CN102602816A

CN102602816A - 门桥式起重机吊钩行程双保险装置

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Publication number: CN102602816A
Application number: CN2012100901634A
Authority: CN
Inventors: 刘德明; 刘栋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: CN102602816B

Abstract

本发明涉及门桥式起重机吊钩行程双保险装置，适用于门桥式起重机。本装置包括的蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴上安装有标靶，翼板上安装有接近开关，标靶做圆周运动所及范围与接近开关的感应区相交；所述底板上设有固定板，固定板上连接有微动开关，所述蜗轮轴上还固定有压头，所述压头与微动开关的距离通过压头随蜗轮轴作圆周运动时能够触动微动开关的滚轮使微动开关动作而定。本发明实行的是多重防护措施，克服了现有技术的卡滞、易磨损和没有多重防护的缺陷，保障起重机吊装过程中的安全。

Description

门桥式起重机吊钩行程双保险装置

技术领域

本发明涉及门桥式起重机吊钩行程双保险装置，尤其是在吊装过程中吊钩超出上下限位时能够发出报警信号，并能起到双重保险的装置，本装置尤其适用于门桥式起重机，属于起重机的起升高度限位器。

背景技术

起升高度限位器从结构原理角度讲分为：重锤式、凸轮式和螺杆式。

重锤式限位装置主要有LX10－31、LX10－32型限位开关和一套固定在小车架下部的杠杆、重锤组成，具有结构简单的优点。但是，由于设备运行时带动杠杆系统和吊钩滑轮组间的摆动，有时不能准确地碰上重锤杠杆而发生“冲顶”。而且，配重块联轴部分出现卡滞问题时，配重块带动触点不能打开，容易造成冲顶事故发生。另外，该限位装置只有控制回路中一个限位点，一旦失灵，后面再没有阻挡，“冲顶”事故就不可避免，存在着先天性安全隐患。

凸轮式限位装置，主要由LX7-1或LX7-2型关合凸轮片和断开凸轮片、制动挡、动触臂、动触头、静触头等组成。工作过程是，开关上的蜗杆轴与卷筒轴连接，卷筒旋转带动蜗杆、蜗轮、凸轮、动触臂一系列零件转动，在极限位置上靠动触头的启闭实现限位的目的。该装置工作原理相对可靠，LX7-2型具有上下限位功能。但由于凸轮结构的弱点是传动环节多，易磨损并有滞后现象，灵敏度相对较低，尤其是当上限位位置要求很高时，不易保证切断限位，故依然存在“冲顶”先天性安全隐患，而且不能切断卷扬电机主电源。

螺杆式限位装置，结构非常简单。其工作原理是，卷筒轴带动螺杆轴转动，螺杆轴再带动触臂移动到极限位置碰撞限位开关后，达到限位的目的。该限位装置一般情况只有上行程单向控制，主要零部件易磨损而降低灵敏度，或者由于油泥阻滞动触臂不能碰撞限位开关而失灵。这种限位器且不能切断卷扬电机主电源，所以，也不是一种理想和先进的限位保护装置。

2003年公开了一种起重机吊钩上下限位安全保护装置，申请号02254737.1。该装置存在以下缺点：其第一种实施方式的结构图和电路原理图表明：只有上限位、超上限位超、上限位报警、自检监视、手动复位等五个功能；而且输入电压为交流220V，有些起重机有220V照明电源，可以连接，则有些老式起重机没有220V照明电源，就需要增加隔离变压器，但从结构图上看并没有设置隔离变压器，所以在实际中无法应用。第二种实施方式的结构图和电路原理图存在明显的错误，结构图上六个扫描头对应三个接近开关和三个交流接触器；电路原理图中也有缺陷，根本无法实现下限位、超下限位和超下限位报警功能，所以只有五个功能；而且所使用的元器件要求输入的电压有交流220V 的，也有380V的，所以利用该电气原理图接线无法实现，所以不能在实际中应用。第三种实施方式的结构图和电路原理图表明了七个功能，没有下限位功能，当吊钩下降到超下限位点时，吊钩位置被锁定，既不能上也不能下，需要其他人员上到起重机小车去复位，很麻烦；而且超上和超下限位的两个接近开关是串联的，电压的压降大，容易烧坏接近开关和其它电器，还容易出现误动作。另外，三种实施方式均没有电路保护系统，所需要的输入电压有交流220V 、也有380V的，所以不能在实际中应用。以上情况分析得知，这个专利只是一种不成熟的构思，且存在许多错误之处。也经过大量的实验证明，该专利技术无法在实际中应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，既能够可靠地防止“冲顶”、“反向冲顶”、打碎滑轮、拉断钢丝绳、掉钩头、砸坏设备、伤害作业人员事故的发生，又经得起实际检验。本发明的双保险装置已经经过大量的实验证明完全可应用于实际，而且本发明提供的报警装置上下各有二级保护，即有四个主要保护功能，并有四个辅助人性化功能。上正常位限位和下正常位限位能够限定吊钩始终在工作区间（行程中间）运行，即使当起重机电路中总电源交流接触器发生粘连、卡滞、短路等情况，本装置会立刻切断起重机卷扬机电机主电源，可以有效地防止“冲顶”、“反向冲顶”事故的发生，并在同时发出报警警示。

为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，包括机械传动系统和电气控制与报警系统两部分，所述机械传动系统包括底板、蜗轮蜗杆减速器、立柱、翼板、万向联轴节和外壳；电气控制系统包括开关、交流接触器、断路器和接线端子；报警系统包括绿显示灯、红显示灯、蜂鸣器组成；其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴上安装有标靶，翼板上安装有接近开关，标靶做圆周运动所及范围与接近开关的感应区相交；所述外壳上设有固定板，固定板上连接有微动开关，所述蜗轮轴上还固定有压头，所述压头与微动开关的距离通过压头随蜗轮轴作圆周运动时能够触动微动开关的滚轮使微动开关动作而定。

进一步地，所述标靶有两个，分别固定连接在蜗轮轴的两端，相对应的接近开关和控制接近开关的继电器也分别设有两个。

进一步地，所述微动开关有两个，相对应的压头也设有两个，控制微动开关的交流接触器为一个。

进一步地，所述外壳上安装有复位按钮固定板，固定板上安装有复位按钮。

实现本发明安全报警装置所需的电路原理阐述如下：两个接近开关的常闭触点分别与两个交流接触器的线圈串联后均接入380V交流电源；所述两个微动开关的常闭触点串接再与控制其的交流接触器的线圈串联，并接入380V交流电源；复位按钮与两个串起来的微动开关的常闭触点并联；控制接近开关的两个交流接触器的常开触点串接，再串入绿显示灯，并接入380V交流电源；控制微动开关的交流接触器的常闭触点串联，再串接红显示灯，并接入380V交流电源。

为解决以上技术问题，本发明还提供以下技术方案：一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，机械传动系统包括底板、蜗轮蜗杆减速器、压头、万向联轴节和外壳；电气控制系统包括微动开关，其特征在于，所述外壳的固定架上连接有四个微动开关，压头也有四个，一侧为三个，另一侧为一个；相对应的，蜗轮轴上的压头也为四个，一端为三个，另一端为一个。

进一步地，四个微动开关中有两个代替权利要求1所述的接近开关，这两个微动开关的常闭触点分别与控制其的交流接触器的线圈串联，并接入380V交流电源。

本发明的输入电压为交流380V，可以与起重机电路顺利连接，不需要变压；上正常位限位和下正常位限位为一级限位，采用的两个接近开关（无接触式开关）为并联控制电路，不存在大的压降，不会烧坏接近开关，不会出现误动作；超上危险位限位和超下危险位限位为二级限位，采用的两个微动开关，直接控制附加交流接触器线圈，因为微动开关是触点式接触开关，不存在压降，所以是串联控制电路。本发明外壳外还连接有出线密封套和防水缩头，可将本装置的线路密封于外壳内，保护其不受空气中的粉尘、水气的污染。整套装置无论是机械传动系统还是电路连接系统，采用的均为多重防护措施，克服了现有技术的卡滞、易磨损和没有多重防护的缺陷，保障起重机吊装过程中的安全，并且按本发明的电路进行连接完全能够实现本发明所述的有益效果。

附图说明

图1为本发明门桥式起重机吊钩行程双保险装置第一套技术方案的结构图；

图2为第一套技术方案的电气原理图；

图3为门桥式起重机吊钩行程双保险装置第二套技术方案的结构图；

图4为第二套技术方案的电气原理图；

1-外壳；2-底线标记；3-压头1；4-微动开关；5-压头2；6-微动开关2；7-防尘密封橡胶套；8-轴用立板；9-十字万向节；10-蜗轮蜗杆减速器；11-复位按钮；12-复位按钮固定板；13-出线密封套固定板；14-出线密封套；15-防水缩头；16-标靶；17-线卡；18-立柱；19-接近开关；20-翼板；21-导轨；22-堵头；23-两孔线排；24-四孔线排；25-断路器；26-交流接触器；27-备用接近开关；28-接近开关；29-底板；30-堵头；31-微动开关固定板；32-标靶；33-线卡。

具体实施方式

下面结合附图对本装置做进一步的说明。如图1所示，起重机小车上的卷筒轴的端面与本装置的十字万向节9对接，通过十字万向节9、减速器10与减速器10蜗轮轴上紧固的标靶16和标靶32作往复旋转运动。两个标靶端部旋转并分别进入接近开关28和接近开关19的感应区，标靶端部在作圆周运动靠近接近开关感应面时扫描切割其发出的电磁振荡波，导致接近开关电磁振荡停止时便输出一个信号，起到开关作用。如图2所示，接近开关的触点SP₁和SP₂动作，接近开关会分别输出电信号，以控制继电器KM₁、KM₂的线圈, 再控制触头作接通或断开的动作，从而自动切断上升和下降控制回路。微动开关4和微动开关6分别控制附加交流接触器26来切断卷扬电机主电源回路，达到吊钩超上极限位限位和超下极限位限位的目的。

如图1-2所示，当吊钩在设定的工作区间运行时，绿色指示灯HL₁常亮，起自检监视的作用。当吊钩上升到设定地上正常限位位置时，标靶1进入SP₁接近开关感应区内，控制回路被自动切断，绿色指示灯HL₁熄灭。如果未熄灭，说明起重机电路中有故障，或本装置内接近开关已坏，吊钩将继续上升，进入超上极限限位位置，压头3按压微动开关4的开关，微动开关4动作，图2中的LS₁起作用，卷扬电机主电源被自动切断，红色指示灯HL₂亮，蜂鸣器HA作报警提示。当吊钩下降到设定地下正常限位位置时，标靶2进入SP₂接近开关感应区内，控制回路被自动切断，绿色指示灯HL₁熄灭。如果未熄灭，说明起重机电路中有故障，或本装置内接近开关已坏，吊钩将继续下降，进入超下极限限位位置，LS₂起作用，卷扬电机主电源被自动切断，红色指示灯HL₂亮，蜂鸣器HA作报警提示。当超上或超下极限限位起作用时吊钩上不能上，下不能下。本装置还设有防水缩头，它的作用是引出、固定电缆线和防水、防尘。

本发明的第一套技术方案与第二套技术方案属于同一构思下的方案。如图3所示，本装置的第二套技术方案与第一套技术方案的区别在于：未使用接近开关，而是使用四个微动开关301-304与四个压头401-404，如图4所示，图2中的触点SP1和SP2换为本图中的触点LS1和LS2。本方案的工作原理与第一套技术方案类似点SP1和SP2换为本图中的触点LS1和LS2。本方案的工作原理与第一套技术方案类似。除上述两种卧式实施方案外，可以根据电路原理，结构变换成多种形式。如：制作成立式；制作成分体式；还可以根据设防需要，增加接近开关、标靶或增加微动开关、压头的数量，从而增强它的性能。

本装置为独立工作的供电系统，其电路只控制上升、下降限位的控制回路，和超上、超下限控制卷扬电机主电源回路，不控制大车、小车电路，不影响大车、小车的正常运行。能够确保起重机吊装过程的安全。起重机的其他零部件即使发生故障，并不会影响本装置的运行，保障起重机吊装过程的安全。

本装置比较适用于桥门式起重机，其特点为所设计的吊钩行程上下限位、超上和超下限位为是根据实际需要可以任意设定并调节限位点。例如，桥门式起重机需要起吊的高度不同，所以设定吊钩行程的上下限位和超上下限位也不同，可以根据实际需要手动调节标靶和压头在圆周上的位置，位置的确定可根据行程和蜗轮蜗杆参数计算出来，此点对于本行业技术人员是很容易实现的。

另外，本装置上正常位限位和下正常位限位是控制回路中的限位，能够限定和确保吊钩始终在工作区间（行程中间）运行；而超上危险位限位和超下危险位限位是超越上正常位限位和下正常位限位后出现危险时的限位，即起重机卷扬机电机主电源回路中的限位。当起重机电路中总电源交流接触器发生粘连、卡滞、短路等故障情况时，超上危险位限位或超下危险位限位会立刻切断起重机卷扬机电机主电源，可以有效地防止“冲顶”、“反向冲顶”事故的发生。上正常位限位、超上危险位限位、下正常位限位、超下危险位限位也就是吊钩在行程的高点和低点均实现了双保险。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，包括机械传动系统和电气控制与报警系统两部分，所述机械传动系统包括底板、蜗轮蜗杆减速器、立柱、翼板、万向联轴节和外壳；电气控制系统包括开关、交流接触器、断路器和接线端子；报警系统包括绿显示灯、红显示灯、蜂鸣器组成；其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴上安装有标靶，翼板上安装有接近开关，标靶做圆周运动所及范围与接近开关的感应区相交；所述外壳上设有固定板，固定板上连接有微动开关，所述蜗轮轴上还固定有压头，所述压头与微动开关的距离通过压头随蜗轮轴作圆周运动时能够触动微动开关的滚轮使微动开关动作而定。

2.根据权利要求1所述的门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述标靶有两个，分别固定连接在蜗轮轴的两端，相对应的接近开关和控制接近开关的继电器也分别设有两个。

3.根据权利要求1所述的门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述微动开关有两个，相对应的压头也设有两个，控制微动开关的交流接触器为一个。

4.根据权利要求1或4所述的门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述外壳上安装有复位按钮固定板，固定板上安装有复位按钮。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述两个接近开关的常闭触点分别与两个交流接触器的线圈串联后均接入380V交流电源；所述两个微动开关的常闭触点串接再与控制其的交流接触器的线圈串联，并接入380V交流电源；复位按钮与两个串起来的微动开关的常闭触点并联；控制接近开关的两个交流接触器的常开触点串接，再串入绿显示灯，并接入380V交流电源；控制微动开关的交流接触器的常闭触点串联，再串接红显示灯，并接入380V交流电源。

6.一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，机械传动系统包括底板、蜗轮蜗杆减速器、压头、万向联轴节和外壳；电气控制系统包括微动开关，其特征在于，所述外壳的固定架上连接有四个微动开关，压头也有四个，一侧为三个，另一侧为一个；相对应的，蜗轮轴上的压头也为四个，一端为三个，另一端为一个。

7.根据权利要求6所述的一种门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述四个微动开关中有两个代替权利要求1所述的接近开关，这两个微动开关的常闭触点分别与控制其的交流接触器的线圈串联，并接入380V交流电源。

8.根据权利要求1或6所述的门桥式起重机吊钩行程双保险装置，其特征在于，所述外壳外还连接有出线密封套和防水缩头。