[發(fā)明專(zhuān)利]一種測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611162137.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106744322B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹?chē)?guó)華;王彥棟;朱真才;彭維紅;沈剛;劉善增;花純利;姜振華;董萱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B66C13/16
• 分類(lèi)號(hào): B66C13/16
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種用于測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置及方法，裝置包括被測(cè)主體吊盤(pán)、連接在吊盤(pán)上的懸吊繩和穩(wěn)繩、套裝在穩(wěn)繩上的滑架、安裝在滑架上端的陀螺儀和陀螺儀信號(hào)無(wú)線發(fā)射器，以及安裝在吊盤(pán)上的傾角傳感器和無(wú)線信號(hào)接收處理器。在滑架運(yùn)行過(guò)程中，陀螺儀時(shí)刻測(cè)量滑架的位姿，并將測(cè)量信號(hào)通過(guò)有線的方式傳輸給無(wú)線發(fā)射器，無(wú)線發(fā)射器將滑架運(yùn)行過(guò)程中的位姿信號(hào)以無(wú)線方式傳輸給無(wú)線信號(hào)接受處理器，通過(guò)將滑架位于穩(wěn)繩頂部時(shí)的位姿與位于穩(wěn)繩底部使的位姿相減，準(zhǔn)確得到吊盤(pán)沿y方向的扭轉(zhuǎn)角度。對(duì)于吊盤(pán)沿x方向和z方向的傾角，通過(guò)傾角傳感器即可實(shí)時(shí)測(cè)量，能簡(jiǎn)便準(zhǔn)確地測(cè)出吊盤(pán)在三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置及方法，尤其適用于施工立井吊盤(pán)的軸向轉(zhuǎn)角測(cè)量。

背景技術(shù)

鋼絲繩具有縱扭耦合力學(xué)特性，即鋼絲繩的縱向張力會(huì)使鋼絲繩產(chǎn)生一個(gè)軸向扭矩，同時(shí)鋼絲繩的軸向扭矩也會(huì)使鋼絲繩產(chǎn)生縱向張力。同時(shí)，由于鋼絲繩鋼絲的螺旋方向不同，縱向張力引起的軸向扭矩也會(huì)不同，因此在選擇吊盤(pán)的懸吊繩時(shí)需要左旋繩和右旋繩各一半，從而在各繩張力一致的情況下所產(chǎn)生的扭矩可以相互抵消。實(shí)際工況下，各懸吊鋼絲繩的張力不可能完全一致，鋼絲繩所產(chǎn)生的扭矩疊加后不為零，從而會(huì)使吊盤(pán)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)醣P(pán)有較大的扭轉(zhuǎn)角度時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響吊盤(pán)上方吊桶的運(yùn)行，且吊盤(pán)位于井下時(shí)沒(méi)有參考點(diǎn)無(wú)法判斷吊盤(pán)是否扭轉(zhuǎn)。當(dāng)四根鋼絲繩所釋放的繩長(zhǎng)不一樣時(shí)，會(huì)造成吊盤(pán)的傾斜，嚴(yán)重影響到吊盤(pán)上工人和設(shè)備的安全。因此發(fā)明了一種測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置，從而簡(jiǎn)便測(cè)出吊盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)角和傾角大小。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是要解決吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向及角度無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題，提供一種安裝簡(jiǎn)便、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置及方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的測(cè)量吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的裝置，包括被測(cè)主體吊盤(pán)、與吊盤(pán)連接用于懸吊和升降吊盤(pán)的多根懸吊繩和穩(wěn)繩，其中兩根穩(wěn)繩上套裝有用于給提升容器導(dǎo)向的滑架，滑架上端固定安裝有陀螺儀和陀螺儀信號(hào)無(wú)線發(fā)射器，陀螺儀所測(cè)得的信號(hào)通過(guò)有線方式傳輸給無(wú)線發(fā)射器，所述的吊盤(pán)上設(shè)有的傾角傳感器和無(wú)線信號(hào)接收處理器，無(wú)線信號(hào)接收處理器通過(guò)有線的方式接收并處理傾角傳感器的信號(hào)，或通過(guò)無(wú)線的方式接收并處理無(wú)線發(fā)射器的信號(hào)。

所述多根懸吊繩和穩(wěn)繩各為2根。

設(shè)定套裝在滑架上的兩根穩(wěn)繩與頂部天輪連接位置分別為A、B，與底部吊盤(pán)的連接位置分別為a、b；

吊盤(pán)未發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，位置A、B間的線段AB平行于位置a、b間的線段ab；

當(dāng)?shù)醣P(pán)沿y方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)后，線段ab與線段AB之間的夾角為吊盤(pán)沿y方向的扭轉(zhuǎn)角；

當(dāng)滑架在頂部時(shí)，滑架頂部與線段AB平行；

當(dāng)滑架運(yùn)行至吊盤(pán)時(shí)，滑架的頂部將與線段ab平行；

在滑架運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)固定在滑架頂部的陀螺儀時(shí)實(shí)測(cè)量滑架的位姿，并將測(cè)量信號(hào)通過(guò)有線的方式傳輸給無(wú)線發(fā)射器；

當(dāng)滑架運(yùn)行到達(dá)吊盤(pán)后，無(wú)線發(fā)射器將滑架運(yùn)行過(guò)程中的位姿信號(hào)以無(wú)線方式傳輸給無(wú)線信號(hào)接受處理器，通過(guò)將滑架位于穩(wěn)繩頂部時(shí)的位姿與位于穩(wěn)繩底部使的位姿相減，即可準(zhǔn)確得到吊盤(pán)沿y方向的扭轉(zhuǎn)角度；通過(guò)傾角傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量吊盤(pán)沿x方向和z方向的傾角信息，并將測(cè)量的信號(hào)通過(guò)有線的方式傳輸給無(wú)線信號(hào)接受處理器，從而測(cè)出吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

有益效果：本發(fā)明的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，通過(guò)將滑架位于穩(wěn)繩頂部時(shí)的位姿與位于穩(wěn)繩底部使的位姿相減，即可準(zhǔn)確得到吊盤(pán)沿y方向的扭轉(zhuǎn)角度；對(duì)于吊盤(pán)沿x方向和z方向的傾角，通過(guò)傾角傳感器即可實(shí)時(shí)測(cè)量；能簡(jiǎn)便準(zhǔn)確地測(cè)出吊盤(pán)在三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)角，測(cè)量吊效果好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的吊盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量系統(tǒng)示意圖。