CN105253777A - 电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，包括导向杆、固定杆以及水平设置的滑杆，滑杆中部沿滑杆的长度方向设有长孔，导向杆的底端滑动连接在所述长孔内；滑杆的一端设有滑孔，滑杆的另一端固定连接变阻盘；电阻内盘中心处连接有连接导线；固定杆的底部弯折后伸至电阻内盘的下方，固定杆的底端向上弯折后设有上小下大的锥形部，锥形部的尖端形成滑动触点，变阻盘滑动支撑在滑动触点上；吊钩或其它吊具位于正常起吊位置时，变阻盘的中心与滑动触点相接触；本发明结构简单，便于制造和安装使用，在现有的起重装置上加装本发明，能防止发生歪拉斜吊现象，为起重机的安全运行提供保障。

Description

电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，尤其涉及起重机防歪拉斜吊技术。

背景技术

现有大部分起重机中，起吊钢丝绳存在一个相对静止的端部，它不随卷筒或滑轮的转动而移动，称为静止端；如许多起重机的起吊钢丝绳的一端固定连接在起升机构上，与该处起升机构相对静止，起吊钢丝绳的另一端向下绕过动滑轮后再向上折返连接卷筒或通过动滑轮组及定滑轮（组）后连接卷筒。现有少部分起重机中，起吊钢丝绳不存在固定不动的一端，本发明不涉及这种类型的起重机。起重机的起吊钢丝绳连接有吊钩或吊钩以外其他种类的吊具。当然，也有吊钩和其他吊具同时使用的情形。

起重作业“十不吊”原则是起重机操作必须严格遵守的操作规则。“十不吊”原则规定，起重机操作工不得进行歪拉斜吊。但实际的吊装作业中往往因作业人员的素质或客观条件等限制，普遍存在着歪拉斜吊的现象。歪拉斜吊可能缩短起重机的使用寿命或造成设备的损坏，甚至造成人身伤亡事故，存在着很大的安全隐患。

歪拉斜吊可能造成的危害有：

1、歪拉斜吊会使起重机载荷增大，可能造成机构及电机严重过载，减少起重机使用寿命，甚至引起起重机结构性损坏。

2、歪拉斜吊会加剧钢丝绳、卷筒及滑轮的磨损，可能损坏排绳装置。

3、歪拉斜吊可能会造成钢丝绳从卷筒绳槽内脱出并在卷筒上多层缠绕，还可能使钢丝绳从滑轮槽中脱出，造成钢丝绳掉道事故。

4、歪拉斜吊会使载荷产生横向分力，载荷一旦脱离地面，失去地面摩擦力约束，就会沿着横分力方向悠摆，可能撞击到人员或物品，发生事故。

因此，如何防止起重作业中歪拉斜吊就成为了一个很重要的话题。如何设计出防歪拉斜吊安全装置并安装在起重机上就是一个十分现实的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、便于安装并能用于有效防止起重机歪拉斜吊的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置。

为实现上述目的，本发明的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置包括导向杆、固定杆以及水平设置的滑杆，导向杆和固定杆均焊接于起升机构上，滑杆中部沿滑杆的长度方向设有长孔，导向杆的底端向下伸出长孔并与长孔滑动连接；所述导向杆与所述滑杆的上表面处和下表面处分别固定连接有用于限定滑杆水平位置的滑片，滑片与滑杆滑动配合；

滑杆的一端设有用于穿设静止端一侧起重机起吊钢丝绳的滑孔，滑杆的另一端固定连接有变阻盘；变阻盘包括由电阻材料制成的圆盘形电阻内盘以及由绝缘材料制成环形外盘，环形外盘的内缘与电阻内盘的外缘相连接；

电阻内盘中心处连接有连接导线；固定杆的底部弯折后伸至电阻内盘的下方，固定杆的底端向上弯折后通过压簧连接有上小下大的锥形部，锥形部的尖端形成滑动触点，滑动触点与变阻盘下表面顶压在一起；起重机吊钩位于正常起吊位置时，变阻盘的中心与滑动触点相接触；

连接导线和滑动触点用于与控制电路相连接。

所述连接导线连接在电阻内盘上表面的中心处。

所述导向杆包括上段和下段，上段顶端与起升机构相连接，上段与下段之间连接有弹性部件。

连接导线、变阻盘及滑动触点形成滑动变阻机构，该滑动变阻机构串连连接有用于调节起吊钢丝绳最大偏摆角度的滑动变阻器。

导向杆为伸缩杆，所述固定杆的竖向部分为伸缩杆。

本发明具有如下的优点：

工作中，当起吊钢丝绳发生偏摆（偏离正常工作位置）时，电阻内盘的中心就会偏离滑动触点，使连接导线与滑动触点之间的电阻增大。起吊钢丝绳偏摆的角度越大，则电阻内盘的中心距离滑点触点之间的距离就越远，使得连接导线与滑动触点之间的电阻会随着起吊钢丝绳偏摆的角度的增大而增大，从而将角度信号（起吊钢丝绳偏摆的角度）转变为电阻大小，使得控制电路能够方便地通过电阻的变化感知角度的变化，在该角度超出设定值时，控制电路相应控制起重机停止起吊上升动作。本发明变阻盘及滑动触点等的设置及相互结合的设置，结构巧妙，既利用了电阻材料的特性（主要随着长度的增加电阻值也明显增加），也通过绝缘的环形外盘防止了电阻内盘在随钢丝绳横向摆动时与外界的其他导电体相导通。本发明也利用了变阻盘和滑杆的自重，使得电阻内盘与滑动触点之间保持良好的接触。

弹性部件的设置，能够防止起吊钢丝绳偏摆较大角度、起吊钢丝绳向滑杆施加较大的力量时发生结构损坏（导向杆损坏或者滑杆及其长孔等损坏）的现象。

导向杆及滑杆的组合能够使变阻盘随着起吊钢丝绳的偏摆而做相应的水平移动。

滑杆中部长孔的长度，限制了滑杆的移动范围，从而防止变阻盘偏离工作位置。

另外，本发明结构简单，便于制造和安装使用，适合现有的大部分起重机上加装本发明的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，为起重机的安全运行提供保障。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是导向杆的结构示意图；

图3是本发明连接在控制屏电路中的电路原理图；

图4是图3中Ｂ区域的具体电路原理图；

图5是固定杆与锥形部相连接的结构示意图。

具体实施方式

图3和图4中，1DK为动力电路开关；2DK为控制电路开关；1GLJ和2GLJ均为过电流接触器；ZDC为制动器接触器；ZC为上升方向接触器；FC为下降方向接触器；1JSC和4JSC均为切除电阻接触器；FWL为由连接导线8、变阻盘及滑动触点所形成的滑动变阻机构；KZ为控制接触器。

图1中，标号13A所示为静止端一侧的起吊钢丝绳，标号13B为另一侧的起吊钢丝绳。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置包括滑杆1、导向杆2和固定杆3，导向杆2和固定杆3均焊接于起升机构14（如焊接于起升机构14的下端部）上，滑杆1水平设置且其中部沿滑杆1的长度方向设有长孔4，导向杆2的底端向下伸出长孔4并与长孔4滑动连接；所述导向杆2于所述滑杆1的上表面处和下表面处分别固定连接有用于限定滑杆1水平位置的滑片30，滑片30与滑杆1滑动配合。图１中，滑杆1下表面处的滑片30被滑杆1和滑杆1上表面的滑片30所遮挡，因此图中未显示该处滑片30。

滑杆1的一端设有用于穿设起重机静止端一侧的起吊钢丝绳13A的滑孔5，滑杆1的另一端固定连接有变阻盘；变阻盘包括由电阻材料制成的圆盘形电阻内盘6以及由绝缘材料制成环形外盘7，环形外盘7的内缘与电阻内盘6的外缘相连接；

电阻内盘6上表面中心处连接有连接导线8；固定杆3的底部弯折后伸至电阻内盘6的下方，固定杆3的底端向上弯折后通过压簧31连接有上小下大的锥形部，锥形部9的尖端即顶端形成滑动触点，在压簧31的顶压力作用下，滑动触点与变阻盘下表面顶压在一起，从而使滑动触点与变阻盘之间处于接触良好的状态；变阻盘下表面能够沿滑动触点滑动；起重机吊钩或其它吊具（为本领域常规部件，图未示）位于正常起吊位置时，变阻盘的中心与滑动触点相接触；连接导线8和滑动触点用于与控制电路相连接。

所述连接导线8连接在变阻内盘6上表面的中心处，以便使装置在360°范围内均能起到同样的防歪拉斜吊效果。

所述导向杆2包括上段10和下段11，上段10顶端与起升机构14相连接，上段10与下段11之间连接有弹性部件12。弹性部件12优选采用高强度弹簧。弹性部件12的设置，能够防止起吊钢丝绳偏摆较大角度，长孔4的孔壁受力较大时发生结构损坏（导向杆2损坏或者滑杆1及其长孔4损坏）的现象。

连接导线8、变阻盘及滑动触点组成的滑动变阻机构FWL串连连接有滑动变阻器18。

静止端一侧的起吊钢丝绳13A具有一定高度（长度），在偏摆时，靠上侧的起吊钢丝绳水平偏移的距离小于靠下侧的起吊钢丝绳偏移距离。因此，调节滑杆1安装的高度，可以调节允许起吊钢丝绳偏摆的最大角度。滑杆1安装的高度越高，在偏摆同样角度的情况下电阻盘的水平位移就越小，允许起吊钢丝绳偏摆的最大角度越大；反之，滑杆1安装的高度越低，允许起吊钢丝绳偏摆的最大角度越小。

导向杆2为伸缩杆，所述固定杆3的竖向部分为伸缩杆。这样的设置，可以通过调节导向杆2和固定杆3的竖向长度来调节滑杆1的安装高度，最终起到调节允许的起吊钢丝绳最大偏摆角度的目的。

伸缩杆为本领域常规技术，可以采用两段以上螺纹连接在一起的套管，也可以采用两段以上滑动套接在一起并通过销和销孔固定的套管；当然也可以采用其他一些常见的伸缩杆的结构。

其中，导向杆2和固定杆3均为焊接结构件；起升机构14可以是小车或电动葫芦等。起吊钢丝绳向下绕过动滑轮（图未示）后再向上折返连接卷筒15（有些起重机的起吊钢丝绳一端固定在起升机构上，另一端通过动滑轮组及定滑轮（组）后连接卷筒；这里以卷筒15来举例仅为具体说明本发明的工作状态，不构成对起重机的限定）。电阻材料为本领域常规技术，本领域技术人员可在各种常见的电阻材料之间自主选择。

导向杆2起着导向的作用，其与滑杆1的组合能够使变阻盘随着起吊钢丝绳的偏摆而做相应的水平移动。

弹性部件12的设置，能够防止起吊钢丝绳偏摆较大角度、长孔4的孔壁受力较大时发生结构损坏（导向杆2损坏或者滑杆1及其长孔4损坏）的现象。

以在PQR6402控制屏中增加防歪拉斜吊安全电路为例，使用时，将相应电路（如图3和图4所示）连接到PQR6402控制屏的控制电路中。

图3如果去掉Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个区域内的结构之后，就是现有的PQR6402控制屏的电气原理图（局部）。图3中的Ａ区域为本发明的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置的变压电路（安全电压）；图3中的Ｂ区域为本发明的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置的触发部分；图３中的Ｃ区域为一个正确的所述控制接触器ＫＺ的（常开）触点的接线位置；图４中的Ｄ区域为一个错误的所述控制接触器ＫＺ的（常开）触点的接线位置。在将本发明连接至控制电路中时，不能连接到图4中的Ｄ区域处，图4中的Ｄ区域仅为显示该容易出错的连接位置，实际上该处不应有新增加的电路结构。

图3中标号16为制动器，标号17为起升电机；这些结构也均为现有PQR6402控制屏所连接的现有装置，具体不再详述。

PQR6402控制屏及其控制电路为现有技术，该控制电路中具有一个用于控制起重机起升高度的起升高度限位器触点。将本发明连接到PQR6402控制屏的控制电路中时，滑动变阻机构FWL、控制接触器KZ及滑动变阻器18通过变压电路（安全电压）与PQR6402控制屏的控制电路相连接。将所述控制接触器的常开触点串联在所述起升高度限位器的触点19处。图中所示控制接触器的常开触点串联在所述起升高度限位器的触点19处，仅为举例，并不限制将控制接触器的常开触点串联在其他类型限制起重机起升高度及起重量的电路中。

吊钩（或其它吊具）位于正常起吊位置时，连接导线8与滑动触点均与电阻内盘6的中心部位相连，（在滑动变阻器电阻调定不变的情况下）连接导线8与滑动触点之间的电阻最小。此时通过控制接触器KZ线圈的电流最大，KZ线圈吸合，其常开触点处于闭合状态，起升高度限位器处于正常状态。

当起吊钢丝绳发生偏摆（偏离正常工作位置）时，钢丝绳拉动或推动滑杆1，滑杆1带动变阻盘在滑动触点上滑动，使电阻内盘6的中心逐渐离开滑动触点。由于连接导线8始终连接在电阻内盘6的中心处，因此连接导线8与滑动触点之间的电阻就会逐渐增大，同时通过控制接触器KZ线圈的电流就会相应减小。当连接导线8与滑动触点之间的电阻高于设定值（代表着起吊钢丝绳偏摆的角度达到预定角度）时，控制接触器KZ就会因欠压而断开，其常开触点也随之断开，使起升高度限位器触点失电，从而起到与起升高度限位器触点断开完全相同的效果，即允许起升机构向下运行或悬停、不允许起升机构向上运行。

图4中标号18表示与滑动变阻机构FWL串连连接的滑动变阻器。调大滑动变阻器18的电阻，在变阻盘偏移同样距离时，其电路中的总电阻将增加的更大，通过控制接触器KZ线圈的电流就会越早减小，控制接触器KZ欠压的就越早。因此，调大滑动变阻器18的电阻可以使本发明变得更加灵敏，允许起吊钢丝绳偏摆的最大角度随之变小。反之，调小滑动变阻器18的电阻可以使本发明允许起吊钢丝绳偏摆的最大角度随之变大。

需要说明的是在设计防歪拉斜吊安全电路时，不能盲目的按照防歪拉斜吊安全装置动作时自动断开起重机的上升方向接触器和制动器接触器、以此限制起重机起升功能这一理念进行设计（可能存在安全隐患）。仍以上述增加防歪拉斜吊安全装置的电路为例，如果控制接触器的触点不是与起升高度限位器触点串联，而是与起升接触器及制动器接触器分别串联，如图3中Ｄ区域所示，当防歪拉斜吊安全装置的滑动变阻机构电阻增加到预设值后，控制接触器KZ因欠压失电，其常开触点断开。如果此时，起重机在下降2挡或者下降3挡，则上升方向接触器ZC、下降方向接触器FC和制动器接触器ZDC均处于失电状态，造成机构无法向下运行的状况。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，其特征在于：包括导向杆、固定杆以及水平设置的滑杆，导向杆和固定杆均焊接于起升机构上，滑杆中部沿滑杆的长度方向设有长孔，导向杆的底端向下伸出长孔并与长孔滑动连接；所述导向杆与所述滑杆的上表面处和下表面处分别固定连接有用于限定滑杆水平位置的滑片，滑片与滑杆滑动配合；

滑杆的一端设有用于穿设静止端一侧起重机起吊钢丝绳的滑孔，滑杆的另一端固定连接有变阻盘；变阻盘包括由电阻材料制成的圆盘形电阻内盘以及由绝缘材料制成环形外盘，环形外盘的内缘与电阻内盘的外缘相连接；

电阻内盘中心处连接有连接导线；固定杆的底部弯折后伸至电阻内盘的下方，固定杆的底端向上弯折后通过压簧连接有上小下大的锥形部，锥形部的尖端形成滑动触点，滑动触点与变阻盘下表面顶压在一起；起重机吊钩位于正常起吊位置时，变阻盘的中心与滑动触点相接触；

连接导线和滑动触点用于与控制电路相连接。

2.根据权利要求1所述的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，其特征在于：所述连接导线连接在电阻内盘上表面的中心处。

3.根据权利要求1或2所述的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，其特征在于：所述导向杆包括上段和下段，上段顶端与起升机构相连接，上段与下段之间连接有弹性部件。

4.根据权利要求3所述的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，其特征在于：连接导线、变阻盘及滑动触点形成滑动变阻机构，该滑动变阻机构串连连接有用于调节起吊钢丝绳最大偏摆角度的滑动变阻器。

5.根据权利要求3所述的电阻式起重机防歪拉斜吊安全装置，其特征在于：导向杆为伸缩杆，所述固定杆的竖向部分为伸缩杆。