CN103935921A - 桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，涉及桥式起重机技术领域。在钢丝绳卷筒一侧安装有多点行程限位装置，多点行程限位装置包括能确定吊钩运行位置的编码器和PLC控制器，钢丝绳卷筒通过柔性联轴器与编码器连接，编码器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端连接电机。该装置对钢丝绳卷筒的控制实现了自动化，控制精度高，运行安全可靠。

Description

桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置

技术领域

本发明涉及桥式起重机技术领域。

背景技术

桥式起重机是现代工业和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备，在工矿企业、钢铁化工、港口码头及物流周转等部门和场所广泛运用。桥式起重机由桥架、起升机构、行走机构、电气设备几部分构成，起升机构是实现物料升降，不受地面物体阻碍，灵活转移物料位置的重要机构，起升机构安装在行走车架上，由电动机、减速器带动绕有钢丝绳的卷筒，通过电动机正反转实现吊钩的升降，完成物料的吊运升降工作。起升机构运行必须在可控的范围内运行，如果发生故障，电动机不能正常运行，就会发生卷筒旋转不停，缠绕钢丝绳带动吊钩不断上升或下降，当上升到桥架就会发生冲顶故障，顶坏起重机设备；下降过度会发生钢丝绳反缠绕同样会造成设备损坏，出现大的事故。

目前通用的卷筒保护器为机械式轴头限位，在实际运行中，常因振动、触点烧损、触点闭合不好、转轴磨损等原因造成设备故障率高，使起重机无法正常工作运行，且机械式轴头限位控制精度低、调整繁琐，使桥式双梁起重机达不到稳定可靠运行的目的，影响生产的正常运行，设备维护工作量大。

所以现在需要一种能够对钢丝绳卷筒的升降进行自动控制且控制精度高、运行安全可靠的自动控制装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，该装置对钢丝绳卷筒的控制实现了自动化，控制精度高，运行安全可靠。

 为解决上述问题本发明采取的技术方案是：一种桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：在钢丝绳卷筒一侧安装有多点行程限位装置，多点行程限位装置包括能确定吊钩运行位置的编码器和PLC控制器，所述钢丝绳卷筒通过柔性联轴器与编码器连接，所述编码器的输出端与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与变频器的输入端连接，所述变频器的输出端连接电机。

优选的，所述PLC控制器还连接有数据显示器，所述数据显示器位于驾驶室内，在驾驶室内还设有用于控制电机升降的主令控制器。

优选的，所述运行位置包括：下限和上限位置。

优选的，所述运行位置顺序包括：下限、低速、高速、低速和上限位置。

优选的，所述变频器通过第一电抗器与三相电源连接，所述变频器的输出端通过第二电抗器后与电机连接。

优选的，所述编码器采用欧姆龙编码器，型号为E6CT-AG5C。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、运行可靠：采用先进的绝对值编码器旋转定位和PLC精确数据检测与分析技术，大大提高了运行可靠性，在编码器上被吊设备的每一位置对应唯一的码值，即使某一时刻受到强的干扰，下一时刻编码器仍能自动把码值纠正过来，不会因丢码而造成控制信号的误输出；2、分辨率高：该装置的分辨率可以达到毫米级，能够适应需要精确定位和精确限位控制的场合。 3、调整简捷：该装置的调整仅需对附带操作面板进行操作，即可达到调整的目的，几秒钟即可完成参数调整，同时设备不必停车即可对控制信号通过操作面板进行调整。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1 本发明的整体原理框图；

图2 本发明变频器的电路图；

图3 本发明实物图。

其中，1、PLC控制器，2、变频器，3、电机，4、钢丝绳卷筒，5、多点行程限位装置，6、编码器，7、第一电抗器，8、第二电抗器，9、数据显示器，10、驾驶室。

具体实施方式

    如图1和图3所示，在钢丝绳卷筒4一侧安装有多点行程限位装置5，多点行程限位装置5包括能确定吊钩运行位置的编码器6和PLC控制器1，所述钢丝绳卷筒4通过柔性联轴器与编码器6连接，所述编码器6的输出端与PLC控制器1的输入端连接，所述PLC控制器1的输出端与变频器2的输入端连接，所述变频器2的输出端连接电机3。

PLC控制器1还连接有数据显示器9，数据显示器9位于驾驶室10内，在驾驶室10内还设有用于控制电机3升降的主令控制器，运行位置包括：下限和上限位置。所述运行位置从下到上的顺序包括：下限、低速、高速、低速和上限位置。所述变频器2通过第一电抗器7与三相电源连接，所述变频器2的输出端通过第二电抗器8后与电机3连接。所述编码器6采用欧姆龙编码器，型号为E6CT-AG5C（柔性联轴器自带，日本欧姆龙株式会社生产）。

如图1所示：桥式双梁起重机的上部为钢丝绳卷筒4，钢丝绳卷筒4通过电机3的正转反转来实现对设备的升降，钢丝绳卷筒4与柔性联轴器相连接，柔性联轴器与多点行程限位装置5内的编码器6连接，柔性联轴器带动多点行程限位装置5内的编码器6进行旋转，旋转编码器6产生的位置码实现对设备的检测，PLC控制器1对旋转信号进行检测、计算，然后对变频器2发出信号指令，变频器2再控制电机3的正转、反转或者启闭。其中在编码器6内所设置的位置点包括上限点、下限点还有控制电机3高速或者低速运转的位置点。

如图2所示，变频器2控制电机3的电路主要包括变频器2、电机3、第一电抗器7和第二电抗器8，第一电抗器7主要起到抑制浪涌电压和浪涌电流对变频器2的冲击，第二电抗器8主要对变频器2调速产生的高次谐波和产生的波形畸变起到滤出谐波电压和谐波电流，改善电网质量。首先由电网输入三相电源，变频器2的A、B、C、D端是对电机3的转速和正转、反转的控制。PLC控制器1对旋转信号进行检测、计算，得出抓斗的位置，当抓斗上升或下降到极限位置后输出停止信号，断开变频器2的C、D端所对应的控制回路内的接点，即SXW上升极限和JXW下降极限，使变频器2停车断开电机3电源，则电机3停止上升和下降，同时抱闸输出的接触器失电，从而使钢丝绳卷筒4处的抱闸动作，将钢丝绳卷筒4抱紧停转。在编码器6内还设定了使电机3高速和低速运行的位置点，例如，当抓斗抓住设备，在刚提起的时候所对应的位置为低速点，编码器6将位置信号传给PLC控制器1，PLC控制器1发出指令控制变频器2的B端闭合，从而使电机3低速运行，当到达高速点的时候编码器6将位置码传给PLC控制器1，同样的原理将变频器2的A端闭合B端开启，从而使电机3高速运转，当上升到低速点的时候再次降为低速运行，当上升到上限位置的时候则停止。另外在驾驶室10内还配有PLC控制器1的数据显示器9，在驾驶室10内还设有用于控制电机3升降的主令控制器，主令控制器包括上升控制ZL-S和下降控制ZL-J。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于1、运行可靠：采用先进的绝对值编码器旋转定位和PLC精确数据检测与分析技术，大大提高了运行可靠性，在编码器上被吊设备的每一位置对应唯一的码值，即使某一时刻受到强的干扰，下一时刻编码器仍能自动把码值纠正过来，不会因丢码而造成控制信号的误输出；2、分辨率高：该装置的分辨率可以达到毫米级，能够适应需要精确定位和精确限位控制的场合。 3、调整简捷：该装置的调整仅需对附带操作面板进行操作，即可达到调整的目的，几秒钟即可完成参数调整，同时设备不必停车即可对控制信号通过操作面板进行调整。 

Claims (6)

1.一种桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：在钢丝绳卷筒（4）一侧安装有多点行程限位装置（5），多点行程限位装置（5）包括能确定吊钩运行位置的编码器（6）和PLC控制器（1），所述钢丝绳卷筒（4）通过柔性联轴器与编码器（6）连接，所述编码器（6）的输出端与PLC控制器（1）的输入端连接，所述PLC控制器（1）的输出端与变频器（2）的输入端连接，所述变频器（2）的输出端连接电机（3）。

2.根据权利要求1所述的桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：所述PLC控制器（1）还连接有数据显示器（9），所述数据显示器（9）位于驾驶室（10）内，在驾驶室（10）内还设有用于控制电机（3）升降的主令控制器。

3.根据权利要求1所述的桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：所述运行位置包括：下限和上限位置。

4.根据权利要求3所述的桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：所述运行位置从下到上的顺序包括：下限、低速、高速、低速和上限位置。

5.根据权利要求1所述的桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：所述变频器（2）通过第一电抗器（7）与三相电源连接，所述变频器（2）的输出端通过第二电抗器（8）后与电机（3）连接。

6.根据权利要求1所述的桥式起重机钢丝绳卷筒安全保护装置，其特征在于：所述编码器（6）采用欧姆龙编码器，型号为E6CT-AG5C。