开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种钢丝绳拉力监测及报警装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011028546.X

专利申请（专利权）人：国网山西省电力公司忻州供电公司
权利人地址：山西省忻州市经济技术开发区

专利发明（设计）人：史新华,王跃鸿,任晓龙,陈永旺,戎伟正,杨阳

专利摘要：本发明属于钢丝绳拉力监测技术领域，具体为一种用于架空送电工程中的牵引钢丝绳的拉力监测及报警装置，解决了背景技术中的技术问题，其包括支撑板，支撑板上固定有端档；位于端档之下的支撑板上固定有轴承座，轴承座中通过直线轴承配合有连接轴，连接轴的上端与端档的下端之间设有压力传感器，连接轴的下端安装有活动滚轮；位于活动滚轮之下的支撑板上还固连有两个固定滚轮；压力传感器连接有内部设有压力阈值的智能报警装置。其测量精度较高；适用于不同粗细的钢丝绳，适用性较强；通过本发明能在牵引机工作过程中，实时监测钢丝绳的压力，并及时实现超阈值提醒，工作人员能够及时进行钢丝绳调整更换等操作。

主权利要求：
1.一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，包括支撑板（1），支撑板（1）上固定有与支撑板（1）所在平面垂直的端档（2）；位于端档（2）之下的支撑板（1）上固定有轴承座（9），轴承座（9）中通过直线轴承（10）配合有连接轴（3），连接轴（3）垂直于端档（2）所在平面，连接轴（3）的上端与端档（2）的下端之间设有压力传感器（4），压力传感器（4）与连接轴（3）的上端固连，连接轴（3）的下端安装有可随着连接轴（3）上下位移的活动滚轮（5），活动滚轮（5）通过U形滚轮架（17）支撑，连接轴（3）与U形滚轮架（17）顶部固定连接，活动滚轮（5）的轴在工作时与支撑板（1）垂直；支撑板（1）上还固连有两个分别设置在活动滚轮（5）两侧的固定滚轮（6），固定滚轮（6）的轴与支撑板（1）垂直；压力传感器（4）连接有内部设有压力检测和阈值设定的智能报警装置（7），工作时，钢丝绳卡在活动滚轮（5）的最低点和两个固定滚轮（6）的最高点之间，且活动滚轮（5）使钢丝绳的位于两个固定滚轮（6）之间的部分形成一定弯曲形变；智能报警装置（7）包括声光报警器和内部设有数据采样、数据处理和阈值比较程序的单片机（11），压力传感器（4）的输出端通过变送器（12）与单片机（11）相连，声光报警器连接至单片机（11）的输出端，单片机（11）和变送器（12）还连接有电源装置（13）。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，端档（2）中穿置有与支撑板（1）所在平面平行的调节螺钉（8），调节螺钉（8）与端档（2）螺纹配合，调节螺钉（8）与连接轴（3）位于同一条直线上，压力传感器（4）位于调节螺钉（8）的下端和连接轴（3）的上端之间。
3.根据权利要求2所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，声光报警器由闪光报警器（14）和蜂鸣报警器（15）组合而成。
4.根据权利要求3所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，压力传感器（4）与调节螺钉（8）之间设置有均压垫片（16）。
5.根据权利要求4所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，活动滚轮（5）、固定滚轮（6）与钢丝绳的接触面均为圆弧形凹面，圆弧形凹面与钢丝绳的粗细相匹配。
6.根据权利要求1或2所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，轴承座（9）、直线轴承（10）和连接轴（3）组成的滑动结构替换为直线导轨，直线导轨包括滑块和导轨，其中滑块固定在支撑板（1）上，压力传感器（4）固连在导轨的上端连，活动滚轮（5）安装至导轨的下端。
7.根据权利要求6所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，压力传感器（4）与调节螺钉（8）之间设置有均压垫片（16）。
8.根据权利要求7所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置，其特征在于，活动滚轮（5）和固定滚轮（6）与钢丝绳接触的面均为凹面，圆弧形凹面与钢丝绳的粗细相匹配。 说明书 : 一种钢丝绳拉力监测及报警装置技术领域[0001] 本发明属于钢丝绳拉力监测技术领域，具体为一种用于架空送电工程中的牵引钢丝绳的拉力监测及报警装置。背景技术[0002] 随着国民经济的快速增长，电力行业发展迅速，推动了架空送电的快速发展，输电线的安装发展前景广阔。在塔架安装好后，需要进行输电线的安装。每次作业距离一般在4Km 10Km之间，先把滑车挂到塔架相应位置，然后通过尼龙绳牵引小钢丝绳，小钢丝绳牵引~大钢丝绳、大钢丝绳牵引多股导线，直至导线完全到位为止。[0003] 为了保证架空送电工程中钢丝绳牵引过程的安全，对所用的钢丝绳拉力进行监测，以确保钢丝绳的拉力处于安全牵引力范围之内。否则可能会导致拉力机损坏，或者降低钢丝绳的使用寿命，或导致导线、牵引绳断裂，引发重大安全事故。发明内容[0004] 本发明旨在解决背景技术中的技术问题，提供了一种钢丝绳拉力监测及报警装置。[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种钢丝绳拉力监测及报警装置，包括支撑板，支撑板上固定有与支撑板所在平面垂直的端档；位于端档之下的支撑板上轴承座，轴承座中通过直线轴承配合有连接轴，连接轴垂直于端档所在平面，连接轴的上端与端档的下端之间设有压力传感器，压力传感器与连接轴的上端固连，连接轴的下端固连有可随着连接轴上下位移的活动滚轮，活动滚轮的轴在工作时与支撑板垂直；支撑板上还固连有两个分别设置在活动滚轮两侧的固定滚轮，固定滚轮的轴与支撑板垂直；压力传感器连接有内部设有压力检测和阈值设定的智能报警装置；工作时，钢丝绳卡在活动滚轮的最低点和两个固定滚轮的最高点之间，且活动滚轮使钢丝绳的位于两个固定滚轮之间的部分形成一定弯曲形变。也就是工作时，活动滚轮的最低点位于两个固定滚轮最高点的连线之下。[0006] 压力传感器位于端挡与连接轴之间，因为连接轴与活动滚轮相连，则压力传感器相当于位于端档与活动滚轮之间，压力传感器能够监测到端档与活动滚轮两者之间的压力大。褂檬，先将钢丝绳依次经过第一个固定滚轮、活动滚轮和第二个固定滚轮，在牵引机工作时，钢丝绳与第一个固定滚轮、活动滚轮和第二个固定滚轮发生滚动摩擦；两个固定滚轮位于钢丝绳的一侧，活动滚轮位于钢丝绳的另一侧，两个固定滚轮用来进行拉线钢丝绳的定位以及支撑，因为活动滚轮的最低点位于两个固定滚轮最高点的连线之下，从而钢丝绳会给活动轮滚向上的压力，而且钢丝绳中拉力越大，钢丝绳绷的越直，从而给活动滚轮向上的压力越大，经过试验就能得到钢丝绳中拉力与压力之间的关系，从而能得到需要设定的电压阈值的大。辉谥悄鼙ň爸弥猩瓒ㄑ沽︺兄低瓿芍，牵引机开始工作，在牵引机工作同时，压力传感器监测到钢丝绳给活动滚轮的压力，智能报警装置通过压力传感器传来的电压数据实时监测该压力是否超过电压阈值，若监测到钢丝绳之间的拉力超过设定压力阈值之后，智能报警装置进行报警，提醒工作人员中断拉线工作，避免发生危险事故。智能报警装置中的程序为现有程序，是本领域技术人员熟知的。直线轴承既能够实现活动连接轴以及活动滚轮的轴向位置调节，也能够削弱钢丝绳在拉力过程中产生的扭矩，降低扭矩对装置的破坏力，直线轴承起到支撑和限位的作用，而且直线轴承与连接轴之间摩擦力。徊奖ＶだΣ饬康淖既沸。[0007] 优选的，端档中穿置有与支撑板所在平面平行的调节螺钉，调节螺钉与端档螺纹配合，调节螺钉与连接轴位于同一条直线上，压力传感器位于调节螺钉的下端和连接轴的上端之间。调节螺钉能对活动滚轮的上下位置进行微调，这样能满足不同粗细的钢丝绳，使用时，通过调节所述调节螺钉的高度调节好合适的活动滚轮位置后，给调节螺钉与端档之间挤入螺纹锁固胶，保证调节螺钉的位置不再发生变化，确保了测量的准确性。[0008] 优选的，智能报警装置包括声光报警器和内部设有数据采样、数据处理和阈值比较程序的单片机，压力传感器的输出端通过变送器与单片机相连，声光报警器连接至单片机的输出端，单片机和变送器还连接有电源装置。电压阈值是通过拉力机对所述钢丝绳拉力监测及报警装置本体进行标定后得到的，压力传感器将端档和连接轴之间产生的压力数据（电压数据）或者将调解螺钉与连接轴之间产的压力数据（电压数据）传送给变送器，变送器接收到电压数据信号后进行一定倍数的放大传送给单片机，单片机对该模拟信号进行采样、计算、分析处理后并与事先设定的阈值进行比较，由此控制声光报警器是否工作，若电压数据超过阈值，则单片机控制声光报警器进行报警，说明此时钢丝绳内部的压力已经达到安全拉力最大值，需要立刻调整。具体的，所述电源装置为移动直流电源装置。[0009] 优选的，轴承座、直线轴承和连接轴组成的滑动结构可替换为直线导轨，直线导轨包括滑块和导轨，其中滑块固定在支撑板上，压力传感器固连在导轨的上端连，活动滚轮安装至导轨的下端。滑块固定在支撑板上，从而滑轨能沿着滑块上下直线位移，由因为直线导轨能够实现高精度平滑直线运动，故提高了本发明所述装置的拉力监测准确性。[0010] 优选的，压力传感器与调节螺钉之间设置有均压垫片。均压垫片与调节螺钉固连，这样调节螺钉给压力传感器的压力就能均匀分散在压力传感器的整个受力面，进一步促进压力传感器的准确性。[0011] 优选的，活动滚轮和固定滚轮与钢丝绳接触的面均为凹面，圆弧形凹面与钢丝绳的粗细相匹配。这是为了活动滚轮和固定滑轮能更好的与钢丝绳接触，防止滑脱。[0012] 本发明的有益效果是：操作简单，构思巧妙，造价成本较低，减少了人为因素的干扰，直接测量获得牵引钢丝绳间拉力的大。饬烤冉细撸皇视糜诓煌窒傅母炙可，适用性较强；通过本发明能在牵引机工作过程中，实时监测钢丝绳的压力，并及时实现超阈值提醒，工作人员能够及时进行钢丝绳调整更换等操作，保护了牵引机等设备，而且保护了工作人员的安全，延长了钢丝绳的使用寿命，避免引起重大安全事故。附图说明[0013] 图1为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的正面结构示意图。[0014] 图2为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的侧面结构示意图。[0015] 图3为本发明所述智能报警装置的示意图。[0016] 图中：1?支撑板；2?端档；3?连接轴；4?压力传感器；5?活动滚轮；6?固定滚轮；7?智能报警装置；8?调节螺钉；9?轴承座；10?直线轴承；11?单片机；12?变送器；13?电源装置；14?闪光报警器；15?蜂鸣报警器；16?均压垫片；17?U形滚轮架。具体实施方式[0017] 参照图1、图2和图3，对本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置进行详细说明。[0018] 一种钢丝绳拉力监测及报警装置，如图1和图2所示，包括支撑板1，支撑板1上固定有与支撑板1所在平面垂直的端档2；位于端档2之下的支撑板1上固定有轴承座9，轴承座9中通过直线轴承10配合有连接轴3，连接轴3垂直于端档2所在平面，连接轴3的上端与端档2的下端之间设有压力传感器4，压力传感器4与连接轴3的上端固连，连接轴3的下端固连有可随着连接轴3上下位移的活动滚轮5，活动滚轮5的轴在工作时与支撑板1垂直；支撑板1上还固连有两个分别设置在活动滚轮5两侧的固定滚轮6，固定滚轮6的轴与支撑板1垂直，固定滚轮6的轴固定在支撑板1上；压力传感器4连接有内部设有压力检测和阈值设定的智能报警装置7，工作时，钢丝绳卡在活动滚轮5的最低点和两个固定滚轮6的最高点之间，且活动滚轮5使钢丝绳的位于两个固定滚轮6之间的部分形成一定弯曲形变。也就是工作时，活动滚轮5的最低点位于两个固定滚轮6最高点的连线之下压力传感器4通过数据线与智能报警装置7相连接。具体操作时支撑板1为倒立的“⊥”形结构，也就是倒立的T形，具体如图1所示，其中两个固定滚轮6设置在T形结构横向板体的两端附近，端档2固定在T形结构的纵向板体的端部附近，限位支撑座、连接轴3以及活动滚轮5都位于T形结构的纵向板体处。固定滚轮6通过滚轮轴固定在支撑板1上，活动滚轮5通过U形滚轮架17支撑，具体如图2所示，连接轴3与U形滚轮架17顶部固定连接。具体实施时，活动滚轮5和两个固定滚轮6的尺寸完全一致，而且其侧面共面，以保证测量的准确性；活动滚轮5的最低点位于两个固定滚轮6最高点的连线之下是为了保证钢丝绳卡在活动滚轮5和两个固定滚轮6之间时，活动滚轮5会使固定滚轮6之间的钢丝绳向下发生形变，当钢丝绳内部拉力变化时，钢丝绳内部的拉力会对抗此处形变，从而引起压力传感器4测得的数据发生变化。直线轴承10既能够实现活动连接轴3以及活动滚轮5的轴向位置调节，也能够削弱钢丝绳在拉力过程中产生的扭矩，降低扭矩对装置的破坏力，直线轴承10起到支撑和限位的作用，而且直线轴承10与连接轴3之间摩擦力。徊奖ＶだΣ饬康淖既沸。[0019] 压力传感器4位于端挡与连接轴3之间，因为连接轴3与活动滚轮5相连，则压力传感器4相当于位于端档2与活动滚轮5之间，压力传感器4能够监测到端档2与活动滚轮5两者之间的压力大。褂檬，先将钢丝绳依次经过第一个固定滚轮6、活动滚轮5和第二个固定滚轮6，在牵引机工作时，钢丝绳与第一个固定滚轮6、活动滚轮5和第二个固定滚轮6发生滚动摩擦；两个固定滚轮6位于钢丝绳的一侧，活动滚轮5位于钢丝绳的另一侧，两个固定滚轮6用来进行拉线钢丝绳的定位以及支撑，因为活动滚轮5的最低点位于两个固定滚轮6最高点的连线之下，从而钢丝绳会给活动轮滚向上的压力，而且钢丝绳中拉力越大，钢丝绳绷的越直，从而给活动滚轮5向上的压力越大，经过试验就能得到钢丝绳中拉力与压力之间的关系，从而能得到需要设定的电压阈值的大。辉谥悄鼙ň爸7中设定电压阈值完成之后，牵引机开始工作，在牵引机工作同时，压力传感器4监测到钢丝绳给活动滚轮5的压力，智能报警装置7通过压力传感器4传来的电压数据实时监测该压力是否超过电压阈值，若监测到钢丝绳之间的拉力超过设定压力阈值之后，智能报警装置7进行报警，提醒工作人员中断拉线工作，避免发生危险事故。智能报警装置7中的程序为现有程序，是本领域技术人员熟知的。[0020] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，如图1和图2所示，端档2中穿置有与支撑板1所在平面平行的调节螺钉8，调节螺钉8与端档2螺纹配合，调节螺钉8与连接轴3位于同一条直线上，压力传感器4位于调节螺钉8的下端和连接轴3的上端之间。调节螺钉8能对活动滚轮5的上下位置进行微调，这样能满足不同粗细的钢丝绳，使用时，通过调节所述调节螺钉8的高度调节好合适的活动滚轮5位置后，给调节螺钉8与端档2之间挤入螺纹锁固胶，保证调节螺钉8的位置不再发生变化，确保了测量的准确性。[0021] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，如图1和图2所示，限位支撑座为轴承座9，轴承座9中通过直线轴承10与连接轴3相配合。直线轴承10既能够实现活动连接轴3以及活动滚轮5的轴向位置调节，也能够削弱钢丝绳在拉力过程中产生的扭矩，降低扭矩对装置的破坏力，直线轴承10起到支撑和限位的作用，而且直线轴承10与连接轴3之间摩擦力。徊奖ＶだΣ饬康淖既沸。[0022] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，如图3所示，智能报警装置7包括声光报警器和内部设有压力阈值的单片机11，压力传感器4的输出端通过变送器12与单片机11相连，声光报警器连接至单片机11的输出端，单片机11和变送器12还连接有电源装置13。压力阈值是通过拉力机对所述钢丝绳拉力监测及报警装置本体进行标定后得到的，压力传感器4将端档2和连接轴3之间产生的压力数据电压数据或者将调解螺钉与连接轴3之间产的压力数据电压数据传送给变送器12，变送器12接收到电压数据信号后进行一定倍数的放大传送给单片机11，单片机11对该模拟信号进行采样、计算、分析处理后并与事先设定的电压阈值进行比较，由此控制声光报警器是否工作，若电压数据超过电压阈值，则单片机11控制声光报警器进行报警。进一步的，具体实施过程中，声光报警器由闪光报警器14和蜂鸣报警器15组合而成。具体的，所述电源装置13为移动直流电源装置。[0023] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，轴承座9、直线轴承10和连接轴3组成的滑动结构可替换为直线导轨，直线导轨包括滑块和导轨，其中滑块固定在支撑板1上，压力传感器4固连在导轨的上端连，活动滚轮5安装至导轨的下端。滑块固定在支撑板1上，从而滑轨能沿着滑块上下直线位移，由因为直线导轨能够实现高精度平滑直线运动，故提高了本发明所述装置的拉力监测准确性。[0024] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，如图1和图2所示，压力传感器4与调节螺钉8之间设置有均压垫片16。均压垫片16与调节螺钉8固连，这样调节螺钉8给压力传感器4的压力就能均匀分散在压力传感器4的整个受力面，进一步促进压力传感器4的准确性。[0025] 进一步的，作为本发明所述的一种钢丝绳拉力监测及报警装置的一种具体实施方式，如图2所示，活动滚轮5和固定滚轮6与钢丝绳接触的面均为凹面，圆弧形凹面与钢丝绳的粗细相匹配。这是为了活动滚轮5和固定滑轮能更好的与钢丝绳接触，防止滑脱。具体实施时，活动滚轮5和固定滚轮6的圆弧形凹面与钢丝绳的粗细一致。当活动滚轮5和固定滚轮6与钢丝绳接触的面均为圆弧形凹面时，活动滚轮5最低点处的圆弧形凹面要位于两个固定滚轮6最高点处的圆弧形凹面连线之下，以保证钢丝绳卡在活动滚轮5和两个固定滚轮6之间时，活动滚轮5能够对钢丝绳产生压力，从而保证钢丝绳发送形变。[0026] 以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

专利地区：山西

专利申请日期：2020-09-27

专利公开日期：2024-09-13

专利公告号：2024-09-13