[实用新型]一种卷扬式启闭机的载荷和开度的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及卷扬式启闭机领域，尤其是一种卷扬式启闭机的载荷和开度的检测装置。 

背景技术

卷扬式启闭机广泛地应用于水利工程，目前的闸门升降主要以卷扬式为主，其拖动方式为一台电动机和减速机直连，减速机的输出端接升降卷筒，钢丝绳缠绕在升降卷筒上，通过滑轮组带动闸门，电机旋转带动升降卷筒实现闸门的提升和下降。由于闸门在起升和下降过程中可能产生超重和失重而导致事故发生，因此要求对闸门升降过程中所承受的载荷实时检测，同时闸门的开度也会根据实际需要经常调整，在实现载荷检测的同时还需要对实时的开度进行监测。 

目前的闸门开度和荷重检测采用的是分开检测模式，即荷重的检测采用轴承座式传感器、柱销式传感器或定滑轮传感器，开度的检测用光电编码器或磁电编码器或接触式编码器。因此，需要将升降卷筒、闸门等一起安装在荷重传感器上，而水利上的闸门、升降卷筒的吨位常常很大，荷重传感器的安装非常费时和费力，施工作业难度很大，不便于荷重传感器的安装和维护，同时闸门升降过程中闸门与导轨间的摩擦系数分布不一致及风阻等因素，造成测量的实际载荷误差较大。由于闸门开度检测独立于闸门荷重检测，闸门开度检测用编码器实现，需要预留一个固定的安装位置和接口供编码器连接，使用编码器检测闸门开度的成本也很高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用旋转扭矩开度一体式传感器实现对闸门荷重和开度的检测、检测方便、成本低的卷扬式启闭机的载荷和开度的检测装置。 

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种卷扬式启闭机的载荷和开度的检测装置，包括旋转扭矩开度一体式传感器，其一端与电动机的输出轴连接，其另一端与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与升降卷筒相连，钢丝绳缠绕在升降卷筒上并和滑轮组的上端相连，滑轮组的下端与闸门相连，电动机依次通过旋转扭矩开度一体式传感器、减速器、升降卷筒和滑轮组带动闸门进行升降运动。 

所述旋转扭矩开度一体式传感器包括弹性旋转轴，其一端与电动机的输出轴连接，其另一端与减速器的输入轴连接，弹性旋转轴的轴身上粘贴应变片，用于安装信号调理及红外光电发射电路板的支撑板、动变压器的次级线圈均固设在弹性旋转轴的轴体上，F/V及V/I转换电路板、动变压器的初级线圈均固设在外壳的壳体上，动变压器的初级线圈和动变压器的次级线圈耦合，外壳的两端分别固设端盖，弹性旋转轴通过轴承安装在端盖上，动变压器初级振荡驱动电路板、红外接收及脉冲整形电路板均固设在端盖上，支撑板的边沿处均匀间隔布置多个齿，红外接收及脉冲整形电路板上与齿相对应的位置处安装多个光电开关，信号调理及红外光电发射电路板和红外接收及脉冲整形电路板光电耦合。 

所述外壳的两端分别固设第一、二端盖，动变压器振荡驱动电路板固设在第一端盖上，红外接收及脉冲整形板固设在第二端盖上；所述第一、二端盖上均开设凹槽，弹簧垫嵌入在凹槽内。 

所述应变片采用金属箔式应变片，其个数为四个；所述齿的个数为60个，所述光电开关的个数为4个。 

所述外壳为金属外壳，所述弹性旋转轴为金属轴，金属外壳、轴承和弹性旋转轴形成封闭的耦合磁路。 

所述动变压器初级振荡驱动电路板上焊接动变压器初级振荡驱动电路，该电路的输出端与动变压器的初级线圈相连；信号调理及红外光电发射电路板上焊接信号调理及红外光电发射电路，该电路由次级整流电路、电桥输出电信号的调理电路、V/F转换电路和红外驱动电路组成，次级整流电路的输入端与动变压器的次级线圈相连，次级整流电路的输出端与V/F转换电路的输入端相连，V/F转换电路的输出端与红外驱动电路的输入端相连；所述红外接收及脉冲整形电路板上焊接红外接收及脉冲整形电路，该电路由红外信号接收电路、角位移检测电路、脉冲整形变换电路和角位移记忆电路组成，脉冲整形变换电路的输入端分别与红外信号接收电路、角位移检测电路的输入端相连；所述所述F/V及V/I转换电路板上焊接F/V及V/I转换电路，该电路的输入端与脉冲整形变换电路的输出端相连。