专利名称：一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机电自动化测量技术领域，具体涉及物体起升或牵引机构中的一种钢丝绳绳损预报装置。
背景技术：
在众多物体起升或牵引机构中，都会用到钢丝绳，使用过程中会使钢丝绳磨损，而不规范的使用，会加速钢丝绳损坏，这就降低了物体起升或牵引机构工作的可靠性，对设备和人员就会带来安全问题。为了安全起见，必须经常定期更换钢丝绳。目前，尚未有一种可以应用在多种物体起升或牵引机构中的，且具有通用性的钢丝绳绳损预报装置来使得物体起升或牵引机构安全可靠的工作。
发明内容
本发明提供了一种一体化设计、单元化使用，结构简单、可靠通用的物体起升或牵引机构中的钢丝绳绳损预报装置。本发明装置在钢丝绳磨损较为严重时发出绳损报警电信号，此信号可作为操作人员的预报信号，也可作为物体起升或牵引机构设备的控制信号。使物体起升或牵引机构安全可靠工作，具有通用性。将本发明装置应用在重锤探测式料位测量装置中，其效果良好。本发明的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其A立柱(9A)和C立柱(9C)安装在上支架(4)的两端；B立柱(9B)和D立柱(9D)安装在底板￠)的两端；A立柱(9A)的端面上安装有A预报开关(7A)，B立柱(9B)的端面上安装有B预报开关(7B)，C立柱(9C)的端面上安装有C预报开关(7C)，D立柱(9D)的端面上安装有D预报开关(7D) ；A导轮(IA)通过A导轮轴(2A)安装在导轮支架(5)上，B导轮(IB)通过B导轮轴(2B)安装在导轮支架(5)，且保持A导轮(IA)与B导轮(IB)平行；A导轮(IA)与B导轮(IB)之间用于钢丝绳(12)穿过，钢丝绳(12)的一端在牵引机构的卷筒上，钢丝绳(12)的另一端上有重物(11)汸支架螺栓(3A)的一端顺次穿过上支架(4)的A通孔(4A)、A压簧(8A)、导轨支架(5)的C通孔(5A)、B压簧(SB)后，螺纹连接在底板(6)的A螺纹孔(6C)上出支架螺栓(3B)的一端顺次穿过上支架(4)的B通孔(4B)、C压簧(SC)、导轨支架(5)的D通孔(5B)、D压簧(8D)后，螺纹连接在底板(6)的B螺纹孔(6D)上；底板(6)通孔两端的A安装螺钉(6A)和B安装螺钉(6B)实现将底板(6)与牵引机构固定。所述钢丝绳绳损预报装置通过可编程逻辑控制器控制；在可编程逻辑控制器中，A预报开关(7A)的触发信号记为K1、C预报开关(7C)的触发信号记为K2、B预报开关(7B)的触发信号记为K3、D预报开关(7D)的触发信号记为K4 ；K1与K2为上报警触发信号，K3与K4为下报警触发信号；K1、Κ2、Κ3和Κ4分别与PLC可编程逻辑控制器中的输入端连接，PLC可编程逻辑控制器输出的报警信号通过开关KO断开与闭合，从而实现与牵引机构的卷 筒上的控制器完成电信号传输；K0 = Κ1+Κ2+Κ3+Κ4，即KU Κ2、Κ3、Κ4的逻辑关系是或的关系O
钢丝绳12的一端顺绕在牵引机构的卷筒上，钢丝绳12的另一端通过钢丝绳导轮(即A导轮1A、B导轮IB组合构成)贯穿整个钢丝绳绳损预报装置与吊钩重物连接。当钢丝绳12破损后会出现毛刺，破损越严重，毛刺越多，当钢丝绳12向下运行时，绳损上部位12A会卡在钢丝绳导轮之间，在驱动机构或重物11的作用下，钢丝绳导轮带动导轮支架5克服下压簧的弹性力向下位移，当导轮支架5的下板面触及或接近下报警开关时，下报警开关发出绳损报警信号。当钢丝绳12向上运行时，绳损下部位12B也会卡在钢丝绳导轮之间，在驱动机构的作用下钢丝绳导轮带动导轮支架5克服上压簧的弹性力向上位移，当导轮支架5的上板面触及或接近上报警开关时，上报警开关发出绳损报警信号。上下报警开关可以是触动式也可以是接近感应式或其它形式的触感开关。在钢丝绳无损或微损的情况下，钢丝绳会顺畅的通过钢丝绳导轮。导轮支架5在上下压簧的弹性力的作用下，始终处在中间位置。当需要更换钢丝绳时，可将一侧的导轮轴和导轮取下，待钢丝绳安装好后再把导轮轴和导轮装好。所述钢丝绳绳损预报装置有效解决
本发明钢丝绳绳损预报装置的优点在于①通过在上支架4的下方、底板6的上方设计预报开关，通过预报开关与导轮支架上下板面出现接触时，发出绳损预报电信号，该绳损预报电信号可作为操作人员的预报警信号，也可作为物体起升或牵引机构设备的控制信号。大大提高了物体起升或牵引机构安
全可靠性。②设计新颖一体化设计、单元化使用。③结构简单便于制造和安装、工作可靠，具有通用性，可应用于多种物体起升或牵引机构中，具有推广价值。④本发明装置可作为卷筒绳槽钢丝绳偏斜角一定角度的补偿装置使用，可大大减少钢丝绳的磨损，延长钢丝绳使用寿命。
图I是本发明钢丝绳绳损预报装置的俯视图。图2是图I的A-A视图。图3是本发明导轮的结构图。图4是本发明钢丝绳绳损预报装置的开关控制流程图。
IA.A导轮101.半圆形沟槽 102.轮缘103.外轮边
IB.B导轮 1C.钢丝绳通道 2A. A导轮轴2B. B导轮轴3A. A支架螺栓 3B. B支架螺栓 4.上支架4A. A通孔4B. B通孔 4C.矩形通孔 5.导轮支架5A. C通孔
5B. D通孔5C.矩形通孔6.底板6A. A安装螺钉
6B. B安装螺钉 6C. A螺纹孔6D. B螺纹孔7A. A预报开关
权利要求
1. 一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，所述钢丝绳绳损预报装置安装在牵引机构中卷筒的下方，牵引机构的卷筒上缠绕有钢丝绳(12)，钢丝绳(12)的另一端上挂有重物(11);其特征在于所述钢丝绳绳损预报装置包括有A导轮(IA)、B导轮(IB)、A导轮轴(2A)、B导轮轴(2B)、A支架螺栓(3A)、B支架螺栓(3B)、上支架(4)、导轮支架(5)、底板(6)、A预报开关(7A)、B预报开关(7B)、C预报开关(7C)、D预报开关(7D)、A压簧(8A)、B压簧(8B)、C压簧(8C)、D压簧(8D)、A立柱(9A)、B立柱(9B)、C立柱(9C)、D立柱(9D)； A导轮(IA)与B导轮(IB)的结构相同； A导轮轴(2A)与B导轮轴(2B)的结构相同； A支架螺栓(3A)与B支架螺栓(3B)的结构相同； A预报开关(7A)、B预报开关(7B)、C预报开关(7C)和D预报开关(7D)选用相同形式的开关； A压簧(8A)、B压簧(SB)、C压簧(SC)和D压簧(8D)的结构相同； A立柱(9A)、B立柱(9B)、C立柱(9C)和D立柱(9D)的结构相同； 上支架⑷的中心设有矩形通孔(4C)，该矩形通孔(4C)的两侧设有A通孔(4A)、B通孔(4B);矩形通孔(4C)用于钢丝绳(12)通过； 上支架(4)底部的两侧分别安装有A立柱(9A)和C立柱(9C);所述A立柱(9A)的端面安装有A预报开关(7A);所述C立柱(9C)的端面安装有C预报开关(7C)； 导轮支架(5)的中心设有矩形通孔(5C)，该矩形通孔(5C)的两侧设有C通孔(5A)、D通孔(5B);矩形通孔(5C)内放置有A导轮(IA)和B导轮(IB)； 用于安装A导轮(IA)的A导轮轴(2A)安装在导轮支架(5)上； 用于安装B导轮(IB)的B导轮轴(2B)安装在导轮支架(5)上；且六导轮轴(2A)与B导轮轴(2B)保持平行； A导轮(IA)与B导轮(IB)之间有钢丝绳通道(IC)； 底板(6)上设有A螺纹孔(6C)、B螺纹孔(6D);底板(6)通孔两端的A安装螺钉(6A)和B安装螺钉(6B)实现将底板(6)与牵引机构固定； 底板(6)上部的两侧分别安装有B立柱(9B)和D立柱(9D);所述B立柱(9B)的端部安装有B预报开关(7B);所述D立柱(9D)的端部安装有D预报开关(7D)； 钢丝绳导轮包括有A导轮(IA)、B导轮(IB)、A导轮轴(2A)和B导轮轴(2B) ；A导轮(IA)与B导轮(IB)的结构相同；A导轮轴(2A)与B导轮轴(2B)的结构相同；A导轮(IA)通过A导轮轴(2A)安装在导轮支架(5)上；B导轮(IB)通过B导轮轴(2B)安装在导轮支架(5)上，且A导轮轴(2A)与B导轮轴(2B)保持平行； 所述钢丝绳绳损预报装置的装配为A立柱(9A)和C立柱(9C)安装在上支架(4)的两端；B立柱(9B)和D立柱(9D)安装在底板(6)的两端；A立柱(9A)的端面上安装有A预报开关(7A)，B立柱(9B)的端面上安装有B预报开关(7B)，C立柱(9C)的端面上安装有C预报开关(7C)，D立柱(9D)的端面上安装有D预报开关(7D) ;A导轮(IA)通过A导轮轴(2A)安装在导轮支架(5)上，B导轮(IB)通过B导轮轴(2B)安装在导轮支架(5)，且保持A导轮(IA)与B导轮(IB)平行；A导轮(IA)与B导轮(IB)之间用于钢丝绳(12)穿过，钢丝绳(12)的一端在牵引机构的卷筒上，钢丝绳(12)的另一端上有重物(11)汸支架螺栓(3A)的一端顺次穿过上支架(4)的A通孔(4A)、A压簧(8A)、导轨支架(5)的C通孔(5A)、B压簧(SB)后，螺纹连接在底板(6)的A螺纹孔^C)上出支架螺栓(3B)的一端顺次穿过上支架(4)的B通孔(4B)、C压簧(SC)、导轨支架(5)的D通孔(5B)、D压簧(8D)后，螺纹连接在底板￠)的B螺纹孔^D)上；底板(6)通孔两端的A安装螺钉(M)和B安装螺钉(6B)实现将底板(6)与牵引机构固定。
2.根据权利要求I所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于所述钢丝绳绳损预报装置通过可编程逻辑控制器控制；在可编程逻辑控制器中，A预报开关(7A)的触发信号记为K1、C预报开关(7C)的触发信号记为K2、B预报开关(7B)的触发信号记为K3、D预报开关(7D)的触发信号记为K4 ；K1与K2为上报警触发信号，K3与K4为下报警触发信号； KU K2、K3和K4分别与PLC可编程逻辑控制器中的输入端连接，PLC可编程逻辑控制器输出的报警信号通过开关KO断开与闭合，从而实现与牵引机构的卷筒上的控制器完成电信号传输；K0 = Κ1+Κ2+Κ3+Κ4，即Κ1、Κ2、Κ3、Κ4的逻辑关系是或的关系。
3.根据权利要求I或2所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于可编程逻辑控制器对采集到的上报警触发信号和下报警触发信号的处理为 步骤一当有上报警触发信号产生时，判断Kl、Κ2是否等于预警值，所述预警值为设计在PLC可编程逻辑控制器芯片中的数值I，即Kl、Κ2是否I ; 步骤二 当有下报警触发信号产生时，判断Κ3、Κ4是否等于预警值，即Κ3、Κ4是否I ; 步骤三若Κ1、Κ2、Κ3、Κ4均古I时，则开关KO断开，重复执行钢丝绳检测；说明钢丝绳无绳损出现，可以判断出钢丝绳未被磨损，或者认为钢丝绳磨损程度未达到报警； 步骤四若Kl = 1，或Κ2 = I时，则开关KO闭合，输出上报警信号给钢丝绳有绳损启动延迟计数器，所述钢丝绳有绳损启动延迟计数器记为S ； 若Κ3 = 1，或Κ4 = I时，则开关KO闭合，输出下报警信号给钢丝绳有绳损启动延迟计数器，所述钢丝绳有绳损启动延迟计数器记为S ； 步骤五钢丝绳有绳损启动延迟计数器S等待5秒计时后，重新判断KU Κ2、Κ3、Κ4是否等于预警值； 步骤六若未到达5秒等待记时，如果Κ1、Κ2、Κ3、Κ4均古1，则说明钢丝绳通过了导轮，此时发出一过性绳损预警，说明钢丝绳在微损的情况下，破损部位卡在两个钢丝绳导轮之间的时间较短，此状态告诫操作人员可根据实际情况考虑更换钢丝绳； 如果Κ1、Κ2、Κ3、Κ4中任一个=1，钢丝绳不能通过导轮，则继续等待延迟计数器，判断S是否大于5s ； 步骤七若超过5秒等待记时，且1(1、1(2、1(3、1(4均古I，此时钢丝绳亦通过导轮，则发出绳损预警信号； 若超过5秒等待记时，K1、K2、K3、K4中任一个=1，则说明钢丝绳在严重损坏的情况下，钢丝绳破损部位卡在两个钢丝绳导轮之间的时间较长，此时在驱动机构或重物的作用下，钢丝绳导轮带动导轮支架克服上下压簧的弹性力向下位移，使得导轮支架两端触及或接近上下报警开关，使得报警开关K I或Κ2或Κ3或Κ4长时间闭合，上下报警开关就会发出长时间的绳损报警信号和卷扬设备停车命令，并清除延迟计数器S中的等待时间，在这种状态下警示操作人员必须更换钢丝绳。
4.根据权利要求I所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于上支架(4)、导轮支架(5)和底板(6)为上中下平行排列结构，上支架(4)、导轮支架(5)和底板(6)通过A支架螺栓(3A)和B支架螺栓(3B)的安装，构成了钢丝绳绳损预报装置的架体。
5.根据权利要求I所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于所述钢丝绳绳损预报装置以纵向中心线对称设置； 第一纵向线从上至下设置有A立柱(9A)、A预报开关(7A)、B预报开关(7B)和B立柱(9B)； 第二纵向线从上至下设置有A支架螺栓(3A)、A压簧(8A)和B压簧(SB)； 第三纵向线从上至下设置有B支架螺栓(3B)、C压簧(8C)和D压簧(8D)； 第四纵向线从上至下设置有C立柱(9C)、C预报开关(7C)、D预报开关(7D)和D立柱(9D)。
6.根据权利要求I所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于当导轨支架(5)的上板面与A预报开关(7A)和C预报开关(7C)出现接触时，则A预报开关(7A)和C预报开关(7C)能够触发报警；当导轨支架(5)的下板面与B预报开关(7B)和D预报开关(7D)出现接触时，则B预报开关(7B)和D预报开关(7D)能够触发报警。
7.根据权利要求I所述的一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，其特征在于A预报开关(7A)、B预报开关(7B)、C预报开关(7C)和D预报开关(7D)选用触动式开关或者感应式开关。
全文摘要
本发明公开了一种由可编程逻辑控制器控制的钢丝绳绳损预报装置，该装置的A立柱和C立柱安装在上支架的两端，且A立柱和C立柱的面上安装有A预报开关、B预报开关；B立柱和D立柱安装在底板的两端，且B立柱和D立柱的端面上安装有B预报开关、D预报开关；A导轮通过A导轮轴安装在导轮支架上，B导轮通过B导轮轴安装在导轮支架；A导轮与B导轮之间用于钢丝绳穿过，钢丝绳的一端在牵引机构的卷筒上，钢丝绳的另一端上有重物；A支架螺栓的一端顺次穿过上支架的A通孔、A压簧、导轨支架的C通孔、B压簧后，螺纹连接在底板的A螺纹孔上；B支架螺栓的一端顺次穿过上支架的B通孔、C压簧、导轨支架的D通孔、D压簧后，螺纹连接在底板的B螺纹孔上；底板与牵引机构固定。本发明装置解决了当钢丝绳磨损较为严重时发出绳损报警电信号，使物体起升或牵引机构安全可靠工作，具有通用性。
文档编号B66D1/54GK102674182SQ201210141319
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者张思聪, 由菁菁, 胡宇, 路尚书, 邹凤欣, 高增雪 申请人:北京金自天正智能控制股份有限公司