专利名称：起重机钢丝绳弯折次数记录装置的制作方法
技术领域：
起重机钢丝绳弯折次数记录装置技术领域[0001]本实用新型属于起重设备技术领域，涉及一种起重机钢丝绳弯折次数记录装置。
背景技术：
[0002]起重机的钢丝绳起重机最重要的工作元件。钢丝绳与卷筒、滑轮组成缠绕系统，在工作过程中不断地弯折，长期承受交变载荷的作用，疲劳破坏是主要的失效形式。钢丝绳的理论疲劳寿命一般是用弯折次数来表示的。在实际应用时，由于钢丝绳的实际弯折次数记录和计算都比较困难，所以钢丝绳的实际使用寿命很难用弯折次数准确度量。这使得钢丝绳的选用、维护及更换缺乏准确可靠的依据，也无法用弯折次数来比较钢丝绳的设计寿命和实际寿命。由此而带来了两种结果:一是过度更换，为了安全钢丝绳还没到寿命就更换，造成大量浪费；二是更换不及时，由于更换不及时造成钢丝绳断裂导致机毁人亡的事故，时有发生。发明内容[0003]本实用新型的目的是提供一种钢丝绳弯折次数记录装置，实时记录和计算钢丝绳工作过程中的弯折次数，以实现起重机钢丝绳实际寿命的精准量化。[0004]本实用新型的技术方案是:该装置包括驱动装置、卷筒、钢丝绳、动滑轮、定滑轮、绝对值多圈编码器、数据线、数据处理和显示装置。驱动装置与卷筒连接，驱动卷筒转动。钢丝绳缠绕在卷筒上，一端固定在卷筒上，另一端绕过动滑轮、定滑轮，固定在相应位置上。在卷筒、动滑轮、定滑轮和钢丝绳组成的缠绕系统中，卷筒的转动带动钢丝绳在卷筒、动滑轮、定滑轮上运动。绝对值多圈编码器与卷筒轴相连，编码器的读数随着卷筒的转动而变化。编码器将每一次卷筒转动的起点和终点的对应值通过数据线传输到数据处理装置，数据处理装置将其转换为坐标值，再根据缠绕系统的倍率和几何尺寸计算后得出钢丝绳经过每一弯折点的起点和终点的坐标值，将钢丝绳上不同区间的坐标值和弯折次数表示为二维数组，通过对二维数组的合并计算，实现对钢丝绳全长范围内弯折次数的实时记录和累计，并将累计的最高弯折次数与设定值相比较。显示装置显示弯折次数沿钢丝绳全长的分布情况和更换钢丝绳的提示。[0005]本实用新型的效果和益处是:实时监测计算钢丝绳每一次运动的弯折次数，给出沿钢丝绳全长的弯折次数分布，供维护人员和操作人员参考。当累计最高弯折次数超过设定值时，给出更换钢丝绳的提示，确保了钢丝绳的安全使用。
[0006]图1是本装置一个应用实例的总体结构示意图。[0007]图中:1驱动装置；2卷筒；3动滑轮；4定滑轮；5钢丝绳；6数据处理和终端显示装置；7数据线；8绝对值多圈编码器。[0008]图2是应用实例中弯折点的示意图。[0009]图中T1-P11是弯折点，即钢丝绳形状改变的分界点。[0010]图3是坐标原点示意图。[0011]图中:Ptl是坐标原点。[0012]图4是卷筒一次转动时，钢丝绳弯折次数计算步骤示意图。[0013]图5是将两个二维数组合并的计算步骤示意图。
具体实施方式
[0014]以下结合技术方案和附图，详细叙述本实用新型的具体实施方式
。[0015]如图1所示，卷筒、动滑轮、定滑轮和钢丝绳组成了缠绕系统，卷筒的转动带动钢丝绳在卷筒、动滑轮、定滑轮上运动。绝对值多圈编码器与卷筒轴相连，编码器的读数随着卷筒的转动而变化。[0016]如图2所示，在卷筒和滑轮上，钢丝绳处在弯曲状态，离开卷筒和滑轮后，钢丝绳处在直线状态DP1-P11表示的各点，是钢丝绳形状改变的分界点，称为弯折点，钢丝绳经过一个弯折点时，状改变一次(或由弯变直，或由直变弯)，经历一次弯折。[0017]如图3所示，将钢丝绳自身作为坐标轴，将钢丝绳在卷筒工作圈上的起点，即钢丝绳工作部分全部从卷筒上释放后，钢丝绳在卷筒上的弯折点P。作为坐标原点。钢丝绳上某一点的坐标值就是该点与Ptl点之间的钢丝绳的长度。[0018]卷筒从开始转动到停止，每个弯折点都有一段钢丝绳经过。对每个弯折点，钢丝绳都对应了一个起点和一个终点，一个起点和一个终点确定了钢丝绳上的一个弯折区间，区间内的钢丝绳都在该弯折点经历了一次弯折。[0019]如图4所示，首先根据卷筒开始转动和停止转动时编码器的读数，计算出钢丝绳经过各弯折点的起点坐标和终点坐标。钢丝绳的每个弯折区间都对应了起点坐标、终点坐标和弯折次数(此处为I)三个参数，把这三个参数用一个一维数组表示。再用全部弯折点对应的一维数组，组成一个n行3列的二维数组A’ _ (n为弯折点的个数)。二维数组的一行，对应一个弯折区间。二维数组的第一列元素是钢丝绳通过各弯折点的起点坐标，二维数组的第二列元素是是钢丝绳通过各弯折点的终点坐标，二维数组的第三列元素是钢丝绳通过各弯折点时的弯折次数(此处为I)。[0020]构建一个数列a”」(j=l，2，3，……，m，m彡2n)，数列中的元素是由二维数组A’_的前两列元素打乱顺序后从小·到大重新排列后得到的。[0021 ] 用构建的数列a'.对钢丝绳分段，数列a'.中相邻的两个数值，小者作为一个分段的起点坐标、大者作为这个分段的终点坐标。这样做出的分段，都是互相独立的，没有重叠区域。[0022]将各分段的坐标值与各弯折区间的坐标值相比较，看其被几个弯折区间所包容。一个分段的弯折次数，等于包容该分段的弯折区间的个数。[0023]每一个分段都对应了起点坐标、终点坐标和弯折次数，把这三个参数用一个一维数组表示。再用全部分段对应的一维数组，组成一个(m-1)行3列的二维数组A”(m_1)X3。二维数组的一行，对应一个分段。二维数组的第一列元素是钢丝绳各分段起点坐标，二维数组的第二列元素是钢丝绳各分段的终点坐标，二维数组的第三列元素是钢丝绳各分段的弯折次数。[0024]这样，卷筒的每一次转动，都会得到一个表示弯折次数沿钢绳全长的分布情况的二维数组。[0025]如图5所示，由于每次转动的计算结果都是用二维数组来表示钢丝绳区间坐标和弯折次数的，所以两次转动后钢丝绳弯折次数的累积计算，可以转化为两个二维数组的合并，由于两个二维数组的合并对行数没有限制，所以它适用于任意两个表示钢丝绳不同分段的坐标值和对应弯折次数的二维数组的合并:先将全部坐标值混在一起从小到大排列，用排列好的坐标值对钢丝绳重新分段，逐个判断各新分段在各数组的分段中对应的弯折次数，将同一新分段对应的全部弯折次数相加，用新分段的坐标值和弯折次数组成一个新的二维数组。这个新的二维数组表示两次或多次转动后沿钢丝绳全长的弯折次数分布情况。这样，只要不断地合并二维数组，就能实现钢丝绳上不同分段的弯折次数实时记录和累计计算。
权利要求1.一种起重机钢丝绳弯折次数记录装置，主要包括驱动装置、卷筒、钢丝绳、动滑轮、定滑轮、数据线、数据处理和显示装置；其特征在于驱动装置与卷筒连接，钢丝绳缠绕在卷筒上，一端固定在卷筒上，另一端绕过动滑轮、定滑轮后固定在相应位置上；与卷筒轴相连的还有用于检测卷筒转动开始位置和转动结束位置的绝对值多圈编码器。
专利摘要一种起重机钢丝绳弯折次数记录装置，属于起重设备技术领域。主要包括驱动装置、卷筒、钢丝绳、动滑轮、定滑轮、数据线、数据处理和显示装置。其特征在于与卷筒轴相连的还有用于检测卷筒转动开始和停止位置的绝对值多圈编码器。驱动装置与卷筒连接，钢丝绳缠绕在卷筒、动滑轮、定滑轮上。数据处理装置将每一次卷筒转动的起点和终点的编码器对应值，转换为表示钢丝绳不同区段的坐标值和弯折次数的二维数组，通过对二维数组的合并，实现对钢丝绳全长范围内弯折次数的实时记录和累计。本实用新型的效果和益处是实时记录钢丝绳每一次运动的弯折次数，给出沿钢丝绳全长的弯折次数分布，当累计最高弯折次数超过设定值时，给出更换钢丝绳的提示。
文档编号B66C15/00GK203048429SQ201320077779
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月20日 优先权日2013年2月20日
发明者刘元利, 高巧红, 刘 英 申请人:大连博瑞重工有限公司