一种工程测量用匀速卷扬机及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种工程测量用匀速卷扬机及使用方法，在卷扬机放线和收线工况下，伴随卷筒外径减小和增大的变化过程，通过固定卷筒转轮半径，按一定函数关系调节电动机转轮半径，提高卷扬机放线和收线速度的均匀水平，实现工程分布式监测的匀速测量。所述的匀速卷扬机能减少测量误差、提高计算精度，从而提高测量结果的精度。

A Uniform Speed Hoist for Engineering Survey and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种工程测量用匀速卷扬机及使用方法
本专利技术涉及卷扬机领域，尤其是涉及一种要求速度相对稳定或匀速的工程测量用匀速卷扬机及使用方法。
技术介绍
在分布式监测大坝变形中，需要确定测量载体的位置，有的还需通过测量速度值来计算大坝变形值,例如在CN1558182、CN1558181中的光纤陀螺系统在挠性检测管内运动中根据光的干涉原理能测出萨格纳克相移变化，经过转换后得到转速Ω的值，该值在光纤陀螺仪的匀速运动状态下与面板挠度或坝体沉降成正比关系，得到测量值。当然也可以通过测速仪或者位移计来获得速度或位置信息,但是这类设备常通过各类转子、轮子或齿轮与测量轨道的摩擦实现的,如果转子或轮子打滑就会造成测量错误。现有的编码器技术也可以获得位置信息，但需要记录每个位置对应的时间，在现场测量时往往不方便。在实际测量中，常常把卷扬机看成是匀速运动的，给出一个速度值来计算位置及测量值，但是卷扬机牵引线在收放过程中会使卷筒外径产生变化，在卷筒转速一定的情况下，牵引线行走的速度也在变化，使得位置的计算结果是错误的，使用该速度值计算得到测量值也是错误的，并且它的误差值会产生累计效应，远远无法满足精密测量的要求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种工程测量用的匀速卷扬机，在匀速卷扬机内设卷扬机支架、电动机、线筒、皮带、防护罩、小功率电机、小皮带、皮带调节器、小皮带排绳器，小功率电机、小皮带和小皮带排绳器等组合用于解决普通卷扬机的转筒直径伴随卷扬机放线、收线变化，造成放线、收线不匀速的问题。本专利技术的第二个目的在于提供一种工程测量用的匀速卷扬机的使用方法，该使用方法能使得匀速卷扬机的各部件按照设计要求协调工作，提高卷扬机的放线和收线速度的均匀度，为测量提供更精确的匀速度，减少测量误差，提高计算精度，最终提高测量结果的精度。本专利技术的第一个目的是这样实现的：一种工程测量用的匀速卷扬机，特征是：在匀速卷扬机内设有卷扬机支架、电动机、线筒、皮带、防护罩、小功率电机、小皮带、皮带调节器、小皮带排绳器，电动机、小皮带排绳器、小功率电机、皮带调节器、线筒依次固定在卷扬机支架上；电动机的一端设有电机转轮，线筒与电机转轮平行置且线筒沿着电机转轮的一端放置，在线筒上的靠近电机转轮的一端设有线筒转轮，电机转轮与线筒转轮通过闭环的皮带连接，在电机转轮与线筒转轮之间、靠近电机转轮的一侧设有小功率电机，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；电动机、小功率电机和线筒三者的转轮中心在同一直线上，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；通过小皮带排绳器的导向使小皮带在电机转轮和小功率电机转轮之间平稳转动；皮带调节器通过调节器支座固定在卷扬机支架上，且位于小功率电机转轮和线筒转轮之间、靠近线筒转轮一侧，在匀速卷扬机的转轮侧设有防护罩；小皮带的一端固定在小功率电机转轮内，小皮带的另一端固定在电机转轮内，小皮带从电机转轮的底部绕到小皮带排绳器的导绳器上，再绕到小功率电机转轮的顶部；皮带调节器设有调节器支座、调节器横轴、调节器滑轮、调节器滑轮外框，在调节器支座的两端底部设有挂钩；皮带在调节器滑轮外框的限定下，皮带贴紧调节器滑轮穿过皮带调节器；调节器横轴穿过调节器滑轮外框和调节器滑轮的孔，使调节器滑轮外框和调节器滑轮固定在调节器支座上，调节器横轴兼有螺栓的功能；在调节器支座的两侧面中间设有调节滑道，调节滑道的宽度与调节器横轴的外径相同；在调节滑道的下部设有比调节器横轴外径大的圆弧型孔；在圆弧型孔的正下方安装有弹簧钩，调节滑道的宽度与弹簧钩的外径相同，弹簧钩的两端分别与挂钩和调节器横轴连接；弹簧钩根据受力大小伸缩,同时调节器横轴在调节滑道内作上下平稳滑动,使得皮带保持紧凑转动状态。电机转轮为出厂直径D1时，线筒已绕好动力线，此时线筒直径为D′；线筒放线完毕后的直径为D，此时电机转轮直径为D1′，它们的尺寸关系为测量长度S与小皮带的调节长度s、线筒的内宽L、电机转轮的内宽b、动力线的半径R、小皮带的半径r间的关系为电机转轮的直径D1为小功率电机转轮的直径d的倍数，取D1＝2d；测量长度S指匀速卷扬机允许测量的范围，要求S≤450m，对应于小皮带的调节长度s≤50m。小功率电机未通电时，小功率电机的转轮可沿顺时针或逆时针方向自由转动；小功率电机通电后，小功率电机的转轮往线筒转轮侧转动且可变频变速；小功率电机的拉力范围为0.008～0.015KN。电机转轮的内宽与小功率电机转轮的内宽相同，在小皮带排绳器的智能调节下，小皮带在电机转轮中收或放一圈，相应地小功率电机转轮放出或收回两圈，从而使小皮带在电机转轮和小功率电机转轮内整齐排列。小皮带为一条单线，小皮带的横截面为圆形且长度大于调节长度s，每次测量前小皮带绕好在小功率电机转轮上。线筒沿顺时针放线，小功率电机不工作，小皮带在电动机的牵引下沿电动机的主轴环绕，且通过小皮带排绳器整齐地排列在电机转轮内；线筒沿逆时针收线，小功率电机同步工作且顺时针转动，在小皮带排绳器的辅助下小功率电机将小皮带从电机转轮内整齐地收回到小功率电机转轮内。线筒测量放线，皮带对调节器横轴的作用力增加，使调节器横轴沿调节滑道向上缓慢移动；线筒测量收线，皮带对调节器横轴的作用力减小，使调节器横轴往调节滑道向下缓慢移动。调节器横轴在调节滑道的顶部时，电机转轮直径为D1＇；调节器横轴在调节滑道的底部时，电机转轮直径为D1；在皮带调节器工作中，调节器滑轮的外框使皮带紧贴调节器滑轮转动。调节滑道的长度为k(D1＇-D1)，每个匀速卷扬机有固定的常数k值。优选的，小皮带经过导绳器绕到小功率电机转轮的底部,小功率电机转轮未通电可沿顺或逆时针方向自由转动，但通电后往电机转轮侧转动且可变频变速。本专利技术的第二个目的是这样实现的：一种工程测量用匀速卷扬机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，A、将线型的小皮带的头部固定在小功率电机转轮内，然后将小皮带整齐地绕到小功率电机转轮中，最后小皮带的尾部固定在电机转轮内，调节小功率电机转轮，使小皮带紧紧地连接小功率电机转轮和电机转轮；B、使椭圆形的皮带穿过调节器滑轮外框、紧贴调节器滑轮，随后把皮带调节器安装在卷扬机支架上；再用皮带连接好电机转轮与线筒转轮；C、在连接好匀速卷扬机后，将三挡开关置于反档，使动力线整齐绕到线筒内，然后用动力线的头部连接好测量仪，将测量仪放置在测量轨道，准备测量；D、将三挡开关置于正挡，在电动机的带动下线筒沿顺时针放线，小皮带在电动机的牵引下沿电动机主轴环绕，使电机转轮内径增加，当测量仪到达测量终点时，将三挡开关置于中档，停止测量；E、将三挡开关置于反档，电动机带动线筒沿逆时针收线，使测量仪从终点返回起始测量点，小皮带在小功率电机的牵引下沿小功率电机的主轴环绕，内径减小，当测量仪到达测量起始点，将三挡开关置于中档，停止测量。本专利技术所提出的以上技术方案与现有技术相比，优点是：1、通过使卷扬机中电机转轮直径、线筒直径在测量前后大小函数化，使小皮带调节长度与测量长度卷筒宽度、电机转轮宽度、动力线半径、小皮带半径数值函数化，卷扬机零部件的尺寸应相互对应；2、预先设定皮带调节器中调节滑道的长度，该长度与测量前后电机转轮直径变化成正比例关系，使调节器横轴在调节滑道范围内滑动来调节皮带的松紧，使匀速卷扬机平稳转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程测量用的匀速卷扬机，其特征在于：在匀速卷扬机内设有卷扬机支架、电动机、线筒、皮带、防护罩、小功率电机、小皮带、皮带调节器、小皮带排绳器，电动机、小皮带排绳器、小功率电机、皮带调节器、线筒依次固定在卷扬机支架上；电动机的一端设有电机转轮，线筒与电机转轮平行置且线筒沿着电机转轮的一端放置，在线筒上的靠近电机转轮的一端设有线筒转轮，电机转轮与线筒转轮通过闭环的皮带连接，在电机转轮与线筒转轮之间、靠近电机转轮的一侧设有小功率电机，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；电动机、小功率电机和线筒三者的转轮中心在同一直线上，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；通过小皮带排绳器的导向使小皮带在电机转轮和小功率电机转轮之间平稳转动；皮带调节器通过调节器支座固定在卷扬机支架上，且位于小功率电机转轮和线筒转轮之间、靠近线筒转轮一侧，在匀速卷扬机的转轮侧设有防护罩；小皮带的一端固定在小功率电机转轮内，小皮带的另一端固定在电机转轮内，小皮带从电机转轮的底部绕到小皮带排绳器的导绳器上，再绕到小功率电机转轮的顶部。

【技术特征摘要】
1.一种工程测量用的匀速卷扬机，其特征在于：在匀速卷扬机内设有卷扬机支架、电动机、线筒、皮带、防护罩、小功率电机、小皮带、皮带调节器、小皮带排绳器，电动机、小皮带排绳器、小功率电机、皮带调节器、线筒依次固定在卷扬机支架上；电动机的一端设有电机转轮，线筒与电机转轮平行置且线筒沿着电机转轮的一端放置，在线筒上的靠近电机转轮的一端设有线筒转轮，电机转轮与线筒转轮通过闭环的皮带连接，在电机转轮与线筒转轮之间、靠近电机转轮的一侧设有小功率电机，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；电动机、小功率电机和线筒三者的转轮中心在同一直线上，小功率电机转轮通过单线的小皮带与电机转轮连接；通过小皮带排绳器的导向使小皮带在电机转轮和小功率电机转轮之间平稳转动；皮带调节器通过调节器支座固定在卷扬机支架上，且位于小功率电机转轮和线筒转轮之间、靠近线筒转轮一侧，在匀速卷扬机的转轮侧设有防护罩；小皮带的一端固定在小功率电机转轮内，小皮带的另一端固定在电机转轮内，小皮带从电机转轮的底部绕到小皮带排绳器的导绳器上，再绕到小功率电机转轮的顶部。2.根据权利要求1所述的工程测量用的匀速卷扬机，其特征在于：皮带调节器设有调节器支座、调节器横轴、调节器滑轮、调节器滑轮外框，在调节器支座的两端底部设有挂钩；皮带在调节器滑轮外框的限定下，皮带贴紧调节器滑轮穿过皮带调节器；调节器横轴穿过调节器滑轮外框和调节器滑轮的孔，使调节器滑轮外框和调节器滑轮固定在调节器支座上，调节器横轴兼有螺栓的功能；在调节器支座的两侧面中间设有调节滑道，调节滑道的宽度与调节器横轴的外径相同；在调节滑道的下部设有比调节器横轴外径大的圆弧型孔；在圆弧型孔的正下方安装有弹簧钩，调节滑道的宽度与弹簧钩的外径相同，弹簧钩的两端分别与挂钩和调节器横轴连接；弹簧钩根据受力大小伸缩,同时调节器横轴在调节滑道内作上下平稳滑动,使得皮带保持紧凑转动状态。3.根据权利要求1所述的工程测量用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎佛林，徐富刚，廖铖，
申请(专利权)人：江西省水利厅工程建设稽察事务中心，南昌大学，广州大学，
类型：发明
国别省市：江西,36