專利名稱：測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)試提升機(jī)鋼絲繩載荷張力的傳感器，屬于張力傳感器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多繩摩擦提升機(jī)是煤礦的主要提升設(shè)備，由多根鋼絲繩共同承擔(dān)提升載荷重量，提升鋼絲繩的張力(動(dòng)態(tài)載荷)監(jiān)測(cè)對(duì)保證提升系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行以及延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命尤為關(guān)鍵。
通過鋼絲繩動(dòng)態(tài)張力監(jiān)測(cè)，可以很容易得到提升載荷大小，根據(jù)實(shí)際的提升載荷可以判斷箕斗卸載過程中是否將煤炭卸空，從而可防止箕斗重載下放的重大事故。在箕斗裝載過程中，通過監(jiān)測(cè)實(shí)際提升載荷并加入適當(dāng)控制措施，可以防止定量斗內(nèi)的煤炭二次裝入箕斗中，從而避免嚴(yán)重過裝事故。
長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中，由于各根鋼絲繩彈性變形不同而產(chǎn)生張力不平衡。張力過大的鋼絲繩首先產(chǎn)生疲勞損壞，對(duì)應(yīng)的摩擦襯墊產(chǎn)生過度磨損。由此可見，監(jiān)測(cè)鋼絲繩張力大小并保持繩間的張力一致，對(duì)延長(zhǎng)鋼絲繩壽命，減輕襯墊磨損，保證設(shè)備安全運(yùn)行有著重要的意義。
在提升系統(tǒng)中對(duì)提升鋼絲繩的強(qiáng)度要求很高，煤礦提升安全規(guī)程規(guī)定提升鋼絲繩要有10倍的安全系數(shù)。如果將張力傳感器直接串入鋼絲繩中會(huì)導(dǎo)致兩方面的問題，一方面是增加了提升系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，降低了提升系統(tǒng)的安全性能；第二方面，為保證10倍安全系數(shù)，所選張力傳感器量程要達(dá)到正常提升載荷的10倍，因此提升正常載荷時(shí)，傳感器輸出的信號(hào)很小，小信號(hào)工作區(qū)內(nèi)非線性較大。所以，將傳感器直接串入鋼絲繩內(nèi)的安裝方法是不可取的。
為此，出現(xiàn)了套筒式壓力型傳感器，其安裝方法是將套筒式壓力型傳感器套在提升系統(tǒng)的調(diào)繩油缸螺桿上，然后再擰上調(diào)繩螺母即可。提升鋼絲繩張力通過調(diào)繩螺桿和螺母力傳遞作用變成了對(duì)套筒式壓力傳感器的壓力。這種安裝方法既能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)鋼絲繩張力，又不影響提升系統(tǒng)的安全性能，既便傳感器產(chǎn)生強(qiáng)度破壞，仍能保證鋼絲繩連接的可靠性；同時(shí)，是直接測(cè)量鋼絲繩張力，不會(huì)產(chǎn)生力傳遞附加測(cè)量誤差。
目前的套筒式壓力型傳感器為套筒型電阻應(yīng)變式傳感器，其密封面積較大，很難保證良好的密封。一般情況下，井筒淋水大，環(huán)境潮濕。當(dāng)井筒淋水侵入傳感器內(nèi)導(dǎo)致應(yīng)變片潮濕時(shí)，傳感器就會(huì)破壞。在應(yīng)用中證明，套筒型電阻應(yīng)變式傳感器的壽命很短，一般在半年以下。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有套筒型電阻應(yīng)變式傳感器的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種防潮、可靠、壽命長(zhǎng)的測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器。
本實(shí)用新型的液壓式張力傳感器采用以下技術(shù)方案該液壓式張力傳感器包括傳感器座、活塞、截止閥體、頂針和壓力傳感元件，傳感器座上設(shè)有油缸孔，活塞安裝在該油缸孔內(nèi)；截止閥體安裝在傳感器座上，其內(nèi)設(shè)有與傳感器座上的油缸孔相通的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有頂針；壓力傳感元件安裝在截止閥體上并與截止閥體的內(nèi)腔連通；活塞頂面、傳感器座油缸孔、截止閥體內(nèi)腔和壓力傳感元件頂面形成密封腔體，該密封腔體內(nèi)充滿液壓介質(zhì)。
頂針和活塞上均設(shè)有擋圈和密封圈，起密封作用。
壓力傳感元件的端部與截止閥體之間設(shè)有墊圈。
截止閥體的內(nèi)腔端部設(shè)有防塵螺母。
使用時(shí)，將上述液壓式張力傳感器安裝在提升懸掛裝置上的平衡油缸的活塞桿頭部與中板墊塊之間。平衡油缸的活塞桿頭部作用力作用在傳感器座上，懸掛中板墊塊的作用力作用在傳感器的活塞上。鋼絲繩張力通過懸掛中板墊塊作用在傳感器的活塞上，活塞受力作用在液壓介質(zhì)上，使鋼絲繩張力變成了液壓介質(zhì)的壓力，液壓介質(zhì)的壓力再作用在壓力傳感元件上，將液壓力轉(zhuǎn)換成電量。
采用這種形式傳感后，由于各部件為機(jī)械裝置，所以其壽命及可靠性能夠保證。由于壓力傳感元件體積小，非常容易做成全密封式，因此其防潮性能極易滿足，從而保證了傳感器整體的防潮性、可靠性，延長(zhǎng)了壽命。根據(jù)試驗(yàn)和應(yīng)用情況來看，其壽命在兩年以上。
本實(shí)用新型具有不改變提升懸掛結(jié)構(gòu)即可測(cè)量鋼絲繩張力的特點(diǎn)，具有便于安裝更換、防潮、可靠和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型安裝在提升懸掛裝置上的使用狀態(tài)示意圖。
圖3是圖2的左視圖。
圖中1、傳感器座，2、油缸孔，3、活塞，4、大擋圈，5、大密封圈，6、截止閥體，7、頂針，8、防塵螺母，9、小擋圈，10、小密封圈，11、墊圈，12、壓力傳感元件，13、鋼絲繩，14、楔形繩環(huán)，15、上連接銷，16、側(cè)板，17、平衡油缸，18、中板，19、液壓式張力傳感器，20、墊塊，21、換向叉，22、下連接銷。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如附圖所示，本實(shí)用新型的液壓式張力傳感器由傳感器座1、活塞3、截止閥體6、頂針7、防塵螺母8、墊圈11和壓力傳感元件12組成，傳感器座1上設(shè)有油缸孔2和截止閥體6的安裝孔。截止閥體6安裝在傳感器座1上的安裝孔上，并與傳感器座1焊接在一起。截止閥體6的內(nèi)腔中裝有頂針7，頂針7通過螺紋連接在截止閥體6的內(nèi)腔中，轉(zhuǎn)動(dòng)其端部使之移動(dòng)，可以切斷或接通從傳感器座1的油缸孔到壓力傳感元件12之間的液壓介質(zhì)通道，可在傳感器座1受力狀態(tài)下切斷液壓介質(zhì)更換壓力傳感元件12。頂針7上設(shè)有用于密封的小擋圈9和小密封圈10。截止閥體6內(nèi)腔的端部設(shè)有防塵螺母8。壓力傳感元件12通過螺紋連接在截止閥體6下端的螺紋孔中，其上端設(shè)有墊圈11。無論采用何種形式的壓力感應(yīng)元件，如應(yīng)變片式、擴(kuò)散硅式等，都受本實(shí)用新型的保護(hù)?；钊?安裝在傳感器座1內(nèi)的油缸孔2內(nèi)，其上設(shè)有大擋圈4和大密封圈5密封?；钊?頂面、油缸孔2、截止閥內(nèi)腔和壓力傳感元件12頂面之間形成了密封腔體，該密封腔體內(nèi)充滿了液壓介質(zhì)，液壓介質(zhì)的密封由活塞3上的大密封圈5，頂針7上的小密封圈10和壓力傳感元件12上面的墊圈11來保證。
如圖2和圖3所示，鋼絲繩13的提升懸掛裝置由楔形繩環(huán)14、中板18、側(cè)板16、平衡油缸17組成。鋼絲繩13連接在楔形繩環(huán)14上部，中板18通過上連接銷15連接在楔形繩環(huán)14下部。中板18的兩側(cè)設(shè)有側(cè)板16，下面設(shè)有墊塊20。側(cè)板16的下部連接有換向叉21，換向叉21上設(shè)有下連接銷22。平衡油缸17安裝在側(cè)板16上。本實(shí)用新型的液壓式張力傳感器19安裝在提升懸掛裝置上的平衡油缸17的活塞桿頭部與墊塊20之間，平衡油缸17的活塞桿頭部與液壓式張力傳感器19的傳感器座1連接，墊塊20與活塞3連接。平衡油缸17的活塞桿頭部作用力作用在液壓式張力傳感器19的傳感器座1上，懸掛中板18的墊塊20的作用力作用在液壓式張力傳感器19的活塞3上。鋼絲繩13的張力通過懸掛中板的墊塊作用在液壓式張力傳感器19的活塞3上。活塞3受力作用在液壓介質(zhì)上，使鋼絲繩13的張力變成了液壓介質(zhì)的壓力，液壓介質(zhì)的壓力再作用在壓力傳感元件12上，將液壓力轉(zhuǎn)換成電量。
權(quán)利要求1.一種測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，包括傳感器座、活塞、截止閥體、頂針和壓力傳感元件，其特征是傳感器座上設(shè)有油缸孔，活塞安裝在該油缸孔內(nèi)；截止閥體安裝在傳感器座上，其內(nèi)設(shè)有與傳感器座上的油缸孔相通的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有頂針；壓力傳感元件安裝在截止閥體上并與截止閥體的內(nèi)腔連通；活塞頂面、傳感器座油缸孔、截止閥體內(nèi)腔和壓力傳感元件頂面形成密封腔體，該密封腔體內(nèi)充滿液壓介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，其特征是所述頂針上設(shè)有擋圈和密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，其特征是所述活塞上設(shè)有擋圈和密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，其特征是所述壓力傳感元件的端部與截止閥體之間設(shè)有墊圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，其特征是所述截止閥體的內(nèi)腔端部設(shè)有防塵螺母。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量提升鋼絲繩載荷的液壓式張力傳感器，包括傳感器座、活塞、截止閥體、頂針和壓力傳感元件，傳感器座上設(shè)有油缸孔，活塞安裝在該油缸孔內(nèi)；截止閥體安裝在傳感器座上，其內(nèi)設(shè)有與傳感器座上的油缸孔相通的內(nèi)腔，該內(nèi)腔中安裝有頂針；壓力傳感元件安裝在截止閥體上并與截止閥體的內(nèi)腔連通；活塞頂面、傳感器座油缸孔、截止閥體內(nèi)腔和壓力傳感元件頂面形成密封腔體，該密封腔體內(nèi)充滿液壓介質(zhì)。本實(shí)用新型具有不改變提升懸掛結(jié)構(gòu)即可測(cè)量鋼絲繩張力的特點(diǎn)，具有便于安裝更換、防潮、可靠和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L5/06GK2909203SQ20062008573
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者王增才 申請(qǐng)人:山東大學(xué)