及时发现而造成设备损坏及人员伤亡等重大安全事故，同时当前的这种检测作业的工作效率也相对低下，劳动强度和成本均相对较高，也严重制约了对钢缆检测维护作业的工作效率和精度，另一方面，当前的检测作业均存在极大的片面性，不能获取钢缆运行过程中精确的运行状态参数，同时也无法及时有效的发现钢缆运行因拉伤等因素导致内部局部位置发生断裂等安全隐患，进一步严重影响了钢缆维护、管理及故障排查作业的效率和精度，因此针对这一问题，迫切需要开发一种新型的钢缆检测设备，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，该实用新型结构简单，通用性好，集成化及运行自动化程度高，一方面可有效的满足矿山各类卷扬机等通过钢缆进行牵引作业设备配套运行的需要，且操作简便，运行、维护工作效率高，劳动强度及成本均相对较低，另一方面可有效实现对牵引用钢缆在运行过程中的运行温度、润滑油对钢缆表面润滑防护状态、钢缆运行速度及钢缆运行中局部出现拉伤、断裂等微小损伤进行全面及时的检测，从而达到及时发现钢缆异常运行状态，避免因钢缆润滑不足、结构受损等造成的钢缆自身及周边相关设备结构损耗严重现象，同时也可有效防止和杜绝因钢缆突然断裂等造成重大设备故障，从而极大的提高了钢缆设备运行的安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，包括承载底座、伸缩承载杆、导向套、导向轮、转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器及控制***，承载底座为密闭腔体结构，其后端面均布至少两个定位机构，前端面通过转台机构与伸缩承载杆后端面相互铰接，且伸缩承载杆轴线与承载底座前端面呈0°—180°夹角，伸缩承载杆前端通过转台机构与导向套外表面铰接，导向套轴线与伸缩承载杆轴线间呈0°—180°夹角， 且每个伸缩承载杆均与一个导向套相互连接，并构成一个工作组，导向套为空心管状结构，导向轮至少四个，沿导向套轴线方向均布在导向套内表面，且每至少两个导向轮构成一个导向组，同一导向组内的各导向轮环绕导向套轴线均布并与导向套轴线垂直分布，相邻两个导向组间间距为导向套有效长度的1/5—1/3，导向轮包括轮架、承载辊、弹性定位柱，其中轮架为“凵”字型槽状结构，其后端面与弹性定位柱垂直连接，弹性定位柱末端与导向套内表面连接，且弹性定位柱轴线与导向套轴线垂直并相交，承载辊嵌于轮架内，承载辊前端面超出轮架前端面至少5毫米，且承载辊前端面与导向套轴线间间距为0至导向套管径的1/4，超声波探伤仪安装在承载底座内，并设至少两个检测探头，检测探头嵌于导向套内并分别位于导向套两端端面位置处，检测探头轴线均与导向套轴线垂直并相交，且各检测探头环绕导向套轴线均布，湿度传感器和温度传感器均若干，且每个导向轮的承载辊外表面均设至少一个湿度传感器和至少一个温度传感器，转速传感器和压力传感器数量与导向轮数量一致且每个导向轮均设至少一个转速传感器和一个压力传感器，其中转速传感器安装在导向轮轮架外表面，并通过传动轴分别与承载辊相互连接，压力传感器位于轮架与弹性定位柱连接位置处，角度传感器数量与转台机构数量一致，且每个转台机构上均设至少一个角度传感器，控制***嵌于承载底座内并分别与转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器电气连接。

进一步的，所述的伸缩承载杆和弹性定位柱均为液压伸缩杆、气压伸缩杆、弹簧伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时均与控制***电气连接。

进一步的，所述的导向套为圆柱形、正棱柱形空心管状结构中的任意一种。

进一步的，所述的导向套其中一个端面位置处设监控摄像头，所述的监控摄像头光轴与导向套轴线垂直分布，并与控制***电气连接。

进一步的，所述的转台机构为由步进电机驱动的三维转台或二维转台中的任意一种。

进一步的，所述的承载辊上设横断面呈“U”字型结构的定位槽，所述的湿度传感器、温度传感器均嵌于定位槽内。

进一步的，所述的控制***为基于工业单片机或可编程控制器为核心的电路结构，并设至少一个串口通讯端口及至少一个无线数据通讯装置。

本新型结构简单，通用性好，集成化及运行自动化程度高，一方面可有效的满足矿山各类卷扬机等通过钢缆进行牵引作业设备配套运行的需要，且操作简便，运行、维护工作效率高，劳动强度及成本均相对较低，另一方面可有效实现对牵引用钢缆在运行过程中的运行温度、润滑油对钢缆表面润滑防护状态、钢缆运行速度及钢缆运行中局部出现拉伤、断裂等微小损伤进行全面及时的检测，从而达到及时发现钢缆异常运行状态，避免因钢缆润滑不足、结构受损等造成的钢缆自身及周边相关设备结构损耗严重现象，同时也可有效防止和杜绝因钢缆突然断裂等造成重大设备故障，从而极大的提高了钢缆设备运行的安全性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为承载辊结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1和2所述一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，包括承载底座1、伸缩承载杆2、导向套3、导向轮4、转台机构5、角度传感器6、压力传感器7、超声波探伤仪8、湿度传感器9、转速传感器10、温度传感器11及控制***12，承载底座1为密闭腔体结构，其后端面均布至少两个定位机构13，前端面通过转台机构5与伸缩承载杆2后端面相互铰接，且伸缩承载杆2轴线与承载底座1前端面呈0°—180°夹角，伸缩承载杆2前端通过转台机构5与导向套3外表面铰接，导向套3轴线与伸缩承载杆2轴线间呈0°—180°夹角，且每个伸缩承载杆2均与一个导向套3相互连接，并构成一个工作组。

本实施例中，所述的导向套3为空心管状结构，导向轮4至少四个，沿导向套3轴线方向均布在导向套3内表面，且每至少两个导向轮4构成一个导向组，同一导向组内的各导向轮4环绕导向套3轴线均布并与导向套3轴线垂直分布，相邻两个导向组4间间距为导向套3有效长度的1/5—1/3。

本实施例中，所述的导向轮4包括轮架41、承载辊42、弹性定位柱43，其中轮架41为“凵”字型槽状结构，其后端面与弹性定位柱43垂直连接，弹性定位柱43末端与导向套3内表面连接，且弹性定位柱43轴线与导向套3轴线垂直并相交，承载辊42嵌于轮架41内，承载辊42前端面超出轮架41前端面至少5毫米，且承载辊42前端面与导向套3轴线间间距为0至导向套3管径的1/4。

本实施例中，所述的超声波探伤仪8安装在承载底座1内，并设至少两个检测探头81，检测探头81嵌于导向套3内并分别位于导向套3两端端面位置处，检测探头81轴线均与导向套3轴线垂直并相交，且各检测探头81环绕导向套3轴线均布，湿度传感器9和温度传感器11均若干，且每个导向轮4的承载辊42外表面均设至少一个湿度传感器9和至少一个温度传感器11，转速传感器10和压力传感器7数量与导向轮4数量一致且每个导向轮4均设至少一个转速传感器10和一个压力传感器7，其中转速传感器10安装在导向轮4轮架41外表面，并通过传动轴分别与承载辊42相互连接，压力传感器7位于轮架41与弹性定位柱43连接位置处，角度传感器6数量与转台机构5数量一致，且每个转台机构5上均设至少一个角度传感器6，控制***嵌12于承载底座1内并分别与转台机构5、角度传感器6、压力传感器7、超声波探伤仪8、湿度传感器9、转速传感器10、温度传感器11电气连接。

本实施例中，所述的伸缩承载杆2和弹性定位柱43均为液压伸缩杆、气压伸缩杆、弹簧伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时均与控制***电气连接。

本实施例中，所述的导向套3为圆柱形、正棱柱形空心管状结构中的任意一种。

本实施例中，所述的导向套3其中一个端面位置处设监控摄像头14，所述的监控摄像头光14轴与导向套3轴线垂直分布，并与控制***12电气连接。

本实施例中，所述的转台机构5为由步进电机驱动的三维转台或二维转台中的任意一种。

本实施例中，所述的导向套3可环绕转台机构5旋转轴进行0°—360°旋转，

本实施例中，所述的承载辊42上设横断面呈“U”字型结构的定位槽44，所述的湿度传感器9、温度传感器10均嵌于定位槽44内。

本实施例中，所述的控制***12为基于工业单片机或可编程控制器为核心的电路结构，并设至少一个串口通讯端口及至少一个无线数据通讯装置。

本新型在具体实施中，首先根据需要对承载底座、伸缩承载杆、导向套、导向轮、转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器及控制***进行组装，并使导向套包覆在至少一根牵引用钢缆外侧，然后通过承载底座对本新型进行安装定位，并通过伸缩承载杆对导向套进行调节定位，使通过导向套的牵引用钢缆与导向套间同轴分布，并使各导向轮与牵引用钢缆外表面相抵，且牵引用钢缆在静置状态下各导向轮与牵引用钢缆间的压力均保持一致，最后将控制***与外部供电电路及远程监控平台件进行连接即可完成本新型的装配。

在进行实际运行中，牵引用钢缆在驱动设备下进行正常运行，并在运行过程，牵引用钢缆各段依次通过导向套，在牵引用钢缆通过导向套时，通过压力传感器和角度传感器检测各导向轮与牵引用钢缆间压力值的变化和因牵引用钢缆摆动导致的导向套偏转，通过压力值和偏转角度变化来检测牵引用钢缆运行时产生的异常震动，以此判断牵引用钢缆在运行的稳定性，并及时发现钢缆机构形变、故障或牵引设备故障导致牵引用钢缆自身结构形变或故；通过湿度传感器、温度传感器来检测牵引用钢缆运行过程中的温度变换和牵引用钢缆表面润滑油的含油量，检测牵引用钢缆运行时表面的润滑情况和运行温度，避免因润滑不足而造成的钢缆运行摩擦损耗过大和因运行温度过高而导致的钢缆表面润滑油脱落、变质等造成润滑失效现象，同时还可通过温度异常升高，判断牵引用钢缆在运行中是否存在异常摩擦损耗的现象；通过超声波探伤仪可对牵引用钢缆进行定时或连续的超声波探伤检测作业，及时发现牵引钢缆中存在的局部断裂等隐患，从而达到提高对钢缆运行进行全面持续检测，提高对牵引用钢缆检测作业全面性、检测精度、及实行和准确性，避免因牵引用钢缆而引发的事故发生。

本新型结构简单，通用性好，集成化及运行自动化程度高，一方面可有效的满足矿山各类卷扬机等通过钢缆进行牵引作业设备配套运行的需要，且操作简便，运行、维护工作效率高，劳动强度及成本均相对较低，另一方面可有效实现对牵引用钢缆在运行过程中的运行温度、润滑油对钢缆表面润滑防护状态、钢缆运行速度及钢缆运行中局部出现拉伤、断裂等微小损伤进行全面及时的检测，从而达到及时发现钢缆异常运行状态，避免因钢缆润滑不足、结构受损等造成的钢缆自身及周边相关设备结构损耗严重现象，同时也可有效防止和杜绝因钢缆突然断裂等造成重大设备故障，从而极大的提高了钢缆设备运行的安全性和可靠性。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端包括承载底座、伸缩承载杆、导向套、导向轮、转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器及控制***，所述承载底座为密闭腔体结构，其后端面均布至少两个定位机构，前端面通过转台机构与伸缩承载杆后端面相互铰接，且所述的伸缩承载杆轴线与承载底座前端面呈0°—180°夹角，所述的伸缩承载杆前端通过转台机构与导向套外表面铰接，所述的导向套轴线与伸缩承载杆轴线间呈0°—180°夹角， 且每个伸缩承载杆均与一个导向套相互连接，并构成一个工作组，所述的导向套为空心管状结构，所述的导向轮至少四个，沿导向套轴线方向均布在导向套内表面，且每至少两个导向轮构成一个导向组，同一导向组内的各导向轮环绕导向套轴线均布并与导向套轴线垂直分布，相邻两个导向组间间距为导向套有效长度的1/5—1/3，所述的导向轮包括轮架、承载辊、弹性定位柱，其中所述的轮架为“凵”字型槽状结构，其后端面与弹性定位柱垂直连接，所述的弹性定位柱末端与导向套内表面连接，且弹性定位柱轴线与导向套轴线垂直并相交，所述的承载辊嵌于轮架内，所述承载辊前端面超出轮架前端面至少5毫米，且承载辊前端面与导向套轴线间间距为0至导向套管径的1/4，所述的超声波探伤仪安装在承载底座内，并设至少两个检测探头，所述的检测探头嵌于导向套内并分别位于导向套两端端面位置处，所述的检测探头轴线均与导向套轴线垂直并相交，且各检测探头环绕导向套轴线均布，所述的湿度传感器和温度传感器均若干，且每个导向轮的承载辊外表面均设至少一个湿度传感器和至少一个温度传感器，所述的转速传感器和压力传感器数量与导向轮数量一致且每个导向轮均设至少一个转速传感器和一个压力传感器，其中所述的转速传感器安装在导向轮轮架外表面，并通过传动轴分别与承载辊相互连接，所述的压力传感器位于轮架与弹性定位柱连接位置处，所述的角度传感器数量与转台机构数量一致，且每个转台机构上均设至少一个角度传感器，所述的控制***嵌于承载底座内并分别与转台机构、角度传感器、压力传感器、超声波探伤仪、湿度传感器、转速传感器、温度传感器电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的伸缩承载杆和弹性定位柱均为液压伸缩杆、气压伸缩杆、弹簧伸缩杆及电动伸缩杆中的任意一种，且当为电动伸缩杆时均与控制***电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的导向套为圆柱形、正棱柱形空心管状结构中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的导向套其中一个端面位置处设监控摄像头，所述的监控摄像头光轴与导向套轴线垂直分布，并与控制***电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的转台机构为步进电机驱动的三维转台或二维转台中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的承载辊上设横断面呈“U”字型结构的定位槽，所述的湿度传感器、温度传感器均嵌于定位槽内。

7.根据权利要求1所述的一种矿用提升机提升钢缆运行状态现场数据采集终端，其特征在于：所述的控制***为基于工业单片机或可编程控制器为核心的电路结构，并设至少一个串口通讯端口及至少一个无线数据通讯装置。