CN106882706B - 塔式起重机控制保护系统 - Google Patents

塔式起重机控制保护系统 Download PDF

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Abstract

本发明塔式起重机控制保护系统，属于起重机控制保护的技术领域；解决的技术问题为：提供一种稳定性较好的塔式起重机控制保护系统；采用的技术方案为：塔式起重机控制保护系统，包括直流电源、电机正转控制电路、电机反转控制电路、电源开关SA1、力矩限制器Q1、保持继电器KA1、时间继电器KT1、蜂鸣器HA1、预警指示灯HL1、报警解除开关SB0和控制继电器KA2；适用于电机控制的技术领域。

Description

塔式起重机控制保护系统
技术领域
本发明塔式起重机控制保护系统，属于起重机控制保护的技术领域。
背景技术
塔式起重机在正常工作时，有时会因外部风力或自身吊装重物，使起重机的塔身发生周期性晃动，导致力矩限制器在临界状态时频繁触发力矩开关，引起塔式起重机控制电机输出启停信号，针对上述问题，市场上的做法是：在现有的塔式起重机上设置带弓式力矩限制器的控制系统，然而这种系统仅将弓式力矩限制器的信号直接作用于电路控制，引起所控制电机的频繁启停，控制的稳定性和可靠性不高，使用效果差。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种稳定性较好的塔式起重机控制保护系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：塔式起重机控制保护系统，包括直流电源、电机正转控制电路、电机反转控制电路、电源开关SA1、力矩限制器Q1、保持继电器KA1、时间继电器KT1、蜂鸣器HA1、预警指示灯HL1、报警解除开关SB0和控制继电器KA2；所述电源开关SA1串接在直流电源和外接220V交流输入电源之间的线路上，所述直流电源的输出正端分别与力矩限制器Q1开关的一端、保持继电器KA1的常开触点KA1.1的一端、时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的一端、报警解除开关SB0的一端、电机正转控制电路的输入端A0、保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的一端相连，所述矩限制器Q1开关的另一端分别与时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的一端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的一端相连，所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的另一端与保持继电器KA1的线圈KA1.3的一端相连，所述保持继电器KA1的线圈KA1.3的另一端分别与直流电源的输出负端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的另一端、预警指示灯HL1的一端、保持继电器KA1的复位开关REST的一端、蜂鸣器HA1的一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的一端、电机正转控制电路的输入端A1、电机反转控制电路的输入端B1相连，所述预警指示灯HL1的另一端与保持继电器KA1的常开触点KA1.1的另一端相连；所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的另一端分别与保持继电器KA1的复位开关REST的另一端、蜂鸣器HA1的另一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的另一端相连；所述保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的另一端串接控制继电器KA2的常闭触点KA2.2后与电机反转控制电路输入端B0相连。
优选地，所述电机正转控制电路包括：控制继电器KA3、控制继电器KA4、开关SB1、开关SB2，所述电机反转控制电路包括：控制继电器KA5、控制继电器KA6、开关SB3、开关SB4；所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的一端、控制继电器KA4的线圈KA4.1的一端均与所述电机正转控制电路的输入端A1相连，所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的另一端依次串接控制继电器KA5的常闭触点KA5.2、开关SB1后与电机正转控制电路的输入端A0、开关SB2的一端相连，所述开关SB2的另一端串接控制继电器KA6的常闭触点KA6.2后与控制继电器KA4的线圈KA4.1的另一端相连；所述控制继电器KA3的常开触点KA3.3串接在控制电机水平正转的线路上，所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3串接在控制电机左右正转的线路上；所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的一端、控制继电器KA6的线圈KA6.1的一端均与所述电机反转控制电路的输入端B1相连，所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的另一端依次串接控制继电器KA3的常闭触点KA3.2、开关SB3后与电机反转控制电路的输入端B0、开关SB4的一端相连，所述开关SB4的另一端串接控制继电器KA4的常闭触点KA4.2后与控制继电器KA6的线圈KA6.1的另一端相连；所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3串接在控制电机水平反转的线路上，所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3串接在控制电机左右反转的线路上。
优选地，所述控制电机水平正转的线路上设置有交流接触器KM1，所述控制电机左右正转的线路上设置有交流接触器KM3，所述控制电机水平反转的线路上设置有交流接触器KM2：所述控制电机左右反转的线路上设置有交流接触器KM4；所述交流接触器KM1的线圈KM1.1的一端分别与所述交流接触器KM2的线圈KM2.1的一端、交流接触器KM3的线圈KM3.1的一端、交流接触器KM4的线圈KM4.1的一端、交流220V电压的零线端N相连，所述KM1的线圈KM1.1的另一端依次串接交流接触器KM3的常闭触点KM3.2、控制继电器KA3的常开触点KA3.3后与交流220V电压的火线端L相连；所述交流220V电压的火线端L还分别与控制继电器KA5的常开触点KA5.3的一端、控制继电器KA4的常开触点KA4.3的一端、控制继电器KA6的常开触点KA6.3的一端相连；所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3的另一端串接交流接触器KM4的常闭触点KM4.2后与交流接触器KM2的线圈KM2.1的另一端相连；所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3的另一端串接交流接触器KM1的常闭触点KM1.2后与交流接触器KM3的线圈KM3.1的另一端相连；所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3的另一端串接交流接触器KM2的常闭触点KM2.2后与交流接触器KM4的线圈KM4.1的另一端相连。
优选地，还包括电源指示灯HL2，所述电源指示灯HL2的一端与直流电源的输出正端相连，所述电源指示灯HL2的另一端与直流电源的输出负端相连，所述力矩限制器Q1为弓式力矩限制器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明避免了因外界环境或操作不当，引起的塔式起重机晃动、力矩限制器触发、产生的误操作现象，避免了电机频繁启动造成的机器损害，提高了系统的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为传统的电机控制结构示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为电机正反转电路原理图；
图中：1为直流电源，2为电机正转控制电路，3为电机反转控制电路。
具体实施方式
图1为传统的电机控制结构示意图，如图1所示在交流380V输入电源和电机M之间设置有空开A1QL1，空开A1QL1和电机M之间设置有用于控制电机正转的交流接触器A1KM1，和用于控制电机反转的交流接触器A1KM3。
如图2、图3所示，塔式起重机控制保护系统，包括直流电源1、电机正转控制电路2、电机反转控制电路3、电源开关SA1、力矩限制器Q1、保持继电器KA1、时间继电器KT1、蜂鸣器HA1、预警指示灯HL1、报警解除开关SB0和控制继电器KA2；所述电源开关SA1串接在直流电源1和外接220V交流输入电源之间的线路上，所述直流电源1的输出正端分别与力矩限制器Q1开关的一端、保持继电器KA1的常开触点KA1.1的一端、时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的一端、报警解除开关SB0的一端、电机正转控制电路2的输入端A0、保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的一端相连，所述矩限制器Q1开关的另一端分别与时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的一端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的一端相连，所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的另一端与保持继电器KA1的线圈KA1.3的一端相连，所述保持继电器KA1的线圈KA1.3的另一端分别与直流电源1的输出负端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的另一端、预警指示灯HL1的一端、保持继电器KA1的复位开关REST的一端、蜂鸣器HA1的一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的一端、电机正转控制电路2的输入端A1、电机反转控制电路3的输入端B1相连，所述预警指示灯HL1的另一端与保持继电器KA1的常开触点KA1.1的另一端相连；所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的另一端分别与保持继电器KA1的复位开关REST的另一端、蜂鸣器HA1的另一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的另一端相连；所述保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的另一端串接控制继电器KA2的常闭触点KA2.2后与电机反转控制电路3输入端B0相连。
具体地，所述电机正转控制电路2包括：控制继电器KA3、控制继电器KA4、开关SB1、开关SB2，所述电机反转控制电路3包括：控制继电器KA5、控制继电器KA6、开关SB3、开关SB4；所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的一端、控制继电器KA4的线圈KA4.1的一端均与所述电机正转控制电路2的输入端A1相连，所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的另一端依次串接控制继电器KA5的常闭触点KA5.2、开关SB1后与电机正转控制电路2的输入端A0、开关SB2的一端相连，所述开关SB2的另一端串接控制继电器KA6的常闭触点KA6.2后与控制继电器KA4的线圈KA4.1的另一端相连；所述控制继电器KA3的常开触点KA3.3串接在控制电机水平正转的线路上，所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3串接在控制电机左右正转的线路上；所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的一端、控制继电器KA6的线圈KA6.1的一端均与所述电机反转控制电路3的输入端B1相连，所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的另一端依次串接控制继电器KA3的常闭触点KA3.2、开关SB3后与电机反转控制电路3的输入端B0、开关SB4的一端相连，所述开关SB4的另一端串接控制继电器KA4的常闭触点KA4.2后与控制继电器KA6的线圈KA6.1的另一端相连；所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3串接在控制电机水平反转的线路上，所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3串接在控制电机左右反转的线路上。
进一步地，所述控制电机水平正转的线路上设置有交流接触器KM1，所述控制电机左右正转的线路上设置有交流接触器KM3，所述控制电机水平反转的线路上设置有交流接触器KM2：所述控制电机左右反转的线路上设置有交流接触器KM4；所述交流接触器KM1的线圈KM1.1的一端分别与所述交流接触器KM2的线圈KM2.1的一端、交流接触器KM3的线圈KM3.1的一端、交流接触器KM4的线圈KM4.1的一端、交流220V电压的零线端N相连，所述KM1的线圈KM1.1的另一端依次串接交流接触器KM3的常闭触点KM3.2、控制继电器KA3的常开触点KA3.3后与交流220V电压的火线端L相连；所述交流220V电压的火线端L还分别与控制继电器KA5的常开触点KA5.3的一端、控制继电器KA4的常开触点KA4.3的一端、控制继电器KA6的常开触点KA6.3的一端相连；所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3的另一端串接交流接触器KM4的常闭触点KM4.2后与交流接触器KM2的线圈KM2.1的另一端相连；所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3的另一端串接交流接触器KM1的常闭触点KM1.2后与交流接触器KM3的线圈KM3.1的另一端相连；所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3的另一端串接交流接触器KM2的常闭触点KM2.2后与交流接触器KM4的线圈KM4.1的另一端相连。
本实施例中，还包括电源指示灯HL2，所述电源指示灯HL2的一端与直流电源1的输出正端相连，所述电源指示灯HL2的另一端与直流电源1的输出负端相连，所述力矩限制器Q1为弓式力矩限制器。
塔式起重机吊载重物时，由于载荷的作用，塔帽的主弦杆产生压缩变形，载荷越大，变形越大，同时弓式力矩限制器上的弓形钢板也随之变形，并将弦杆的变形放大，使弓形钢板上的调节螺栓与弓式力矩限制器上的限位开关的距离随载荷的增加而逐渐缩小，当载荷达到额定荷载时，调节螺栓触动限位开关，从而启动本发明中的控制保护系统。
本发明在使用时：
当电源开关SA1启动后，电源指示灯HL2灯亮，控制保护系统进入工作状态；
在塔式起重机起重作业过程中，在载荷临界时导致力矩限制器Q1触发，触发后保持控制继电器KA1上电，预警指示灯HL1点亮，通过KA1的常闭触点切断电机向增大力矩的危险方向运动的电路控制回路；
在时间继电器KT1设定的时间，时间继电器KT1没有启动，蜂鸣器HA1没有发出声光报警信号，说明载荷没有超过规定的安全范围，操作人员通过预警解除按钮SB0解除预警信号，使得本控制保护系统恢复正常工作状态；
在时间继电器KT1规定的时间，时间继电器延时到启动，蜂鸣器HA1发出声光报警信号，预警指示灯HL1熄灭，继电器KA2得电启动，同时通过KA2常闭点切断电机向增大力矩的危险方向运动的电路控制回路；此时，只有控制载荷向力矩安全方向运动的控制动作回路可以正常工作；避免操作人员因误操作带来的危险；当载荷回到安全力矩区域，力矩限制器Q1失电，控制保护系统恢复正常作业。
本发明避免了因外界环境或操作不当，引起的塔式起重机晃动、力矩限制器触发、产生的误操作现象，避免了电机频繁启动造成的机器损害，提高了系统的稳定性和可靠性。
此外，本发明与传统交流220V塔式起重机控制电路相比，本发明增加了直流24V电源作为控制电路电源，提高了控制保护系统的安全性。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.塔式起重机控制保护系统，其特征在于：包括直流电源（1）、电机正转控制电路（2）、电机反转控制电路（3）、电源开关SA1、力矩限制器Q1、保持继电器KA1、时间继电器KT1、蜂鸣器HA1、预警指示灯HL1、报警解除开关SB0和控制继电器KA2；
所述电源开关SA1串接在直流电源（1）和外接220V交流输入电源之间的线路上，所述直流电源（1）的输出正端分别与力矩限制器Q1开关的一端、保持继电器KA1的常开触点KA1.1的一端、时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的一端、报警解除开关SB0的一端、电机正转控制电路（2）的输入端A0、保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的一端相连，所述力 矩限制器Q1开关的另一端分别与时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的一端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的一端相连，所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.2的另一端与保持继电器KA1的线圈KA1.3的一端相连，所述保持继电器KA1的线圈KA1.3的另一端分别与直流电源（1）的输出负端、时间继电器KT1的线圈KT1.3的另一端、预警指示灯HL1的一端、保持继电器KA1的复位开关REST的一端、蜂鸣器HA1的一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的一端、电机正转控制电路（2）的输入端A1、电机反转控制电路（3）的输入端B1相连，所述预警指示灯HL1的另一端与保持继电器KA1的常开触点KA1.1的另一端相连；
所述时间继电器KT1的常闭触点KT1.1的另一端分别与保持继电器KA1的复位开关REST的另一端、蜂鸣器HA1的另一端、控制继电器KA2的线圈KA2.1的另一端相连；所述保持继电器KA1的常闭触点KA1.2的另一端串接控制继电器KA2的常闭触点KA2.2后与电机反转控制电路（3）输入端B0相连。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机控制保护系统，其特征在于：所述电机正转控制电路（2）包括：控制继电器KA3、控制继电器KA4、开关SB1、开关SB2，所述电机反转控制电路（3）包括：控制继电器KA5、控制继电器KA6、开关SB3、开关SB4；
所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的一端、控制继电器KA4的线圈KA4.1的一端均与所述电机正转控制电路（2）的输入端A1相连，所述控制继电器KA3的线圈KA3.1的另一端依次串接控制继电器KA5的常闭触点KA5.2、开关SB1后与电机正转控制电路（2）的输入端A0、开关SB2的一端相连，所述开关SB2的另一端串接控制继电器KA6的常闭触点KA6.2后与控制继电器KA4的线圈KA4.1的另一端相连；所述控制继电器KA3的常开触点KA3.3串接在控制电机水平正转的线路上，所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3串接在控制电机左右正转的线路上；
所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的一端、控制继电器KA6的线圈KA6.1的一端均与所述电机反转控制电路（3）的输入端B1相连，所述控制继电器KA5的线圈KA5.1的另一端依次串接控制继电器KA3的常闭触点KA3.2、开关SB3后与电机反转控制电路（3）的输入端B0、开关SB4的一端相连，所述开关SB4的另一端串接控制继电器KA4的常闭触点KA4.2后与控制继电器KA6的线圈KA6.1的另一端相连；所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3串接在控制电机水平反转的线路上，所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3串接在控制电机左右反转的线路上。
3.根据权利要求2所述的塔式起重机控制保护系统，其特征在于：所述控制电机水平正转的线路上设置有交流接触器KM1，所述控制电机左右正转的线路上设置有交流接触器KM3，所述控制电机水平反转的线路上设置有交流接触器KM2：所述控制电机左右反转的线路上设置有交流接触器KM4；
所述交流接触器KM1的线圈KM1.1的一端分别与所述交流接触器KM2的线圈KM2.1的一端、交流接触器KM3的线圈KM3.1的一端、交流接触器KM4的线圈KM4.1的一端、交流220V电压的零线端N相连，所述KM1的线圈KM1.1的另一端依次串接交流接触器KM3的常闭触点KM3.2、控制继电器KA3的常开触点KA3.3后与交流220V电压的火线端L相连；
所述交流220V电压的火线端L还分别与控制继电器KA5的常开触点KA5.3的一端、控制继电器KA4的常开触点KA4.3的一端、控制继电器KA6的常开触点KA6.3的一端相连；
所述控制继电器KA5的常开触点KA5.3的另一端串接交流接触器KM4的常闭触点KM4.2后与交流接触器KM2的线圈KM2.1的另一端相连；
所述控制继电器KA4的常开触点KA4.3的另一端串接交流接触器KM1的常闭触点KM1.2后与交流接触器KM3的线圈KM3.1的另一端相连；
所述控制继电器KA6的常开触点KA6.3的另一端串接交流接触器KM2的常闭触点KM2.2后与交流接触器KM4的线圈KM4.1的另一端相连。
4.根据权利要求1所述的塔式起重机控制保护系统，其特征在于：还包括电源指示灯HL2，所述电源指示灯HL2的一端与直流电源（1）的输出正端相连，所述电源指示灯HL2的另一端与直流电源（1）的输出负端相连。
5.根据权利要求1所述的塔式起重机控制保护系统，其特征在于：所述力矩限制器Q1为弓式力矩限制器。
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