消防安全绳抗切割性能及径向耐磨性能自动测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于测试装备领域，具体涉及一种消防安全绳抗切割性能和径向耐磨性能自动测试装置，由消防安全绳张紧系统、刃具高度实时补偿系统、传动系统和自动控制测量系统组成。消防安全绳张紧系统将消防安全绳在水平方向上张紧；当刃具切割或磨损消防安全绳时，刃具高度实时补偿系统自动调节刃具高度，保证刃具对消防安全绳施加向上压力保持不变；传动系统保证皮带轮组的皮带轮高度变化时无打滑的现象；自动控制测量系统能测量从切割或磨损安全绳开始时刻直至设定时刻或消防安全绳破断时刻，刃具所经过的角位移。本装置既可自动测量消防安全绳破断时刃具旋转的圈数，也可将消防安全绳切割或磨损设定圈数后再进行后续其他试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试装备领域，具体涉及一种消防安全绳抗切割性能及径向耐磨性能自动测试装置。
技术介绍
消防安全绳是一种公安消防部队普遍配备和广泛使用的救援器材。在高层建筑、 受限空间、水面和山岳等环境的救援任务中，用于人员的搭救和保护，因此消防安全绳是一 种关乎消防员和被救援人员生命安全的重要器材。公安行业标准GA494-2004《消防用防坠 落装备》是目前国内唯一对消防安全绳性能做出规定的标准。该标准仅对消防安全绳的断 裂强度、延伸率和耐高温性能做出了规定。然而在消防部队的实际使用过程中，由于救援场 所中存在的玻璃碎片、瓷砖破口和金属钢窗等尖锐物体对消防安全绳进行切割，岩石、混凝 土块、水泥地面等物体也会对消防安全绳进行磨损，严重影响了消防安全绳的安全性，甚至 危及消防员和被救援人员的生命安全。因此，消防安全绳的抗切割性能和耐磨性能也都是 衡量消防安全绳安全性的重要指标。到目前为止，国内还没有能对消防安全绳的抗切割性 能和耐磨性能进行定量测试的装置。由于消防安全绳抗切割性能测试和径向耐磨性能测试的方法基本一致，仅是测试 时使用的刃具不同，因此同一台装置既能进行消防安全绳抗切割性能测试，又能进行径向 耐磨性能测试，是完全可以实现的。经对现有技术文献的检索，未发现有关消防安全绳抗切割性能自动测试装置的资 料，也没有发现有关消防安全绳耐磨性能自动测试装置的资料，更没有发现有关既能进行 消防安全绳抗切割性能自动测试，又能进行消防安全绳耐磨性能自动测试的装置的资料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种消防安全绳抗切割性能及径向耐磨性能自动测试装置。本专利技术提出的消防安全绳抗切割性能及径向耐磨性能自动测试装置，由消防安全 绳张紧系统、刃具高度实时补偿系统、传动系统和自动控制测量系统组成，其中所述消防安全绳张紧系统包括重物1、绳索夹具2、消防安全绳3、导向滑轮组8、手 轮12和螺杆13，消防安全绳3 —端由绳索夹具2与重物1相连，另一端绕过导向滑轮组8， 与螺杆13上端相连；导向滑轮组8由两个处于同一水平面的滑轮组成，消防安全绳3在两 个滑轮之间形成一段水平段；手轮12安装于螺杆13上；测试时，通过调节手轮12调节螺杆 13的高度，螺杆13拉动消防安全绳3，将重物1提升离开地面，在重物1的重力作用下，消 防安全绳3的水平段被张紧；所述刃具高度实时补偿系统包括刃具托架4、轴承5、刃具主轴6、刃具7、压力传感 器组9、步进电机11和轴承座19，刃具7安装在刃具主轴6上，刃具主轴6由轴承5和轴承 座19支承，轴承座19安装于刃具托架4之上；轴承5和轴承座19之间安装有压力传感器组9，步进电机11与刃具托架4相连；测试时，压力传感器组9实时采集刃具7对消防安全 绳3所施加的向上压力的大小，并将压力值传给自动控制测量系统的PLC和工控机18 ；自 动控制测量系统根据向上压力变化的大小，计算刃具高度补偿量，并将计算结果转化成信 号传给步进电机11 ；并由步进电机11驱动刃具托架4整体上升或下降，安装于刃具托架4 之上的刃具主轴6和刃具7随之上升或下降，实时补偿刃具7的高度变化，保证刃具7对消 防安全绳3的向上压力保持不变；所述传动系统包括主变频电机14、皮带轮组15和皮带张紧轮16，皮带轮组15由 两个皮带轮和皮带组成，皮带轮组15的一个皮带轮与主变频电机14连接，皮带轮组15的 另一个皮带轮与刃具主轴6连接；皮带张紧轮16位于皮带轮组15的两个皮带轮之间，与皮 带轮组15的皮带表面接触；测试时，刃具主轴6的高度变化时，与之相连的皮带轮组15的 皮带轮高度随之变化，则皮带张紧轮16与皮带轮组15的皮带的接触面随之变化，从而保持 皮带轮组15的皮带始终张紧；所述自动控制测量系统包括接近开关10、角位移编码器17及PLC和工控机18，角 位移编码器17安装于刃具主轴6上；接近开关10安装于重物1和地面之间，PLC和工控机 18分别与压力传感器组9、接近开关10、步进电机11、主变频电机14和角位移编码器17连接。本专利技术中，消防安全绳张紧系统将消防安全绳的水平段张紧；刃具在消防安全绳 的水平段下方对消防安全绳施加一个向上的压力；当刃具切割或磨损消防安全绳的过程 中，刃具高度实时补偿系统根据切割或磨损的情况，自动调节刃具的高度，以保证刃具对消 防安全绳施加向上压力保持不变；传动系统将主变频电机的动力传递至刃具，使刃具按设 定转速旋转，皮带轮组无打滑的现象；自动控制测量系统可控制装置整体的自动运行，并能 测量从切割或磨损安全绳开始时刻至设定时刻或消防安全绳破断时刻，刃具所经过的角位 移。本专利技术中，若进行消防安全绳抗切割性能测试，则所选用的刃具为圆刃刀片，若进 行消防安全绳径向耐磨性能测试，则所选用的刃具为磨轮；圆刃刀片或磨轮的直径也可以 根据试验需要进行选择。本专利技术中，所述刃具高度可自动调节，是指刃具安装于刃具主轴之上，刃具主轴由 轴承和轴承座固定，轴承座安装在刃具托架上，刃具托架与步进电机相连，步进电机的正反 向旋转可自动调节刃具托架的高度，从而自动调节了刃具的高度。本专利技术中，所述可使消防安全绳的水平段受到一个恒定的垂直向上压力，是指安 装于轴承座上的压力传感器组，可实时测量消防安全绳施加于刃具的作用力，该作用力反 馈给自动控制测量系统，自动控制测量系统计算步进电机的进给量，步进电机进给补偿刃 具的高度不足，直至作用力达到设定的压力，从而使消防安全绳保持受到一个恒定的垂直 向上压力。本专利技术中，所述传动系统，是指主变频电机与刃具主轴之间通过皮带传动，皮带中 部装有一个皮带张紧轮，皮带张紧轮使得当刃具主轴高度变化时皮带始终保持张紧状态。 主变频电机的转速是可调的。本专利技术中，所述自动控制测量系统，是指系统可控制装置整体的自动运行，并能测 量从切割或磨损安全绳开始时刻至设定时刻或消防安全绳破断时刻，刃具所经过的角位移。当进行破断测试时，接近开关测量消防安全绳破断的时刻，角位移编码器测量刃具开始切割或磨损时刻至消防安全绳破断时刻，刃具所经过的角位移。进行非破断测试时，角位移 编码器测量到设定时刻，刃具所经过的角位移。本专利技术工作时，首先根据测试需求选择刃具为圆刃单片或是磨轮，并将刃具安装 于刃具主轴；将消防安全绳安装于消防安全绳张紧系统，调节手轮使重物下底面高度超过 接近开关的高度；预先设定好刃具对消防安全绳的向上压力值；预先设定好刃具旋转的圈 数或是消防安全绳被切断。其次，调节刃具高度，待刃具与消防安全绳接触后，实时读取压 力传感器组的读数，调节至压力传感器组的读数达到预定压力值。然后启动主变频电机，经 传动系统将动力传至刃具主轴，刃具开始旋转并切割或磨损消防安全绳，角位移编码器开 始计数。随着切割或磨损的过程，刃具高度实时补偿系统根据压力传感器组的读数变化， 自动调节刃具高度保证对消防安全绳的压力维持预定压力值。最后，当刃具旋转圈数到达 预先设定圈数或消防安全绳被切断，自动控制测量系统根据预先设定圈数或接近开关的信 号，停止主变频电机，角位移编码器停止计数，并显示刃具旋转过的角位移。本专利技术具有以下特点及效果1、实现了消防安全绳的抗切割性能自动测试，通过 更换刃具，还能实现消防安全绳的径向耐磨性能自动测试。2、既可自动测量消防安全绳破本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消防安全绳抗切割性能及径向耐磨性能自动测试装置，由消防安全绳张紧系统、刃具高度实时补偿系统、传动系统和自动控制测量系统组成，其特征在于：所述消防安全绳张紧系统包括重物（１）、绳索夹具（２）、消防安全绳（３）、导向滑轮组８、手轮（１２）和螺杆（１３），消防安全绳（３）一端由绳索夹具（２）与重物（１）相连，另一端绕过导向滑轮组（８），与螺杆（１３）上端相连；导向滑轮组（８）由两个处于同一水平面的滑轮组成，消防安全绳（３）在两个滑轮之间形成一段水平段；手轮（１２）安装于螺杆（１３）上；测试时，通过调节手轮（１２）调节螺杆（１３）的高度，螺杆（１３）拉动消防安全绳（３），将重物（１）提升离开地面，在重物（１）的重力作用下，消防安全绳（３）的水平段被张紧；所述刃具高度实时补偿系统包括刃具托架（４）、轴承（５）、刃具主轴（６）、刃具（７）、压力传感器组（９）、步进电机（１１）和轴承座（１９），刃具（７）安装在刃具主轴（６）上，刃具主轴（６）由轴承（５）和轴承座（１９）支承，轴承座（１９）安装于刃具托架（４）之上；轴承（５）和轴承座（１９）之间安装有压力传感器组（９），步进电机（１１）与刃具托架（４）相连；测试时，压力传感器组（９）实时采集刃具（７）对消防安全绳（３）施加的向上压力的大小，并将压力值传给自动控制测量系统的ＰＬＣ和工控机（１８）；自动控制测量系统根据向上压力变化的大小，计算刃具高度补偿量，并将计算结果转化成信号传给步进电机（１１）；并由步进电机（１１）驱动刃具托架（４）整体上升或下降，安装于刃具托架（４）之上的刃具主轴（６）和刃具（７）随之上升或下降，实时补偿刃具（７）的高度变化，保证刃具（７）对消防安全绳（３）的向上压力保持不变；所述传动系统包括主变频电机（１４）、皮带轮组（１５）和皮带张紧轮（１６），皮带轮组（１５）由两个皮带轮和皮带组成，皮带轮组（１５）的一个皮带轮与主变频电机（１４）连接，皮带轮组（１５）的另一个皮带轮与刃具主轴（６）连接；皮带张紧轮（１６）位于皮带轮组（１５）的两个皮带轮之间，与皮带轮组（１５）的皮带表面接触；测试时，当刃具主轴（６）的高度变化时，与之相连的皮带轮组（１５）的皮带轮高度随之变化，则皮带张紧轮（１６）与皮带轮组（１５）的皮带的接触面随之变化，保持皮带轮组（１５）的皮带始终张紧；所述自动控制测量系统包括接近开关（１０）、角位移编码器（１７）及ＰＬＣ和工控机（１８），角位...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮桢，殷海波，赵轶惠，曹永强，李瑜璋，胡德金，施巍，金韡，柳素燕，周凯，张磊，傅建桥，许黎明，
申请(专利权)人：公安部上海消防研究所，上海倍安实业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]