Дефектоскоп для неподвижных канатов

 

Изобретение относится к приборам диагностики неподвижных канатов. Дефектоскоп содержит подвижную 1 и неподвижную 2 разъемные секции, охватывающие канат 3. На внешней втулке 7 подвижной разъемной секции 1 жестко закреплено водило 10. На водиле установлены оптический квантовый генератор 11, электродвигатель 12 и датчик угловых перемещений 14 каната. На неподвижной разъемной секции 2 закреплен кронштейн 16. На кронштейне установлены светофильтр 17 и приемное устройство 18. Электродвигатель 12 и датчик угловых перемещений 14 соединены посредством планетарной передачи 13 с солнечной шестерней 9. На приемном устройстве 18 установлены две линейки 21 с фотоэлементами. Электродвигатель 12 электрически соединен через усилитель мощности 27, блок сравнения 26 и усилитель напряжения 25 с каждой из линеек 21. Изобретение позволяет расширить диапазон измерений деформаций кручения неподвижного каната и исключить влияние провеса неподвижного каната на величину измеряемой деформации кручения. 5 ил.

Изобретение относится к приборам диагностики неподвижных канатов, а именно к несущим канатам подвесных канатных дорог, а также канатов, используемых в качестве вантовых.

Известно устройство (авт. св. N 1299935, МКИ В 66 В 7/12, опубл. 30.03.87, бюл. N 12), конструкция которого содержит: разъемные секции со сменными вкладышами, соединенные между собой парами зубчатых реек, на каждой из которых установлена с возможностью продольного перемещения приводная секция, выполненная в виде платформы, содержащей привод и зубчатую передачу, входящую в зацепление с зубчатыми рейками; раму, содержащую два подпружиненных вала, расположенных соосно внутри нее с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси вращения рамы, и измерительное звено, выполненное в виде индукционных датчиков, штоки которых соединены с осью рамы и подпружинены валами, при этом индукционные датчики подключены к регистрирующей аппаратуре с автономным блоком питания.

Данным дефектоскопом замеряются только поперечные деформации больших значений. Крутильные деформации несущего каната, которые наблюдаются при обрыве проволок внутренних и наружного слоев, этим дефектоскопом невозможно замерить. Кроме того, использование зубчатых реек при расстоянии между разъемными секциями более 700 мм нежелательно из-за высокой металлоемкости для обеспечения высокой изгибной жесткости зубчатой рейки.

Известен дефектоскоп для рудничных подъемных канатов (авт.св. N 1204536, МКИ В 66 В 7/12, опубл. 15.01.86, бюл. N 2), конструкция которого содержит нижний и верхний разъемы, включающие в себя вставные вкладыши, соединенные между собой разъемной трубой, внутри которой располагается канат, которая одним своим концом жестко соединена с верхним разъемом, а другим - с нижним разъемом с возможностью углового и линейного перемещения относительно оси каната на нижнем разъеме. Симметрично относительно продольной оси каната жестко закреплены два кронштейна со стойками, на каждой из которых жестко установлены в плоскости, перпендикулярной продольной оси каната и перпендикулярно радиусу расположения кронштейнов, два регулировочных винта, измерительное звено содержит две гибкие пластины, равноудаленные от продольной оси каната, консольно закрепленные на нижнем конце разъемной трубы и установленные между торцами регулировочных винтов с возможностью перемещения параллельно продольной оси каната, причем плоскости изгиба этих пластин перпендикулярны продольной оси каната, а зазор между торцами регулировочных винтов равен толщине пластины, кроме того, на каждой гибкой пластине установлены тензодатчики, которые подключены к регистрирующей аппаратуре.

Недостатком данной конструкции дефектоскопа является малая предельная величина измеряемого относительного угла поворота (не более 10-20^o на 1 м длины каната) из-за несовпадения продольной оси проверяемого каната и оси вращения гибкой пластины измерительного звена. Кроме того, при больших значениях угла поворота наблюдается нелинейная зависимость между углом поворота каната и прогибом гибкой пластины и соответственно высокая погрешность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является дефектоскоп к рудничным канатам (авт.св. N 1306874, МКИ В 66 В 7/12, опубл. 30.04.87, бюл. N 16). Конструкция дефектоскопа содержит разъемы с разъемной трубой между ними, установленной с возможностью охвата проверяемого каната, причем один из разъемов выполнен с возможностью угловых перемещений, а датчик деформации проверяемого каната представляет собой гидроцилиндр, жестко установленный на разъемной трубе с возможностью взаимодействия его подпружиненного стока с проверяемым канатом. Кроме этого, дефектоскоп снабжен гидромотором, кинематически соединенным посредством находящихся в зацеплении друг с другом двух шестерен с упомянутым разъемом, имеющим возможность угловых перемещений, гидрораспределителем с рукояткой управления, гидронасосом, имеющим привод и гидравлически сообщенным с гидроцилиндром датчика деформации проверяемого каната, подпружиненный шток которого кинематически связан с рукояткой управления гидрораспределителя.

Данным дефектоскопом замеряются только поперечные деформации прямого каната. Крутильные деформации, которые наблюдаются при потере сечения (обрыве проволок, коррозии проволок), этим дефектоскопом невозможно измерить.

Изобретение направлено на повышение эффективности браковки стальных неподвижных канатов, используемых в качестве несущих на подвесных канатных дорогах или в качестве вантовых, путем замера крутильной деформации, появляющейся в этих канатах в процессе эксплуатации.

Это достигается тем, что дефектоскоп для неподвижных канатов, содержащий подвижную разъемную секцию, включающую внутреннюю и внешнюю разрезные втулки, и неподвижную разъемную секцию с возможностью охвата ими проверяемого каната, причем подвижная секция выполнена с возможностью угловых перемещений, отличается тем, что он снабжен водилом, жестко закрепленным на внешней втулке подвижной разъемной секции, на котором установлены: оптический квантовый генератор, оптически связанный через светофильтр с приемным устройством, закрепленным на кронштейне неподвижной разъемной секции; электродвигатель, кинематически соединенный посредством планетарной передачи с солнечной шестерней, жестко закрепленной соосно продольной оси каната на внутренней втулке подвижной секции; датчик угловых перемещений каната, кинематически соединенный посредством планетарной передачи с солнечной шестерней и электрически с индикатором; причем приемное устройство включает в себя две вертикальные линейки с фотоэлементами, расположенные вдоль линии действия лазерного луча на расстоянии между ними, равном диаметру пятна лазерного луча, и связанные каждая из них электрически через усилитель напряжения, блок сравнения и усилитель мощности с электродвигателем.

На фиг. 1 изображен дефектоскоп, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3. - вид Б; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Г.

Дефектоскоп для неподвижных канатов содержит подвижную 1 и неподвижную 2 разъемные секции с возможностью охвата ими проверяемого неподвижного каната 3. Подвижная разъемная секция 1 выполнена в виде подшипника скольжения, состоящего из двух половинок 4 внутренней разрезной втулки 5 и двух половинок 6 внешней разрезной втулки 7. Внутренняя разрезная втулка 5 с закрепленными на ней соосно половинками 8 разрезной солнечной шестерни 9 расположены на неподвижном канате 3. Половинки 4 разрезной внутренней втулки 5, половинки 6 внешней разрезной втулки 7 и половинки 8 разрезной солнечной шестерни 9 соответственно стянуты посредством винтов (не показаны). На внешней разрезной втулке 7 жестко закреплено водило 10, на одном конце которого установлены оптический квантовый генератор 11 и электродвигатель 12, соединенный кинематически посредством планетарной передачи 13 с солнечной шестерней 9. На другом противоположном конце водила 10 закреплен датчик угловых перемещений 14, кинематически соединенный посредством планетарной передачи 13 с солнечной шестерней 9 и электрически с индикатором 15.

На неподвижной разъемной секции 2 жестко закреплен кронштейн 16, на котором установлены оптически связанные с оптическим квантовым генератором 11 светофильтр 17 и приемное устройство 18, расположенные вдоль линии действия лазерного луча 19. Приемное устройство 18 состоит из корпуса 20 и двух линеек 21, установленных на корпусе 20 посредством электроизоляторов 22, на каждой из которых установлены фотоэлементы 23. Линейки 21 расположены в вертикальной плоскости вдоль линии действия лазерного луча 19 на расстоянии между ними, равном диаметру пятна 24 лазерного луча 19, и связаны каждая из них электрически через усилитель напряжения 25, блок сравнения 26, усилитель мощности 27 с электродвигателем 12.

Дефектоскоп работает следующим образом. На контролируемом участке неподвижного каната 3 устанавливают подвижную разъемную секцию 1, выполненную в виде подшипника скольжения, состоящего из двух половинок 4 внутренней разрезной втулки 5 и двух половинок 6 внешней разрезной втулки 7. Затем винтами соответственно соединяют половинки 4 внутренней разрезной втулки 5 и затем половинки 6 внешней разрезной втулки 7. При этом половинки 8 разрезной солнечной шестерни 9 насажены на торец внешней разрезной втулки 7 и стянуты винтом, образуя солнечную шестерню 9. На одном конце водила 10, закрепленного на внешней разрезной втулке 7, устанавливается оптический квантовый генератор 11, а на кронштейне неподвижной разъемной секции 2 - светофильтр 17 и приемное устройство 18 таким образом, чтобы пятно 24 лазерного луча 19 находилось симметрично между вертикальными линейками 21, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном диаметру пятна 24 лазерного луча 19. Электрические сигналы от фотоэлементов 23 вертикальных линеек 21 поступают на усилитель напряжения 25, а затем на блок сравнения 26. Если освещенность фотоэлементов 23 обеих вертикальных линеек 21 будет одинакова, то на входе блока сравнения 26 сигналы равны по величине и противоположны по знаку. Поэтому на выходе блока сравнения 26 общий суммарный сигнал будет равен нулю, и электродвигатель 12 отключен. При кручении (вращении) неподвижного каната 3 и, следовательно, приемного устройства 18 пятно 24 лазерного луча 19 смещается влево или вправо. Поэтому на входе блока сравнения 26 электрические сигналы будут не равны по величине и противоположны по знаку. При этом электрический сигнал с выхода блока сравнения 26 через усилитель мощности 27 включает электродвигатель 12, который посредством планетарной передачи 13 поворачивает водило 10 и соответственно оптический квантовый генератор 11 таким образом, чтобы освещенность фотоэлементов 23 вертикальных линеек 21 лазерным лучом 19 была одинаковой, при которой общий суммарный сигнал становится равным нулю, и, следовательно, электродвигатель 12 отключается. Угол поворота оптического квантового генератора 11, пропорциональный углу поворота неподвижного каната 3, преобразуется датчиком угловых перемещений 14 в электрический сигнал, который поступает на вход индикатора 15.

Такая конструкция дефектоскопа позволяет замерять любые деформации кручения (углы поворота) неподвижного каната 3. Вертикальное расположение линеек 21 позволяет исключить влияние провеса неподвижного каната 3 на освещенность фотоэлементов 23 и соответственно на величину измеряемой деформации кручения (относительно угла поворота каната),

Формула изобретения

Дефектоскоп для неподвижных канатов, содержащий подвижную разъемную секцию, включающую внутреннюю и внешнюю разрезные втулки, и неподвижную разъемную секцию с возможностью охвата ими проверяемого каната, причем подвижная секция выполнена с возможностью угловых перемещений, отличающийся тем, что он снабжен водилом, жестко закрепленным на внешней втулке подвижной разъемной секции, на котором установлены оптический квантовый генератор, оптически связанный через светофильтр с приемным устройством, закрепленным на кронштейне неподвижной разъемной секции, электродвигатель, кинематически соединенный посредством планетарной передачи с солнечной шестерней, жестко закрепленной соосно продольной оси каната на внутренней втулке подвижной секции, датчик угловых перемещений каната, кинематически соединенный посредством планетарной передачи с солнечной шестерней и электрически с индикатором, причем приемное устройство включает в себя две вертикальные линейки с фотоэлементами, расположенные вдоль линии действия лазерного луча на расстоянии между ними, равном диаметру пятна лазерного луча, и связанные каждая из них электрически через усилитель напряжения, блок сравнения и усилитель мощности с электродвигателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5