[发明专利]一种横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析方法及装置

权利要求书

1.一种横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：由固定立桩、钢丝绳连接件、预紧系统、弯曲与触发系统、测量系统组成，钢丝绳的两端绳头通过钢丝绳连接件固定在左右两侧的固定立桩上，设置在左侧固定立桩上的预紧系统施力拉紧钢丝绳，设置在钢丝绳旁侧的冲击系统对钢丝绳进行冲击，钢丝绳上及旁侧设置测量系统进行张力振动检测分析；

所述预紧系统包括自锁的蜗轮蜗杆减速器、梯形丝杠，所述梯形丝杠穿过左侧固定立桩上的通孔与之形成间隙配合，梯形丝杠外端配合连接蜗轮蜗杆减速器，蜗轮蜗杆减速器的蜗轮通过推力球轴承与左侧固定立桩构成旋转副；所述蜗轮蜗杆减速器由电机驱动，带动梯形丝杠轴向转动，拉紧固定在其上的钢丝绳左端；

所述弯曲与触发系统固定于整绳中点位置地面的支撑座上，包括垂直设置的卡压丝杠及与其上部的特制螺母，所述特制螺母中部安装有触发销轴；卡压丝杠通过两对圆锥滚子轴承旋转安设在支撑座上，下端丝杠轴肩通过垫片顶在支撑座上，上端与特制螺母形成螺纹传动副，钢丝绳贯穿其中；特制螺母上开有销孔，销孔内安装带环触发销轴，所述带环触发销轴的环内固定触发绳，触发绳与外部施力单位连接负责抽离触发销轴；卡压丝杠上部连接有弯曲驱动电机，驱动卡压丝杠旋转从而带动特制螺母沿垂直方向上下运动，使触发销轴下压钢丝绳起到弯曲钢丝绳作用；

所述测量系统包括两端拉力传感器、三个三向加速度传感器以及采集分析系统：

每个拉力传感器固连在钢丝绳连接件与固定立桩之间，测量钢丝绳两端的张力变化；

三个三向加速度传感器固连在钢丝绳的左端、右端及中点位置相应构成三个测点，测量冲击横波到达该三个测点的时刻；

采集分析系统为高速摄像机，置于钢丝绳一侧，测量钢丝绳某点振动位移。

2.根据权利要求1所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：所述固定立桩包括相向设置左侧固定立桩和右侧固定立桩，间距大于钢丝绳长度1.5m，固定立桩与地面固定牢靠。

3.根据权利要求1所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：所述钢丝绳连接件为两只钢丝绳楔形连接块，钢丝绳两端绳头分别穿过两只钢丝绳楔形连接块与两侧固定立桩固连；其中，钢丝绳楔形连接块的外端通过圆柱销外螺纹吊环连接拉力传感器的一端，拉力传感器的另一端通过圆柱销外螺纹吊环连接右侧固定立桩或左侧固定立桩上的梯形丝杠，所有吊环均形成铰链。

4.根据权利要求1所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：所述预紧系统包括电机、蜗轮蜗杆减速器、梯形丝杠、推力球轴承，控制电机旋转带动蜗杆，蜗杆带动涡轮旋转，涡轮与梯形丝杠螺纹连接，使梯形丝杠轴向运动拉紧钢丝绳，其中蜗轮通过推力球轴承被左侧立桩支撑旋转，待测试系统显示钢丝绳拉力达到预定值，电机停转。

5.根据权利要求4所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：电机停转后，所述梯形丝杠、蜗轮蜗杆减速器自锁，蜗轮不可逆向带动蜗杆旋转；蜗轮蜗杆减速器自锁的条件满足：蜗轮副摩擦系数不低于0.06，螺旋角小于3度29分11秒。

6.根据权利要求1所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：所述触发销轴环内还固定有与支撑座连接的保护绳，将销轴飞出距离控制在1m以内；在钢丝绳最大弯曲点，即与触发销轴接触区域缠绕有尼龙保护套。

7.根据权利要求1所述的横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析装置，其特征在于：所述高速摄像机的摄像帧率在1000fps以上。