CN105050933B - 用于缆线的过载保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于缆线的过载保护装置，尤其在起重机中，所述过载保护装置具有至少一个电子过载安全装置。本发明试图提供一种过载保护装置，其与起重机相关防止由过载所引起的任何种类的损坏。通过这样实现：除了电子过载安全装置之外，还设置有机械或磁性的过载保护装置(1)，过载保护装置(1)被整合于缆线中或设置在缆线固定点处，并且过载保护装置(1)在可允许缆线张力被超过时响应并且实现缆线的伸长。

Description

用于缆线的过载保护装置
技术领域
本发明涉及尤其在起重机中的一种用于缆线的过载保护装置，其具有至少一个电子过载安全装置。
背景技术
欧洲标准规定过载安全装置必须存在于所有的动力驱动升降机构中。起重机结构通常设计为具有规定的可允许最大过载。超过这个可允许最大载荷可对于起重机部件(起重机结构，缆线，缆线悬挂系统等)引起相当大的危险并导致整个起重机结构永久的损坏以及后续的损坏。因此起重机通常具有至少一个电子过载安全装置，其可以当超过可允许载荷时关闭起重机操作。
要注意，电子过载安全装置仅仅考虑从起重机上悬挂下来的载荷。这意味着，当驱动系统被关闭时，在某些情况下过载可能从相应的起重机上悬挂下来因而不能被排除由所述过载对起重机造成的损害。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种过载保护装置，其关于起重机避免任何种类的由过载所引起的损坏。
通过本发明实现了所述目的，其中除了所述电子过载安全装置以外，还提供一种机械过载保护装置，所述过载保护装置一体形成在缆线内或设置在缆线的固定点处，并且所述过载保护装置当可允许的缆线张力被超过时响应并且进行缆线伸长。
本发明的基本原理提供不仅当预定的可允许的最大载荷被超过时所述驱动会被关闭，而且另外当可允许的最大载荷被超过时所述缆线和负载缆线被卸去载荷，并且此外所述缆线在长度上伸长。如果悬置载荷超过了可允许的最大载荷，则所述过载保护被脱离开，使得所述缆线在长度上增加预定量。这样的结果是所述过载不是必须被所述起重机装置所承载，因此避免了过载对所述起重机装置的损坏。同时随着所述过载保护装置的脱离，产生电子信号，所述电子信号使得所述起重机操作被关闭。
所述过载保护装置可具有一侧封闭的外壳，负载销被纵向地可滑动地在外壳中被引导。在正常的操作中，也就是说在正常的载荷下，所述负载销在外壳内通过冲程力限制装置被固定。在其朝向所述外壳内部封闭侧的端部，所述负载销具有在所述外壳的内部被引导的活塞。在这种设置中，所述杆部的远离所述活塞的端部从外部可以进入的并且可以被连接到缆线上。当可允许的缆线张力被超过时所述负载销可以被所述冲程力限制装置朝向所述外壳的开放侧释放。
所述负载销的杆部优选地可以通过固定地设置在所述外壳的内部的附件纵向可滑动地引导。
在所述外壳的内部的所述附件优选为两个相互间隔开的具有公螺纹的螺母，其可以被旋进所述外壳内部的相应的螺纹部分内并且在轴向方向上抵靠外壳台阶，所述螺母具有中心孔用来引导所述负载销的杆部。
优选的，压缩弹簧设置于靠近所述外壳内部封闭侧的所述螺母与所述负载销的活塞之间。在过载发生并且触发了与其联接的所述过载保护装置的情况下，所述缆线负载在所述负载销被释放时被所述弹簧承载。所述弹簧是压缩的，由此所述缆线长度上的预期的增长发生并且所述缆线的载荷由此被释放。所存在的过载通过该方式被补偿。弹簧完成的弹簧的行程可以由用于所述弹簧的合适的结构和其弹性系数决定。因此，所述弹簧决定了冲程速度以及冲程行程的长度。
所述压缩弹簧可以是螺旋弹簧的形式。
作为选择，所述压缩弹簧也可以是根据预定条件设计的板簧组。
根据第一实施例，作为过载保护装置的冲程力限制装置具有机械结构。触发过载保护可以通过机械滑动表面脱离元件，机械过载元件，机械安全元件或类似元件实现。优选地，所述冲程力限制装置为弹簧加载球或设置有圆形端部的部件，其可以接合于所述负载销的杆部中对应的凹槽内并固定它。之后，当施加于所述负载销上的预定最大可允许的张力被超过时，所述球或部件可以被从所述杆部的凹槽移出，使得所述负载销被释放。
作为选择，所述冲程力限制装置可以是在所述外壳内部的封闭端以永磁体或电磁体形式的保持磁体，所述磁体作用在所述负载销的可磁化活塞上并且固定连接到所述外壳，其中所述保持磁体当施加于所述负载销上的预定张力被超过时释放所述负载销。
进一步的变型对于所述冲程力限制装置是可能的。例如，可以设置两个压力环，其中的至少一个具有圆周延伸倾斜表面，其中所述负载销在所述压力环的区域中设置有连续倾斜表面，并且在所述压力环的倾斜表面和所述负载销的连续倾斜表面之间设置的是围绕圆周分布配置的球。当载荷过载时，所述球可以通过所述负载销的连续倾斜表面朝外挤压，由此至少一个压力环在所述负载销的纵向方向上在第一压缩弹簧的力的作用下被移位。因此所述负载销被释放，并且可以在第二压缩弹簧的力的作用下移出所述外壳。
在所述外壳内部的中间区域，优选设置有公螺纹的螺母旋入设置在所述外壳内部的母螺纹中，并且在此固定在其位置。通过这种方式所述螺母可以作为所述压缩弹簧的固定点作用，其中所述第一压缩弹簧设置于所述螺母与上压力环之间，所述第二压缩弹簧设置于活塞之间，所述活塞设置在所述外壳封闭端附近位于负载销上并在所述外壳的内部被引导。
为了使得安装更容易，所述外壳在其封闭端可设置有可拆卸的盖子。另外，所述活塞可以被可释放地固定到所述负载销的端部，这样仅在其它各个部件装配后它可以被固定在所述负载销上。
所述电子过载安全装置能被设置在所述外壳的内部在所述负载销的活塞的区域，并且当所述负载销被所述冲程力限制装置释放时，被所述活塞在朝向所述外壳内部的开放端方向的移位触发。
所述电子监控装置可选择地设置在所述外壳内部位于所述可移动的压力环的区域，其中触发所述电子监控装置通过所述压力环在朝向所述外壳内部得封闭端的方向的移动实现。
在过载被去除后，作用于设置在所述负载销上的活塞上的所述压缩弹簧使得所述冲程力限制装置自动复位。
附图说明
本发明通过附图中的示例示出并且以下参照附图详细描述，在附图中：
图1所示为在起重机正常操作中过载保护装置的第一实施例的剖面图，
图2所示为同图1相同的剖面图，用于其中引起缆线伸长的过载情况缆线，
图3所示为在起重机正常操作中过载保护装置的第二实施例，
图4所示为在起重机正常操作中过载保护装置的第三实施例，以及
图5所示为在起重机正常操作中过载保护装置的第四实施例。
具体实施方式
如图中的图1和图2所示，过载保护装置1基本包括坚固的外壳2，优选为钢的外壳，其具有中心内部3。所述外壳2在其在图中是朝上的一侧4是封闭的且朝下的一侧是开放的。
负载销5在所述外壳2中纵向可滑动地被引导。在正常操作中，因此当从所述电缆上悬挂的负载在可允许的范围内时，所述负载销5被固定，优选通过两个冲程力限制装置6被固定，该两个冲程力限制装置6设置在所述外壳的互相相对侧上，也就是说，所述负载销5相对于所述外壳2是固定的。作为选择，可以设置多个冲程力限制装置6，其围绕外壳的外周分布设置。
在负载销5的朝向所述外壳内部3的封闭侧4的端部上，所述负载销5具有活塞7，其抵靠所述外壳2的内部3的壁被引导。在当前的例子中，所述活塞7在其上可滑动的部位是圆柱形的。
所述负载销5的杆部9的远离所述活塞7的下端部8是从外部可进入的并且连接到相应起重机的缆线(未示出)。
所述外壳2的上外端10，即在图中上侧所示，具有横向孔11，所述外壳2通过其可以安装到所述缆线的固定安装装置上。
当超过最大可允许缆线张力时，所述负载销5被所述冲程力限制装置6释放并且在图中朝下方朝向所述外壳2的开放端移动。
所述负载销5的杆部9在所述外壳内部3中通过其中的配件纵向可滑动地被引导。在图1和2所示的实施例中，这些配件包括两个相互间隔的螺母12和13，其具有公螺纹并且旋入内部3的对应的螺纹部分14和15中。图中在其上端部，所述螺纹部分14和15具有台阶16和17，螺母12和13被旋入抵靠该台阶。
所述螺母12和13具有中心孔18，所述负载销5的杆部9在其中被引导。
螺旋弹簧19被设置在所述上螺母12和所述负载销5的活塞7之间。当所述冲程力限制装置6在可允许的缆线张力被超过时释放所述负载销5时，所述负载销5移动一定距离超过所述外壳2，之后所述负载销5的活塞7压缩所述弹簧19。
设置在所述外壳2的相对侧上的所述冲程力限制装置6每一个包括球20，其在套筒21中被引导，延伸以靠近所述负载销5的杆部9。所述球20在朝向所述负载销5的杆部9的方向通过相应的弹簧加载销22被促动。这样，两个球20接合在杆部9的环状槽23中，由此所述杆部9在轴向被固定。这样，作用在球20上的弹簧力如此设置：当作用于缆线上的最大可允许张力达到时，所述负载销5将球20移出所述槽23，以使得所述负载销6的连接到所述缆线的下端8可以移出所述外壳2并且由此增加所述缆线的长度。
所述冲程力限制装置6的弹簧加载销22相对于负载销5横向设置并且每一个被安装在相应的支架24上，所述相应的支架24通过侧部的螺钉25固定到所述过载保护装置1的外壳2中。
此外，电子监控装置26设置在所述外壳2的封闭侧4的附近。当在过载情况下时，所述活塞7沿着朝向所述外壳2的开放端的方向运动，中断起重机的操作被电子监控装置26触发。这另外保证了，当所述冲程力限制装置6响应时，所述起重机的操作被关闭或者只有减小负载还是可能的。
当过载被放下并且所述缆线解除了负载时，之后所述负载销5通过设置在所述外壳2的螺旋弹簧19被促使回到其如图1所示的初始位置。同时，自动复位所述冲程力限制装置6的弹簧加载球20发生，使得所述过载保护装置1再次完全可操作并且起重机操作可以被恢复，不需要任何附加的调整。
本发明的过载保护装置也可以结合有电子过载安全装置，例如负载测量针，其设置在起重机上或负载拾取装置上。这样实现的另一有益效果是可以相互独立运行的两个监控系统监控缆线和因而监控起重机构造。
在图3所示的实施例中，基本部件与如图1和2中所示的所述过载保护装置1的实施例中的部件相同，同样的编号用于相同的部件。
与图1和2中所示结构唯一不同的是，作为所述螺旋弹簧19的替代，设置在所述螺母12和所述负载销5的活塞7之间的是板簧组27，其具有和所述螺旋弹簧19相同的动作和功能。
在图4所示的实施例中，作为图1至3中所示的机械的冲程力限制装置6的替代，设置有磁性过载保护装置31。
正如图1至3所示的实施例中，所述过载保护装置31的总体布置包括一端开放的外壳32，在所述外壳中轴向可滑动地被引导的负载销33。所述负载销33的活塞34在所述外壳32的圆柱形内部35中被引导，同时所述负载销33的杆部36滑动安装在以公螺纹旋入所述外壳32的开放端内的螺母38中的孔37中。
设置于所述螺母38与所述负载销33的活塞34之间的是压缩弹簧39，其促使所述活塞34在朝向所述外壳32的封闭端的方向上抵靠磁体40。所述磁体40可以是永磁体或也可以是电磁体。
在起重机装置的正常运行中，当最大可允许载荷没有达到时，所述负载销33的活塞34被稳固地保持抵靠磁体40。只有当缆线中的张力超过最大可允许值并传送该过载到所述负载销33的固定端41时，使得所述活塞34克服磁体40的吸引力并在所述压缩弹簧39的力的作用下在朝向所述外壳32的开放端的方向上运动，由此导致缆线长度上的增加。
正如图1至3中的实施例所示，图4的实施例同样具有电子监控装置42，其可以通过所述活塞34在朝向所述外壳32的开放端的方向上的运动被激活并且切断起重机的驱动。
在图5所示的实施例中，过载保护装置，如附图1至4的实施例中所示一样，包括朝下开放的外壳52，负载销54在其内部53中被轴向可滑动地引导。在所述外壳52的在图中示出为朝下的端具有朝内引导的凸缘55，其带有贯穿开口56，其中所述负载销54的突出于所述外壳52的下端57在其中被引导。同第一实施例中一样，设置在所述负载销54的相反端的是在所述外壳内部53中被引导的活塞58。
冲程力限制装置59为两个压力环60和61的形式，其中每一个压力环均设有相应的倾斜表面62和63，其中所述两个倾斜表面在朝着所述负载销54的方向上以楔形构造开放。
在所述冲程力限制装置59的区域中，所述负载销54设有周向延伸变厚部分64，其在其面向贯穿开口56的一侧具有连续倾斜表面65。
围绕圆周分布配置的球66设置在压力环60和61的两个倾斜表面62和63以及所述连续倾斜表面65之间。
图中的下部的压力环61抵靠所述外壳凸缘55，同时上部的压力环60被轴向可滑动地安装在所述外壳52的内部53中并且通过第一压缩弹簧67抵靠固定安装装置朝上被支撑。在当前的例子中，所述固定安装装置包括螺母68，其被设置在所述外壳内部53，并具有公螺纹，并且旋入设置在所述外壳内部53中的母螺纹，并且通过从外部径向旋入的螺钉69被固定在其位置。在如图所示的实施例中，所述压缩弹簧67是板簧组的形式但也可以替换为螺旋弹簧。
所述活塞58在作为所述固定安装装置的所述螺母68的作用下通过第二压缩弹簧70被支撑，所述第二压缩弹簧70在示出的本实施例中是板簧组的形式。作为选择，第二弹簧70也可以是螺旋弹簧的形式。
在超过载荷的情况下，球66被所述负载销的连续倾斜表面65促使向外抵靠压力环60和61，由此轴向可位移的上部的压力环60靠第一压缩弹簧67的力朝上移动。当球66向外移动的足够远时，之后所述负载销54的较厚部分64可以滑过球66使得所述负载销54被释放。所述负载销然后可以靠第二压缩弹簧70的力在图中向下移动。
在本例中，所述过载保护装置51的装配从所述外壳52的封闭一端完成。为了这种目的，所述外壳52具有安装在其上的盖子71，其可以通过螺钉(未示出)被固定在所述外壳52。同时用于所述过载保护装置51的固定装置72可安装到盖子71。
为了便于装配，所述活塞58可以被可释放地安装到所述负载销54的上端部，使得首先装配独立部件，之后所述活塞58通过螺钉73被固定于所述负载销54。为了完工，然后所述盖子71旋在所述外壳52上。
作为额外的电子监控装置74设置的是设置于所述外壳内部在所述活塞58的高度处的传感器。因此当冲程力限制装置59响应并且所述活塞58被移动时，之后起重机操作通过电子监控装置74被关闭。作为选择，所述传感器也可以被设置在可移动的压力环60的高度处。
当过载被移除之后，所述压力环60以及球66通过所述压缩弹簧67被促使再次回到其如图所示的初始位置，以使得所述冲程力限制装置59立即可以被再次操作并且起重机的操作可以被继续。
在先前所知结构中，产生的问题是，当通过缆线提起的载荷大于可允许的过载时，所述缆线以及整个起重机结构均承载着主要的过载。本发明所述结构的有益之处现在特别地在于起重机结构中的负载的释放可以由于载荷缆线的伸长被实现。如果载荷通过缆线以及通过起重机结构被升起并且如果该负载大于可允许最大负载，那么所述承载缆线在长度上被伸长并且所述过载甚至根本不会被传输到所述起重机结构。
编号列表
1 过载保护装置
2 外壳
3 外壳2的内部
4 上侧
5 负载销
6 冲程力限制装置
7 活塞
8 下端部
9 杆部
10 外壳2的上外端
11 横向孔
12 螺母
13 螺母
14 螺纹部分
15 螺纹部分
16 台阶
17 台阶
18 中心孔
19 螺旋弹簧
20 球
21 套筒
22 弹簧加载销
23 环状槽
24 支架
25 螺钉
26 电子监控装置
27 板簧组
31 过载保护装置
32 外壳
33 负载销
34 活塞
35 外壳32的圆柱形内部
36 杆部
37 孔
38 螺母
39 压缩弹簧
40 保持磁体
41 固定端
42 电子监控装置
51 过载保护装置
52 外壳
53 内部
54 负载销
55 凸缘
56 贯穿开口
57 负载销的下端
58 活塞
59 冲程力限制装置
60 压力环
61 压力环
62 压力环60的倾斜表面
63 压力环61的倾斜表面
64 负载销54的变厚部分
65 变厚部分64的连续倾斜表面
66 球
67 第一压缩弹簧
68 螺母
69 螺钉
70 第二压缩弹簧
71 外壳盖子
72 固定装置
73 螺钉
74 电子监控装置

Claims (18)

1.一种用于缆线的过载保护装置，所述用于缆线的过载保护装置具有至少一个电子过载安全装置，其特征在于，除了所述电子过载安全装置之外，设置有机械或磁性过载保护装置(1；31；51)，所述机械或磁性过载保护装置(1；31；51)被一体形成到所述缆线内或设置在缆线固定点处，并且所述机械或磁性过载保护装置(1；31；51)在超过可允许缆线张力时被脱离开，使得所述缆线在长度上增加预定量，同时随着所述机械或磁性过载保护装置的脱离，产生电子信号，所述电子信号使得所述起重机操作被关闭。
2.根据权利要求1所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述机械或磁性过载保护装置(1；31；51)具有在一侧封闭的外壳(2；32；52)，负载销(5；33；54)在所述外壳(2；32；52)中纵向可滑动地被引导，但在正常操作中通过冲程力限制装置(6；40；59)被固定在所述外壳(2；32；52)中，所述负载销(5；33；54)在其朝向所述外壳的内部(3；35；53)的封闭侧的端部处具有在所述外壳的内部(3；35；53)被引导的活塞(7；34；58)，杆部(9；36)远离所述活塞(7；34；58)的端部从外部可接近，并且能被连接到所述缆线，当超过所述可允许缆线张力时，所述负载销(5；33；54)被所述冲程力限制装置(6；40；59)朝向所述外壳(2；32；52)的开放侧释放。
3.根据权利要求2所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述负载销(5；33；54)的杆部(9；36)被固定地设置在所述外壳的内部(3；35；53)的配件纵向可滑动地引导。
4.根据权利要求3所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，在所述外壳(2)的内部(3)的所述配件是两个相互间隔的具有公螺纹的螺母(12，13)，所述螺母(12，13)被旋入所述外壳的内部(3)的对应的螺纹部分(14，15)并且在其轴向上抵靠外壳台阶(16，17)，并且所述螺母(12，13)具有用于引导所述负载销(5)的杆部(9)的中心孔(18)。
5.根据权利要求4所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，压缩弹簧设置在更靠近所述外壳的内部(3)的所述封闭侧配置的所述螺母(12)和所述负载销(5)的活塞(7)之间。
6.根据权利要求5所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述压缩弹簧为螺旋弹簧(19)的形式。
7.根据权利要求5所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述压缩弹簧为板簧组(27)的形式。
8.根据权利要求2至7中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，作为所述冲程力限制装置(6)设置的是设置有圆形端部并且接合在所述负载销(5)的杆部(9)中的相应凹槽(23)中的部件，并且，当超过施加在所述负载销(5)上的预定最大可允许张力时，所述部件移出所述杆部(9)中的凹槽并且释放所述负载销(5)。
9.根据权利要求8所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述设置有圆形端部并且接合在所述负载销(5)的杆部(9)中的相应凹槽(23)中的部件是弹簧加载球(20)。
10.根据权利要求2所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，作为冲程力限制装置在所述外壳(32)的内部(35)的封闭端处配置的是永磁体或电磁体形式的保持磁体(40)，所述保持磁体(40)固定连接到所述外壳(32)并且作用于所述负载销(33)的可磁化活塞(34)上，并且所述保持磁体(40)在施加在所述负载销(33)上的预定张力被超过时释放所述负载销(33)。
11.根据权利要求2所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，两个压力环(60，61)被设置作为所述冲程力限制装置(59)，所述压力环(60，61)中的至少一个具有周边延伸倾斜表面(62，63)，所述负载销(54)设置有在所述压力环(60，61)的区域中的连续倾斜表面(65)，在所述压力环(60，61)的所述倾斜表面(62，63)和所述负载销(54)的所述连续倾斜表面(65)之间设置的是球，所述球在所述周边上分布配置，当预定载荷被超过时，所述球(66)通过所述负载销(54)的所述连续倾斜表面(65)被促使向外，并且所述压力环中的至少一个(60)在第一压缩弹簧(67)的力的作用下在所述负载销(54)的纵向方向上移动，由此所述负载销(54)被释放并且在第二压缩弹簧(70)的力的作用下可移出所述外壳(52)。
12.根据权利要求11所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，设置有公螺纹的螺母(68)被旋入在设置在所述外壳的内部(53)的中间部分的母螺纹中，并且被固定在位，所述第一压缩弹簧(67)设置在所述螺母(68)和上部的所述压力环(60)之间，所述第二压缩弹簧(70)配置在所述螺母(68)与活塞(58)之间，所述活塞(58)在所述外壳的内部(53)中被引导并且在所述外壳(52)的封闭端附近设置在所述负载销(54)上。
13.根据权利要求11和12中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述外壳(52)在其封闭端具有可拆卸的盖子(71)。
14.根据权利要求11至12中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述活塞(58)可释放地固定到所述负载销(54)的端部。
15.根据权利要求2至7中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，电子监控装置(26；42)设置在所述外壳(2；32)的内部(3；35)在所述负载销(5；33)的活塞(7；34)的区域，并且由所述活塞(7；34)在朝向所述外壳的内部(3；35)的所述开放侧方向的移动触发。
16.根据权利要求11至12中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，额外电子监控装置(74)设置在所述外壳(52)的内部(53)在所述可移动压力环(60)的区域，并且通过所述可移动压力环(60)在朝向所述外壳(52)的内部(53)的封闭端方向的移动触发过载保护。
17.根据权利要求5至7中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，作用在所述活塞(7；34；58)上的所述压缩弹簧(19；27；39；70)在过载被移除之后使得所述冲程力限制装置自动复位。
18.根据权利要求1至7中的一项所述的用于缆线的过载保护装置，其特征在于，所述用于缆线的过载保护装置用于起重机中。
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