一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，利用激光测距获取卷筒横向切线状态，对获取数据进行处理和特征比对，若无乱绳特征，则继续检测，若检测到乱绳故障，则多次采集卷筒横向切线数据，再次判断故障状态，同时对检测次数进行计数，若连续多次检测均为相同故障类型，则向用户控制、显示终端发送故障信息，同时继续持续检测卷筒状态，直至卷筒钢丝绳人为重新排布，方可消除报警。本发明专利技术可以有效解决卷筒钢丝绳排列故障检测问题，可检测出故障类型(跳槽、乱绳、单向卷堆)并迅速发出警报信号，提醒用户对故障卷筒进行维护和恢复，大大降低了乱绳带来的故障率，同时有效的延长了钢丝绳的使用寿命。同时有效的延长了钢丝绳的使用寿命。同时有效的延长了钢丝绳的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法


[0001]本专利技术涉及传动检测
，更具体的说是涉及一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法。

技术介绍

[0002]在各种应用钢丝绳和卷筒传动的设备上，由于长时间运行或者导绳器故障都有可能导致钢丝绳在卷筒表面排布错乱(乱绳)、单向卷堆、跳槽等故障。卷筒的单层次排布错乱(乱绳)、单向卷堆、跳槽可引起钢丝绳的单层挤压变形、交错缠绕，在继续紧绳时由于已经缠绕的绳索发生了错乱，而导致上层绳索排布错乱的连锁排布，挤下层钢丝绳，导致钢丝绳严重变形和弯折现象；而当松绳(一般为下放重物)时，由于排布错误导致的交错缠绕，而无法顺利将绳索从卷筒上下放，严重时会导致钢丝绳超过150
°
折叠。由于长时间的折叠和挤压，钢丝绳在松绳和紧绳之间来回转动，导致钢丝绳往复折叠，而在折叠点和挤压处的强度下降会降低钢丝绳的使用寿命、严重时会导致钢丝绳在工作中断裂，造成人员伤亡的事故。
[0003]钢丝绳是我们常用的建筑材料物品，钢丝绳在卷卷筒上的缠绕分为单层和多层形式，钢丝绳通常是受力的提升设备最重要的元件，必须正确无误地卷绕到绞车卷筒上，才能顺利的进行作业。卷筒上通常设计有卷槽，钢丝绳绕在卷筒上恰好落在卷槽中，当第一层卷槽排布完成后时，导绳器会将钢丝绳卷绕到第一层钢丝绳的间隙内，如此往复钢丝绳可以多层排列。若上层钢丝绳与下层钢丝绳存在一定角度，则上层钢丝绳对下层的钢丝绳挤压尤为严重，当挤压超过一定值时则会出现钢丝绳的错乱、单向卷堆、跳槽等机械故障。另导绳器发生故障时，钢丝绳就无法顺利有序的排入和缠绕。导绳器是易损件，磨损严重时就起不到导绳器的作用而发生乱绳，应及时更换导绳器。目前此类机械机构故障没有有效的检测方式，只能通过人工检查钢丝绳排布情况，定期查看导绳器。
[0004]因此，如何提供一种简单高效的多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，包括以下步骤：
[0008]S1.利用激光进行一次扫描，实时扫描卷筒横向切线状态；
[0009]S2.对所述一次扫描所获取到的数据进行解析处理，分析卷筒横向线特征状态判断是否符合故障特征，若不符合故障特征则重新进行所述一次扫描，若符合则进行下一步；
[0010]S3.利用激光进行二次扫描，实时扫描卷筒横向切线状态；
[0011]S4.对所述二次扫描所获取到的数据进行解析处理，分析卷筒横向线特征状态判断是否符合故障特征，若不符合故障特征或不是同一故障类型则重新进行所述一次扫描且
清零判断次数，若符合故障特征或属于同一故障类型则计数判断次数加1，若判断次数大于阈值则判断符合特征，则进行下一步；
[0012]S5.输出故障，并重新进行所述二次扫描。
[0013]优选的，所述利用激光进行一次扫描和所述利用激光进行二次扫描的方法为：
[0014]采用激光雷达传感器，通过通信协议，获取当前卷筒所在位置扇区的数据，根据激光雷达的参数确定激光雷达传感器安装距离。
[0015]优选的，所述一次扫描所获取到的数据进行解析处理和所述二次扫描所获取到的数据进行解析处理的具体内容包括：
[0016]当所述激光雷达传感器获取完整扫描帧后，对帧数据进行处理，整理出有关卷筒的数组，并对数组进行量化处理，量化标准为每圈绳抽取2点，数组总长度取决于卷筒宽度L和钢丝绳直径并根据所获取到的数据计算激光雷达传感器的激光源所在水平面到钢丝绳表面之间的垂直距离。
[0017]优选的，S2和S4中分析卷筒横向线特征状态判断是否符合故障特征的具体内容包括：
[0018]根据卷筒判断边界条件来判断是否符合故障特征；
[0019]所述卷筒判断边界条件为卷筒的两个终端的对称分布，两终端最高点与卷筒上钢丝绳的高度最少为一个钢丝绳直径的高度且钢丝绳需要正常排布。两终端最高点与卷筒上钢丝绳的高度最少为一个钢丝绳直径的高度且钢丝绳需要正常排布。
[0020]优选的，卷筒的故障类型分别包括：单向卷堆、乱绳和跳槽；
[0021]其中，所述单向卷堆状态为钢丝绳在首端或尾端位置卷堆排布；
[0022]所述乱绳状态为未按预定的顺序排列钢丝绳的状态，当前层未排布完而跳入上一层的钢丝绳排布；
[0023]所述跳槽状态为未按顺序依次排列到钢丝绳的间隙内。
[0024]优选的，所述利用激光进行一次扫描和所述利用激光进行二次扫描的方法为：采用单点激光器传感器，通过步进方式对卷筒上的钢丝绳进行横向采样，步进步长取决于钢丝绳直径，直径越小，则采样间隔越小；钢丝绳直径为则采样间隔
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，本专利技术利用激光测距获取卷筒横向切线状态，对获取数据进行处理和特征比对，若无乱绳特征，则继续检测，若检测到乱绳故障，则多次采集卷筒横向切线数据，再次判断故障状态，同时对检测次数进行计数，若连续多次检测均为相同故障类型，则向用户控制、显示终端发送故障信息，同时继续持续检测卷筒状态，直至卷筒钢丝绳人为重新排布，方可消除报警。本专利技术可以有效解决卷筒钢丝绳排列故障检测问题，在卷筒上的钢丝绳由于导绳器故障或挤压跳槽导致的卷筒钢丝绳排列故障初期时，即可检测出故障类型(跳槽、乱绳、单向卷堆)并迅速发出警报信号，提醒用户对故障卷筒进行维护和恢复，大大降低了乱绳带来的故障率，同时有效的延长了钢丝绳的使用寿命。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法整体流程图；
[0028]图2附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法中单点激光采样流程图；
[0029]图3附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法中激光雷达安装位置示意图；
[0030]图4附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法中保持抽样连续的激光雷达安装位置示意图；
[0031]图5附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法中卷筒剖面图；
[0032]图6附图为本专利技术提供的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法中激光雷达扫描获取数据示意图；
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.利用激光进行一次扫描，实时扫描卷筒横向切线状态；S2.对所述一次扫描所获取到的数据进行解析处理，分析卷筒横向线特征状态判断是否符合故障特征，若不符合故障特征则重新进行所述一次扫描，若符合则进行下一步；S3.利用激光进行二次扫描，实时扫描卷筒横向切线状态；S4.对所述二次扫描所获取到的数据进行解析处理，分析卷筒横向线特征状态判断是否符合故障特征，若不符合故障特征或不是同一故障类型则重新进行所述一次扫描且清零判断次数，若符合故障特征或属于同一故障类型则计数判断次数加1，若判断次数大于阈值则判断符合特征，则进行下一步；S5.输出故障，并重新进行所述二次扫描。2.根据权利要求1所述的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，其特征在于，所述利用激光进行一次扫描和所述利用激光进行二次扫描的方法为：采用激光雷达传感器，通过通信协议，获取当前卷筒所在位置扇区的数据，根据激光雷达的参数确定激光雷达传感器安装距离。3.根据权利要求2所述的一种多层卷筒钢丝绳传动方式的卷筒钢丝绳故障检测方法，其特征在于，所述一次扫描所获取到的数据进行解析处理和所述二次扫描所获取到的数据进行解析处理的具体内容包括：当所述激光雷达传感器获取完整扫描帧后，对帧数据进行处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鸣，陈平安，李小松，曾国庆，王俊，
申请(专利权)人：武汉港迪电气传动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：