[實用新型]卷揚鋼絲繩作業(yè)長度的測量系統(tǒng)和鋼絲繩卷揚滾筒設備

有效

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• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN203364783U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 吳利清
• 申請（專利權）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本實用新型涉及工程機械控制領域，尤其涉及一種基于卷揚系統(tǒng)機械設備的卷揚鋼絲繩作業(yè)長度的測量系統(tǒng)和鋼絲繩卷揚滾筒設備。

背景技術

在現(xiàn)有的大型工程機械設備中，具有卷揚系統(tǒng)的機械設備一般通過卷揚系統(tǒng)中鋼絲繩的伸縮長度來確定作業(yè)深度。例如：雙輪銑槽機是一種反循環(huán)開挖工具，屬于樁工設備，在現(xiàn)有工程機械領域使用相當廣泛。所述雙輪銑槽機的結構包括：主卷揚卷筒、纏繞在主卷揚卷筒上的鋼絲繩和導向輪等。

由于雙輪銑槽機是一種挖掘設備，在作業(yè)的過程中需要清楚的知道導向輪所在位置，測量出當前挖掘的深度。在現(xiàn)有技術中，測量挖掘深度的方式包括但不限于以下兩種：

第一種方式：采用旋轉編碼器測量法。

具體地，將旋轉編碼器通過連接軸連接在雙輪銑槽機的主卷揚卷筒上，在導向輪作業(yè)時帶動雙輪銑槽機的主卷揚卷筒的旋轉，旋轉編碼器通過計算自身旋轉的圈數(shù)得到雙輪銑槽機的主卷揚卷筒旋轉的圈數(shù)；

在得到雙輪銑槽機的主卷揚卷筒旋轉的圈數(shù)后，由于雙輪銑槽機的主卷揚卷筒上纏繞的是鋼絲繩，這樣可以通過得到的雙輪銑槽機的主卷揚卷筒旋轉的圈數(shù)確定鋼絲繩伸縮的長度，即作業(yè)的深度。

采用這種方式要求旋轉編碼器與雙輪銑槽機的主卷揚卷筒的連接要求較高，需保證旋轉編碼器旋轉的360°與雙輪銑槽機的主卷揚卷筒旋轉的360°是以一個圓心為基準進行的，但是在現(xiàn)實使用中無法保證旋轉編碼器與雙輪銑槽機的主卷揚卷筒在旋轉時能夠實現(xiàn)同步旋轉，因此，通過旋轉編碼器采集到的旋轉圈數(shù)計算作業(yè)深度將出現(xiàn)較大誤差，造成測量的準確率較低；此外，旋轉編碼器與雙輪銑槽機的主卷揚卷筒之間采用機械連接，使得雙輪銑槽機的主卷揚卷筒在旋轉時容易造成旋轉編碼器的污染，使其損壞，增加維修成本，在現(xiàn)實生活中實用性較低。

第二種方式：采用接近開關測量法。

即在鋼絲繩導向輪上或者雙輪銑槽機的主卷揚卷筒馬達上安裝接近開關，通過接近開關檢測導向輪或者液壓馬達的旋轉圈數(shù)，間接計算出鋼絲繩收放的長度來獲取作業(yè)的深度。

采用這種方式，需要外加雙輪銑槽機的主卷揚卷筒運動方向的判斷設備，且在實際應用中會出現(xiàn)接近信號漏讀的問題，使得計算得到的作業(yè)深度出現(xiàn)較大誤差，影響測量精度。

綜上所述，在現(xiàn)有技術中，基于卷揚系統(tǒng)的機械設備在測量作業(yè)深度方面存在測量精度低的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種基于卷揚系統(tǒng)機械設備的卷揚鋼絲繩作業(yè)長度的測量系統(tǒng)和鋼絲繩卷揚滾筒設備，用于解決現(xiàn)有技術中基于卷揚系統(tǒng)機械設備在測量作業(yè)深度方面存在測量精度低的問題。

一種卷揚鋼絲繩作業(yè)長度的測量系統(tǒng)，包括：

通過信號與信號接收器連接的N個信號發(fā)射器，其中，每一個信號發(fā)射器發(fā)出的無線信號包含的編碼信息不同，所述信號發(fā)射器位于卷揚滾筒的側邊，等距地分布在以卷揚旋轉軸為圓心的圓周上，相鄰的兩個信號發(fā)射器之間的間隔距離滿足設定的距離條件，N為不小于2的正整數(shù)；

用于接收所述信號發(fā)射器發(fā)射的包含編碼信息的無線信號的信號接收器，位于所述信號發(fā)射器外緣處，其信號接收端指向所述信號發(fā)射器在卷揚滾筒側邊上形成的以卷揚旋轉軸為圓心的圓周；

與所述信號接收器通過電信號連接的控制器，接收所述信號接收器發(fā)送的包含編碼信息的無線信號，并根據(jù)接收到的無線信號中包含的編碼信息與設定的編碼信息確定卷揚鋼絲繩作業(yè)長度。

所述信號發(fā)射器為射頻RF標簽，以及所述信號接收器為射頻RF信號接收器。

所述設定的距離條件為：相鄰兩個所述信號發(fā)射器之間的間隔距離不小于所述信號接收器接收信號的最大覆蓋范圍映射在所述信號發(fā)射器在卷揚滾筒側邊上形成的以卷揚旋轉軸為圓心的圓周上的弧長。

所述N的最大值滿足：C/l,其中，C為N個所述信號發(fā)射器在卷揚滾筒側邊上形成的以卷揚旋轉軸為圓心的圓周周長，l為所述信號接收器接收信號的最大覆蓋范圍映射在所述信號發(fā)射器在卷揚滾筒側邊上形成的以卷揚旋轉軸為圓心的圓周上的弧長。

所述控制器，將接收到的無線信號中包含的編碼信息與設定的編碼信息進行比較，確定卷揚鋼絲繩的旋轉方向，并在確定的旋轉方向上計算卷揚鋼絲繩作業(yè)長度。

所述控制器，接收所述信號接收器發(fā)送的無線信號，按照所述信號接收器發(fā)送無線信號的順序，依次讀取接收到的每一個無線信號中的編碼信息，并得到編碼信息序列；

判斷得到的編碼信息序列中是否包含與設定的編碼信息組的排列順序相同的編碼信息，若存在，則將與設定的編碼信息組對應的旋轉方向作為當前卷揚鋼絲繩的旋轉方向；