CN1074885A - 四绳抓斗单手柄操作带差动开关的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥式、门式起重机以及装卸桥用 四绳抓斗单手柄操作带差动开关的控制系统，控制系 统通过差动开关将支持机构和闭合机构的运动信号 联系起来。本发明不仅可使抓斗实现开斗快、慢速上 升和下降，闭斗快、慢速上升和下降，抓斗各极限位置 自动停车，还可自动实现“沉抓”。而且单手柄操纵杆 在固定导槽中运动，司机可以准确地控制抓斗的各种 工况，通过控制线路中的转换开关，非常方便地单独 控制支持电动机和闭合电动机，给穿钢丝绳创造了方 便条件，快速、安全。

Description

本发明涉及一种桥式、门式起重机以及装卸桥用四绳抓斗带差动开关单手柄操作的控制系统。

目前我国生产的抓斗桥式起重机、抓斗门式起重机以及装卸桥，四绳抓斗的支持机构和闭合机构由XQR  6控制屏通过两个独立的主令控制器来控制、该控制系统虽然具有结构简单、适于不连续作业场合，但它存在下述缺点：

1、由于通过两个独立的主令控制器来控制，使协调抓斗的工作主要靠司机的熟练程度，这样在抓斗工作时，司机劳动强度大，容易疲劳、而且容易产生误操作;

2、控制系统不能自动实现“沉抓”过程，而且在人工实现“沉抓”过程后，在起升瞬间，闭合电动机单独出力，因此闭合电动机容易过载，经常过载，致使电动机绝缘老化，最后使闭合电动机烧毁;

3、不容易实现抓斗上升和下降极限位置的控制，不能控制抓斗张开或闭合极限位置自动停车;

4、在穿钢丝绳时，司机和维修钳工不易协调，且容易出现工伤事故。

本发明的目的就在于提供一种四绳抓斗带差动开关单手柄控制的控制系统。

附图说明：

图1是差动开关的示意图;

图2是四绳抓斗带差动开关单手柄控制的控制的系统方框原理图;

图3是支持机构主回路控制线路图;

图4是闭合机构主回路控制线路图;

图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12是控制系统线路图;

图13是调试按钮线路图;

图14是主令控制器控制位置图。

下面结合附图1和2说明本发明的工作原理。

差动开关有两个轴伸分别和支持卷筒和闭台卷筒相连接。控制系统通过差动开关将支持机构和闭合机构的运动信号联系起来，从而控制抓斗的各种工况。

动作指令由单手柄控制的双主令控制器发出给控制系统，由控制系统相应的控制元件控制电动机和制动器。支持电动机和闭合电动的转动，通过差动开关把相应的信号反馈到控制系统。

当支持轴单独转动时通过齿轮1和齿轮2的啮合、带动空心轴1上的凸轮N₅、N₆转动，由于凸轮上的凸轮角不同，凸轮转动时能使相应的触头b₁或b₂动作，这二个触头控制抓斗上升极限位置和下降极限位置。

当闭合轴单独转动时，通过差动减速器使空心轴Ⅲ和轴Ⅱ转动，带动相应的凸轮N1、N2、N3、N4，控制相应的触头b20、b12、b11、b21使抓斗张开、闭合以及防松绳，实现“沉抓”等动作。

下面结合附图3-13详细说明本发明。

主回路电源由于隔离开关合闸将电源送至支持机构和闭合机构。

支持机构主回路：

控制支持机构制动器的断路器Q71一端接电源，另一端经过制动器接触器K₇₁控制制动器电动机。过流继电器F211和F221一端与电源相连，另一端经接触器K11和K21与支持机构电动机相连。

电动机转子回路共有六级电阻。

附加电阻，由接触器K441切除;

反接电阻，由接触器K431切除;

加速电阻，由接触器K421切除;

加速电阻，由接触器K411切除;

加速电阻，由接触器K401切除;

余下一级常串电阻。

闭合机构主回路：

控制闭合机构制动器的断路器Q72A一端接电源，另一端经过制动器接触器K72控制制动器电动机。过流继电器F212和F222一端与电源相连，另一端经接触器K12和K22与闭合机构电动机相连。

电动机转子回路共有六级电阻。

附加电阻，由接触器K442切除;

反接电阻，由接触器K432切除;

加速电阻，由接触器K422切除;

加速电阻，由接触器K412切除;

加速电阻，由接触器K402切除;

余下一级常串电阻。

支持机构电动机的常串电阻与闭合机构电动机的常串电阻相同。

控制电路电源来自控制变压器副端，经过控制回路断路器Q31给控制系统供电。

零位电路：

支持机构主令控制器零位触点S41的11端分别和电源及零位继电器K00常开触点的13端相连，S41的12端和闭台机构主令控制器零位触点S42的11端相连，S42的12端与K00常开触点的14端相连，以此构成控制系统的保护电路。支持机构制动器的断路器Q71辅助常开触点的13端与零位继电器K00的14端相连，Q71辅助常开触点的14端与闭合机构制动器的断路器Q72辅助常开触点的13端相连，Q72辅助常开触点的14端与过流继电器F211、F221、F212以及F222的辅助常闭触点相串联，F222辅助常闭触点的96端与零位继电器K00线圈的A1端相连，K00线圈的A2端与电源相连。

主令控制器电路：

支持机构主令控制器S41的上升1、2挡均与继电器K511-1线圈的A1端和K511-2线圈的A1端相连，K511-1线圈的A2端和K511-2线圈的A2端均与电源相连;

支持机构主令控制器S41的下降1、2挡与继电器K521线圈的A1端相连，K521线圈的A2端与电源相连;

支持机构主令控制器S41的上升2挡和下降2挡与继电器K531线圈的A1端相连，K531线圈的A2端与电源相连;

闭合机构主令控制器S42的抓斗闭合挡与继电器K512线圈的A1端相连，K512线圈的A2端与电源相连;

闭合机构主令控制器S42的抓斗打开挡与继电器K522线圈的A1端相连，K522线圈的A2端与电源相连。

控制电路：

差动开关b1触点的61端和电源相连，b1触点的62端和继电器 K511-1常开触点的13端相连，K511-1常开触点的14端和继电器K802常闭触点的61端及继电器K832常开触点的13端相连，K802常闭触点的62端和K832常开触点的14端均接于接触器K441线圈的A1端上，K441线圈的A2端与电源相连。继电器K521常开触点的13端和b1触点的62端相连，K521常开触点的14端和继电器K531常闭触点的61端相连，K531常闭触点的62端分别和K511-1常开触点的14端和接触器K71常开触点的13端相连，K71常开触点的14端和接触器K21常闭触点的31端相连，K21常闭触点的32端和调整工作用转换开关S12的14端相连，S12的11端分别与继电器K101线圈的A1端和继电器K101常开触点的13端相连，K101线圈的A2端与电源相连，K101常开触点的14端和接触器K11线圈的A1端相连，K11线圈的A2端与电源相连。K511-1常开触点的23端与b1触点的62端相连，K511-1常开触点的24端与转换开关S12的24端相连，S12的21端与接触器K22常闭触点的31端相连，K22常闭触点的32端与接触器K12线圈的A1端相连，K12线圈的A2端与电源相连。差动开关b1触点的62端与差动开关b11触点的11端相连，b11触点的12端与继电器K512常开触点的13端相连，K512常开触点的14端与S12的24端相连。接触器K21常闭触点的22端与S12的24端相连。K21常闭触点的21端分别与接触器K12常开触点的14端和接触器K72常开触点的14端相连，K21常开触点的13端和K72常开触点的13端均与K512常开触点的24端相连，K512常开触点的23端与S12的34端相连，S12的31端与接触器K72线圈的A1端相连，K72线圈的A2端与电源相连。继电器K832常开触点的23端与b1触点的62端相连，K832常开触点的24端和继电器K511-1常开触点的33端相连，K511-1常开触点的34端和S12的34端相连。差动开关b22触点的31端与b11触点的11端相连，b22触点的32端与继电器K522 常开触点的13端相连，K522常开触点的14端分别与K832常开触点的24端和继电器K521常开触点的23端相连，K521常开触点的24端与继电器K531常闭触点的71端相连，K531常闭触点的72端与S12的34端相连。K521常闭触点的61端和b22触点的32端相连，K521常闭触点的62端和b1触的62端相连。K511-1常开触点的43端和b1触点的62端相连，K511-1常开触点的44端与S12的44端相连，S12的41端与接触器K71线圈的A1端相连，K71线圈的A2端与电源相连。K521常开触点的33端与b1触点的62端相连，K521常开触点的34端与K531常闭触点的81端相连，K531常闭触点的82端与S12的44端相连。K531常开触点的13端与差动开关b2触点的52端相连，K531常开触点的14端与K511-1常闭触点的71端相连，K511-1常闭触点的72端与S12的44端相连，接触器K22常开触点的13端和K531常开触的13端相连，K22常开触点的14端和S12的34端相连。

差动开关b2触点的51端与电源相连，b2触点的52端与差动开关b21触点的41端相连，b21触点的42端与继电器K522常开触点的23端相连，K522常开触点的24端与继电器K431常闭触点的31端相连，K431常闭触点的32端与S12的54端相连，S12的51端与K12常闭触点的31端相连，K12常闭触点的32端与接触器K22线圈的A1端相连，K22线圈的A2端与电源相连。K531常开触点的23端与b2触点的52端相连，K531常开触点的24端与K511-1常闭触点的61端相连，K511-1常闭触点的62端与S12的54端相连。K832常开触点的33端和b2触点的52端相连，K832常开触点的34端与K531常开触点的33端相连，K531常开触点的34端与继电器K511-2常闭触点的61端相连，K511-2常闭触点的62端与K101常闭触点的61端相连，K101常闭触点的62端与S12的64端相连，S12的61端和K11常闭触点的31端相连，K11常闭触点的32端与接触器K21线圈的A1端相连，K21线圈的A2端与电源相连。K522常开触点的33端与b2触点的52端相连、K522常开触点的34端与K832常开触点的34端相连。接触器K522常开触点的33端与b2触点的52端相连，K21常开触点的14端和K11常闭触点的21端相连，K11常闭触点的22端与接触器K421线圈的A1端相连，K421线圈的A2端与电源相连。接触器K421常开触点的13端与K11常闭触点的21端相连，K421常开触点的14端分别与时间继电器K91延时闭合触点的15端和时间继电器K92延时闭合触点的15端及时间继电器K90延时闭合触点的15端相连，K91延时闭合触点的18端与K421线圈的A1端相连，K92延时闭合触点的18端与接触器K411线圈的A1端相连，K411线圈的A2端与电源相连。K431常开触点的13端与K832常开触点的34端相连，K431常开触点的14端与K11常开触点的13端相连，K11常开触点的14端与K90延时闭合触点的15端相连，K90延时闭合触点的18端与接触器K401线圈的A1端相连，K401线绻的A2端与电源相连。

差动开关b20触点的21端与电源相连，b20触点的22端与接触器K512常开触点的33端相连，K512常开触点的34端与接触器K442线圈的A1端相连，K442线圈的A2端与电源相连。脚踏开关S11的1端与电源相连，S11的2端与K512常开触点的33端相连。K511-2常开触点的13端与电源相连，K511-2常开触点的14端分别与继电器K802常闭触点的71端和继电器K832常开触点的43端相连，K832常开触点的44端和K802常闭触点的72端均与S12的74端相连，S12的71端与接触器K431线圈的A1端相连，K431线圈的A2端与电源相连，K832常闭触点的61端与电源相连，K832常闭触点的62端与K12常开触点的43端相连，K512常开触点的44端与S12的84相连，S12的81端与接触器K432线圈的A1端相连，K432线圈的A2端与电源相连。接触器K442常开触点的13端与K511-2常开触点的14端相连，K442常开触点的14端与S12的84端相连。K442常闭触点的31端与S12的84端相连，K442常闭触点的32端分别与K432常开触点的13端和K431常开触点的43端以及K91延时闭合触点的25端相连，K431常开触点的14端和K431常开触点的44端均与时间继电器K91线圈的A1端相连，K91线圈的A2端与电源相连。接触器K72常开触点的43端与电源相连，K72常开触的44端与K531常开触点的43端相连，K531常开触点的44端与K521常闭触点的71端相连，K521常闭触点的72端分别与接触器K522常开触点的43端和继电器K812常开触点的23端相连，K812常开触点的24端和K522常开触点的44端均与接触器K11常开触点的43端相连，K11常开触点的44端分别与K442常开触点的13端和K91延时闭合触点的25端相连，K531常开触点的53端与K72常开触点的44端相连，K531常开触点的54端与K511-2常闭触点的71端相连，K511-2常闭触点的72端与K21常开触点的43端相连，K21常开触点的44端、K422常开触点的14端和K91延时闭合触点的28端三点均与K422线圈的A1端和时间继电器K92线圈的A1端相连，K422线圈的A2端和K92线圈的A2端均与电源相连。K522常开触点的53端与K72常开触点的44端相连。K522常开触点的54端与K511-2常闭触点的81端相连，K511-2常闭触点的82端与K521常闭触点的81端相连，而K521常闭触点82端分别与K92线圈的A1端和K92延时闭合触点的25端相连，K812常开触点的13端、K442常闭触点的21端、K411常开触点的13端，K90延时闭合触点的25端以及K402常开触点的13端均与K92延时闭合触点的28端相连。K812常开触点的14端和K442常闭触点的22端均与K412线圈的A1端相连，K412线圈的A2端与电源相连。K412常开触点的13端与K521常闭触点的72端相连，K412常开触点的14端与K412线圈的A1端相连。K411常开触点的14端与时间继电器K98线圈的A1端相连，K90线圈的A2端与电源相连。K90延时闭合触点的28端和K402常开触点的14端均与K402线圈的A1端相连，K402线圈的A2端与电源相连。K512常开触点的53端与电源相连。K512常开触点的54端分别与继电器K802线圈的A1端和K442常开触点的43端相连，K802线圈的A2端与电源相连，K442常开触点的44端与时间继电器K93线圈的A1端相连，K93线圈的A2端与电源相连，K93延时闭合触点的15端、K12常闭触点的21端以及K832常开触点的53端均与K442常开触点的44端相连，K93延时闭合触点的18端，K12常闭触点的22端以及K832常开触点的54端均与继电器K812线圈的A1端和继电器K832线圈的A1端相连，K812线圈的A2端和K832线圈的A2端均与电源相连。

下面详细说明本发明如何实现抓斗起重机的各种工作状态。

1、抓斗闭合：

当将主令控制器的控制手柄从“零位”放到“抓斗闭合”位置时，图6中的K512线圈通电，图7和图8中，差动开关b1触点和b11触点闭合，K512闭合，经K22常闭触点，K12线圈通电，使闭合机构电动机在起升方向接通;同时经K21常闭触点，K12闭合，再经K512，使K72线圈通电，则闭合机构制动器打开。在图10和图11中，经K832常闭触点，K512闭合，则K432线圈通电，将附加电阻和反接电阻切除;经K442常闭触点，K432已经闭合，K91线圈通电，K91延时闭合，使K422线圈通电，切除一级加速转子电阻;K92线圈通电，则K92延时闭合，使K412线圈通电，再切除一级转子电阻，使闭合机构电动机转子仅剩两级电阻。闭合机构电动机工作在正向电动状态，支持机构电动机不通电，抓斗开始闭合，当抓斗闭合到极限位置时，差动开关b11触点断开，使K12断电，切断闭合机构电动机的电源，在此期间抓斗由打开状态到完全闭合。

2、抓斗打开：

当将主令控制器的控制手柄从“零位”放到“抓斗打开”的位置时，图6中的K522线圈通电，图8和图9中差动开关b2触点和b21触点闭合，K522闭合，经K431常闭触点和K12联锁常闭触点，使K22线圈通电，使闭合机构电动机在下降方向接通;由于同时K22闭合，所以K72线圈通电，则闭合机构制动器打开，图11中K72闭合，K522闭合，经K511-2常闭触点和K521常闭触点，K422线圈通电，将附加电阻和反接电阻切除，K92线圈通电，使K92延时闭合，经K442常闭触点，使K412线圈通电，再切除一级加速电阻，从而使闭合机构电动机的转子只串两级电阻。在此过程中闭合机构电动机工作在反向电动状态，使抓斗闭合绳松开，则抓斗在滑轮组自重的作用下使抓斗打开。

3、抓斗打开慢速下降

当将主令控制器的控制手柄由“抓斗打开”位置放到“开斗慢速下降”位置时，图6中K521线圈通电，图7和图8中K521闭合，经K531常闭触点，K71线圈通电，使支持机构制动器打开。在图7中b1闭合，K521闭合，经K531常闭触点，K71闭合，经K21联锁常闭触点，K101线圈通电，K101闭合，使K11线圈通电，则支持机构电动机在起升方向上接通。经K802常闭触点，K441线圈通电，切除附加转子电阻。由于支持机构电动机的转子中串接除附加电阻外的全部电阻，使其处于反接制动状态，工作在第4象限。在图8中K832闭合，K521闭合，经K531常闭触点，使K72线圈通电，则闭合机构制动器打开，使闭合机构电动机随支持机构电动机同步空转，从而实现抓斗张开慢速下降。如果抓斗由于闭合机构电动机下降速度小于支持机构电动机的速度而有闭合趋势时，差动开关b21触点重新闭合，使闭合机构电动机在下降方向又接通，则抓斗打开。

4、抓斗打开快速下降：

当将主令控制器的控制手柄由“抓斗打开”位置放到“开斗快速下降”位置时，图6中K521线圈和K531线圈通电。由于图8中b2是闭合的，所以在图7中K531闭合，经K511-1常闭触点，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。图9中K522闭合，K531闭合，经K511-2和K101常闭触点，再经K11常闭触点，使K21线圈通电，则支持机构电动机在下降方向接通。在图9中b2闭合，b21闭合，K532接通，经K431和K12的常闭触点，使K22线圈通电，则闭合机构电动机在下降方向接通，在图8中K22闭合，使K72线圈通电，闭合机构制动器打开。在图11中K72闭合，K531闭合，经K511-2常闭触点，K31闭合，使K92线圈通电，在图11中K92延时闭合，经K442常闭触点，使K412线圈通电，在图9中K21闭合，经K11常闭触点，K421线圈通电。则K421闭合，K92延时闭合，使K411线圈通电。在图11中K411闭合，使K90线圈通电，则在图9中K90延时闭合，使K401线圈通电。在图11中K90延时闭合，使K402线圈通电。从而两机构电动机加速到额定速度，运行在再生发电制动状态。由于两机构同步下降，故抓斗保持打开状态，快速下降。当抓斗下降到予置的最低位置时，差动开关中的b2常闭触点打开，使下降运动停止。

5、抓斗打开慢速起升

将主令控制器的控制手柄由“抓斗打开”位置放到“开斗慢速起升”位置时，图6中的K522线圈通电，K511-1和K511-2两线圈均通电。图7中的b1触点闭合，图8中的K511-1闭合，使K71线圈通电，则支持 机构制动器打开。图7中K511-1闭合，K71闭合，经K21常闭触点，使K101线圈通电，从而K101闭合，K11线圈通电，则支持机构电动机在起升方向接通。在图7中K511-1闭合，经K802常闭触点，使K441线圈通电，从而切除电动机转子中的附加电阻，在图10中K511-2闭合，经K802常闭触点，使K431线圈通电，切除反接电阻。与此同时，经差动开关b1触点、K511-1、K22使K12线圈通电，因此闭合机构电动机在起升方向接通。由于此时图10中的b20触点处于断开状态，所以K442线圈未通电，则K432、K422、K412以及K402的线圈均未通电，这样使闭合机构电动机的转子串入全部电阻，从而使特性很软，转矩较小，电动机仍处于电动状态，维持抓斗打开状态，且保持闭合绳不松。由于支持机构电动机转子中串有四级电阻，使起升速度大约为20%～30%的额定速度，从而实现“抓斗打开慢速起升”。

6、抓斗打开快速起升：

当将主令控制器控制手柄由“抓斗打开”位置放到“开斗快速起升1位置时，图6中K511-1、K511-2、K522和K531各线圈均通电，图7中的b1是闭合的，图8中K511-1闭合，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。图7中K511-1闭合，K71闭合，经K21联锁常闭触点，使K101线圈通电，则K101闭合，K11线圈通电，支持机构电动机在起升方向上接通。在图7中经K802常闭触点，K441线圈通电，切除电动机转子的附加电阻，图10中K511-2闭合，经K802常闭触点，K431线圈通电，切除转子的反接电阻，图8中经K521常闭触点，K522闭合，K511-1闭合，使K72线圈通电，则在图11中K72闭合，K531闭合，经K521常闭触点，K522闭合，K11闭合，K431闭合，使图10中的K91线圈通电，则图11中K91延时闭合，使K92线圈通电，在图9中K431闭合，K11闭合，K91延时闭合，使K421线圈通电，切除一级加速电阻，图9中K92延时闭合，使K411线圈通电，再切除一级加速电阻，在图11中K92延时闭合，K411闭合，使K90线圈通电，则在图9中K90延时闭合，K401线圈通电，至此切除全部加速电阻，对于闭合机构，由于K72线圈通电，所以闭合机构制动器打开，经K511-1，K22联锁常闭触点使K12线圈通电，使闭合机构电动机在起升方向上接通。在图11和图10中，K72闭合，K531闭合，经K521常闭触点，K432线圈通电，切除电动机转子中的反接电阻，在图10中K432闭合，使K91线圈通电，则K91延时闭合，使K422线圈通电，切除一级加速电阻;在图11中K92延时闭合，使K412线圈通电，再切除一级加速电阻;K90延时闭合使K402线圈通电，切除最后一级加速电阻，至此支持机构和闭合机构的电动机均在上升方向运行在电动状态，从而实现“开斗快速起升”。

7、抓斗闭合慢速下降：

当将控制器手柄由“抓斗闭合”位置放到“闭斗慢速下降”位置时，在图6中K512和K521两线圈均通电，图7中b1触点是闭合的，图8中K521闭合，经K531常闭触点，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。在图7中K521闭合，经K531常闭触点。K71闭合，经K21常闭触点，使K101线圈通电，K101闭合，K11线圈通电，支持机构电动机在上升方向通电，在图7中经过K802常闭触点，使K441线圈通电，切除电动机转子中的附加电阻。差动开关b11触点闭合，K512闭合，使K12线圈通电，闭合机构电动机在上升方向通电，使抓斗闭合，在图7和图8中，经K21常闭触点，K12闭合，K512闭合，使K72线圈通电，则闭合机构制动器打开。在图10中b20触点是闭合的，K512闭合，使K442线圈通电，切除电动机转子中的附加电阻，支持机构电动机和闭合机构电动机均处于反接制动状态，且由于两机构电动机的转子均串接较大的电阻，使电动机工作在第4象限，实现抓斗闭合慢速下降。

8、抓斗闭合快速下降：

当将控制手柄由“抓斗闭合”位置放到“闭斗快速下降”位置时，在图6中K512线圈、K521线圈以及K531线圈均通电。在图9中b2触点是闭合的，K531闭合，经K511-1和K12的常闭触点，使K22线圈通电，则闭合机构电动机通电。K22闭合，使图8中的K72线圈通电，闭合机构制动器打开。图10中的b20触点是闭合的，K512闭合，使K442线圈通电，在图12中K512闭合，K442闭合，经K12常闭触点，使K832线圈通电。在图9中K832闭合，K531闭合，经K511-2、K101和K11的常闭触点，使K21线圈通电，则支持机构电动机在反方向通电。在图8中K531闭合，经K511-1常闭触点，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。在图11中K72闭合，K531闭合，经K511-2常闭触点，K21闭合，分别使K422和K92的线圈通电，切除闭合机构电动机转子中的相应加速电阻，K92延时闭合，K812闭合，使K412线圈通电，再切除一级加速电阻;在图11中K72闭合，K531闭合，经K511-2常闭触点，K21闭合，K92延时闭合，K411闭合，使K90线圈通电，K90延时闭合，使K402线圈通电，从而切除全部加速电阻。在图9中K21闭合，经K11常闭触点，使K421线圈通电，切除反接电阻和一级加速电阻;在图9中K421闭合，K92延时闭合，使K411线圈通电，再切除一级加速电阻;K90闭合，使K401线圈通电，切除最后一级加速电阻。闭合机构电动机和支持机构电动机均为再生发电制动状态。

9、抓斗闭合慢速起升

当将控制手柄由“抓斗闭合”位置放到“闭斗慢速起升”位置时，图6中K512、K511-1和K511-2的线圈均通电。在图12中K512闭合，使K802线圈通电。在图10中b20触点是闭合的，K512闭合，使K442线圈通电，则在图10中K442闭合，使K93线圈通电，K93延时闭合，使K812和K832的线圈均通电。在图7中b1是闭合的，图8中K511-1闭合，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。在图7中K511-1闭合，K71闭合，经K21常闭触点，K101线圈通电，则K101闭合，使K11线圈通电，支持机构电动机在上升方向通电。在图7中K832闭合，使K441线圈通电，切除电动机转子中的附加电阻;在图10中K511-2闭合，K831闭合，使K431线圈通电，切除反接电阻。在图7中K511-1闭合，经K22常闭触点，使K12线圈通电，则闭合机构电动机在上升方向通电。在图8中K832闭合，K511-1闭合，使K72线圈通电，则闭合机构制动器打开。在图10中K442线圈通电，切除电动机转子中的附加电阻，K511-2闭合，K442闭合，则K432线圈通电，切除反接电阻。支持机构电动机和闭合机构电动机均工作在第1象限，由于两电动机转子中均串有四级电阻，故两电动机低速且同步运行，实现“抓斗闭合慢速起升。”

10、抓斗闭合快速上升：

当将控制手柄由“抓斗闭合”位置放到“闭斗快速上升位置时。图6中K511-1、K511-2、K531和K512的线圈均通电。在图10中b20触点是闭合的，K512闭合，K442线圈通电，在图12中K512闭合，K802线圈通电，K442闭合，K93线圈通电，K93延时闭合，使K812和K832两线圈均通电，在图8中K511-1闭合，使K71线圈通电，则支持机构制动器打开。在图8中K511-1闭合，K71闭合，经K21常闭触点，K101线圈通电，则K101闭合，K11线圈通电，使支持机构电动机在上升方向通电。在图7中K511-1闭合，经K22常闭触点，使K12线圈通电，则闭合机构电动机 也在上升方向通电。在图7和图8中，经K21常闭触点，K12闭合，K512闭合，使K72线圈通电，则闭合机构制动器打开。在图7中K832闭合，使K441线圈通电，切除支持机构电动机转子中的附加电阻。在图10中K511-2闭合，K832闭合，使K431线圈通电，切除支持机构电动机转子中的反接电阻;在图11和图10中K72闭合，K531闭合，经K521常闭触点，K812闭合，K11闭合，K431闭合，使K91线圈通电。在图9中K91延时闭合，使K421线圈通电，切除支持机构电动机转子中相应的加速电阻;同时在图11中由于K91延时闭合，使K422线圈通电，从而切除闭合机构电动机转子中相应的加速电阻，在图11中K422闭合，使K92线圈通电，使图9中和图11中的K92延时闭合，则K411和K412的线圈均通电，再切除两机构电动机转子中相应的加速电阻;在图11中K411闭合，使K90线圈通电，则图9中和图11中的K90均延时闭合，这样K401和K402两线圈均通电，切除最后一级加速电阻，两机构电动机同步运转，使抓斗上升，当抓斗升到予置的最高位置时，b1常闭触点断开，抓斗停止上升，电动机工作在第1象限为电动状态。

11、抓斗“沉抓”过程：

要实现“沉抓”过程，只要将控制手柄从“开斗快速下降”位置经过“零位”直接置于“闭斗快速起升”位置即可。在这过程中系统各元件的工作过程是。差动开关b1触点和b11触点是闭合的，b20触点是打开的。在图6中K511-1、K511-2、K531以及K512各线圈均通电，在图7中由于b1闭合，K511-1闭合，则K71线圈通电，使支持机构制动器打开，同时K71闭合，经K21常闭触点，K101线圈通电，使K101闭合，则K11线圈通电，使支持机构电动机在上升方向通电。此时由于电动机转子串有全部电阻，使电动机处于反接制动状态，所以抓斗随着抓取物料而缓慢下降，但此时钢丝绳受有向上的微小的力，在图7中K511-1闭合，经过K22常闭触点K12线圈通电，使闭合机构电动机也在上升方向通电。经K21常闭触点，K12闭合，K512闭合，则图8中K72线圈通电，使闭合机构制动器打开，此时由于b20触点处于打开状态，所以K442不通电。在图10中经K832常闭触点，K512闭合，则K432线圈通电，经K442常闭触点，K432闭合，K91线圈通电，则在图11中K91延时闭合，K422线圈通电，使K422闭合，K92线圈通电，K92延时闭合，使K412线圈通电。这样由K432、K422和K412依次切除闭合机构电动机转子中的加速电阻，闭合机构电动机加速运转，使抓斗闭合，重要的是在抓斗闭合前差动开关b20触点短时闭合，为同步起升做好准备。此时图10中由于K512闭合，使K442线圈通电，在图12中K512闭合，K442闭合，K93线圈通电，使K93延时闭合，则K812和K832两线圈均通电。在图7中K832闭合，K441线圈通电，支持机构电动机转子中切除附加电阻。在图10中K511-2闭合，K832闭合，使K431线圈通电，切除反接电阻。在图9中，b2触点是闭合的。K832、K431、K11闭合，K91延时闭合，K421线圈通电，切除相应的加速电阻。K92延时闭合使K411线圈通电，再切除相应的加速电阻。在图11中由于K411闭合使K90线圈通电，K90延时闭合，K402线圈通电，同时在图9中K401线圈通电。由于差动开关b20触点和时间继电器K92的配合，使起升时两个电动机载荷分配均匀。至此两机构均切除全部加速电阻，两机构电动机同步运转，使抓斗上升，从而完成抓斗的“沉抓”过程。

当用按钮盒调整工作时，转换开关应在调整位置，S11的上端13和S12的上端13接电源，S11的下端14接按钮S21的上端11和23，S12的下端14接S22的上端11和33，S21的下端12、24接转换开关S12的7、5和2端，S22的下端12、34接转换开关S12的6、4和3端。该线路主要用于工作现场新穿钢丝绳或更换钢丝绳用。由于采用了该线路使钢丝绳调整更加方便。

本发明具有下述优点：

1、抓斗可在任何高度，由单手柄操纵抓斗的张开和闭合;

2、当抓斗升到调整时确定的最高位置，或下降到调整时预置的最低位置时，控制系统自动断电;

3、当抓斗开斗下降到料堆上时，单手柄操纵杆从开斗下降经过“零位”放到“闭斗快速上升”挡位置，抓斗能自动实现“沉抓”，“沉抓”结束后自动起升;这不仅提高了满斗率，还提高了生产率;

4、单手柄操纵杆在固定导槽中运动，因此司机可以准确地控制抓斗的各种工况，极大地减轻了司机的劳动强度，避免了误操作;

5、由于采用差动开关装置，使支持机构和闭合机构起升时同步运行，避免了闭合机构电动机单独工作，有效地防止了闭合机构电动机的过载和烧毁;

6、控制系统设有工作位置和调整位置，工作可靠，调整钢丝绳极方便;

7、控制系统设有慢速挡，当抓斗开斗快速下降到距料堆一米左右时，将操纵杆放到开斗慢速下降挡位置，以防止抓斗和物料强烈冲撞，从而延长抓斗的使用寿命。

Claims (2)

1、一种桥式、门式起重机以及装卸桥用四绳抓斗单手柄操作带差动开关的控制系统，控制系统是由主令控制器零位保护电路、主令控制器电路，控制电路组成，控制系统的电源来自控制变压器副端，经过控制回路断路器Q31给控制系统供电，其特征在于：

主令控制器零位保护电路：

支持机构主令控制器零位触点S41的11端分别和电源及零位继电器K00常开触点的13端相连，S41的12端和闭合机构主令控制器零位触点S42的11端相连，S42的12端与K00常开触点的14端相连，以此构成控制系统的保护电路；支持机构制动器的断路器Q71辅助常开触点的13端与零位继电器K00的14端相连，Q71辅助常开触点的14端与闭合机构制动器的断路器Q72辅助常开触点的13端相连，Q72辅助常开触点的14端与过流继电器F211、F221、F212以及F222的辅助常闭触点相串联，F222辅助常闭触点的96端与零位继电器K00线圈的A1端相连，K00线圈的A2端与电源相连；

主令控制器电路：

支持机构主令控制器S41的上升1、2挡均与继电器K511-1线圈的A1端和K511-2线圈的A1端相连。K511-1线圈的A2端和K511-2线圈的A2端均与电源相连；

支持机构主令控制器S41的下降1、2挡与继电器K521线圈的A1端相连，K521线圈的A2端与电源相连；

支持机构主令控制器S41的上升2挡和下降2挡与继电器K531线圈的A1端相连，K531线圈的A2端与电源相连；

闭合机构主令控制器S42的抓斗闭合挡与继电器K512线圈的A1端相连，K512线圈的A2端与电源相连；

闭合机构主令控制器S42的抓斗打开挡与继电器K522线圈的A1端相连，K522线圈的A2端与电源相连；

控制电路：

差动开关b1触点的61端与电源相连，b1触点的62端和继电器K511-1常开触点的13端相连，K511-1常开触点的14端和继电器K802常闭触点的61端及继电器K832常开触点的13端相连，K802常闭触点的62端和K832常开触点的14端均接于接触器K441线圈的A1端上，K441线圈的A2端与电源相连，继电器K521常开触点的13端和b1触点的62端相连，K521常开触点的14端和继电器K531常闭触点的61端相连，K531常闭触点的62端分别和K511-1常开触点的14端和接触器K71常开触点的13端相连，K71常开触点的14端和接触器K21常闭触点的31端相连，K21常闭触点的32端和调整工作用转换开关S12的14端相连，S12的11端分别与继电器K101线圈的A1端和继电器K101常开触点的13端相连，K101线圈的A2端与电源相连，K101常开触点的14端和接触器K11线圈的A1端相连。K11线圈的A2端与电源相连，K511-1常开触点的23端与b1触点的62端相连，K511-1常开触点的24端与转换开关S12的24端相连，S12的21端与接触器K22常闭触点的31端相连，K22常闭触点的32端与接触器K12线圈的A1端相连，K12线圈的A2端与电源相连，差动开关b1触点的62端与差动开关b11触点的11端相连，b11触点的12端与继电器K512常开触点的13端相连，K512常开触点的14端与S12的24端相连，接触器K21常闭触点的22端与S12的24端相连，K21常闭触点的21端分别与接触器K12常开触点的14端和接触器K72常开触点的14端相连，K21常开触点的13端和K72常开触点的13端均与K512常开触点的24端相连，K512常开触点的23端与S12的34端相连，S12的31端与接触器K72线圈的A1端相连，K72线圈的A2端与电源相连，继电器K832常开触点的23端与b1触点的62端相连，K832常开触点的24端和继电器K511-1常开触点的33端相连，K511-1常开触点的34端和S12的34端相连，差动开关b22触点的31端与b11触点的11端相连，b22触点的32端与继电器K522常开触点的13端相连。K522常开触点的14端分别与K832常开触点的24端和继电器K521常开触点的23端相连，K512常开触点的24端与继电器K531常闭触点的71端相连。K531常闭触点的72端与S12的34端相连，K521常闭触点的61端和b22触点的32端相连，K512常闭触点的62端和b1触点的62端相连，K511-1常开触点的43端和b1触点的62端相连，K511-1常开触点的44端与S12的44端相连，S12的41端与接触器K71线圈的A1端相连，K71线圈的A2端与电源相连，K521常开触点的33端与b1触点的62端相连，K521常开触点的34端与K531常闭触点的81端相连，K531常闭触点的82端与S12的44端相连，K531常开触点的13端与差动开关b2触点的52端相连，K531常开触点的14端与K511-1常闭触点的71端相连，K511-1常闭触点的72端与S12的44端相连，接触器K22常开触点的13端和K531常开触点的13端相连，K22常开触点的14端和S12的34端相连；

差动开关b2触点的51端与电源相连，b2触点的52端与差动开关b21触点的41端相连，b21触点的42端与继电器K522常开触点的23端相连，K522常开触点的24端与继电器K431常闭触点的31端相连，K431常闭触点的32端与S12的54端相连，S12的51端与K12常闭触点的31端相连，K12常闭触点的32端与接触器K22线圈的A1端相连，K22线圈的A2端与电源相连，K531常开触点的23端与b2触点的52端相连，K531常开触点的24端与K511-1常闭触点的61端相连，K511-1常闭触点的62端与S12的54端相连，K832常开触点的33端和b2触点的52端相连，K832常开触点的34端与K531常开触点的33端相连，K531常开触点的34端与继电器K511-2常闭触点的61端相连，K511-2常闭触点的62端与K101常闭触点的61端相连，K101常闭触点的62端与S12的64端相连，S12的61端和K11常闭触点的31端相连，K11常闭触点的32端与接触器K21线圈的A1端相连，K21线圈的A2端与电源相连，K522常开触点的33端与b2触点的52端相连，K522常开触点的34端与K832常开触点的34端相连，接触器K522常开触点的33端与b2触点的52端相连，K21常开触点的14端和K11常闭触点的21端相连，K11常闭触点的22端与接触器K421线圈的A1端相连，K421线圈的A2端与电源相连；接触器K421常开触点的13端与K11常闭触点的21端相连，K421常开触点的14端分别与时间继电器K91延时闭合触点的15端和时间继电器K92延时闭合触点的15端及时间继电器K90延时闭合触点的15端相连，K91延时闭合触点的18端与K421线圈的A1端相连，K92延时闭合触点的13端与接触器K411线圈的A1端相连，K411线圈的A2端与电源相连，K431常开触点的13端与K832常开触点的34端相连，K431常开触点的14端与K11常开触点的13端相连，K11常开触点的14端与K90延时闭合触点的15端相连，K90延时闭合触点的18端与接触器K401线圈的A1端相连，K401线圈的A2端与电源相连；

差动开关b20触点的21端与电源相连，b20触点的22端与接触器K512常开触点的33端相连，K512常开触点的34端与接触器K442线圈的A1端相连，K442线圈的A2端与电源相连，脚踏开关S11的1端与电源相连，S11的2端与K512常开触点的33端相连，K511-2常开触点的13端与电源相连，K511-2常开触点的14端分别与继电器K802常闭触点的71端和继电器K832常开触点的43端相连，K832常开触点的44端和K802常闭触点的72端均与S12的74端相连，S12的71端与接触器K431线圈的A1端相连，K431线圈的A2端与电源相连，K832常闭触点的61端与电源相连，K832常闭触点的62端与K512常开触点的43端相连，K512常开触点的44端与S12的84端相连，S12的81端与接触器K432线圈的A1端相连，K432线圈的A2端与电源相连，接触器K442常开触点的13端与K511-2常开触点的14端相连，K442常开触点的14端与S12的84端相连，K442常闭触点的31端与S12的84端相连，K442常闭触点的32端分别与K432常开触点的13端和K431常开触点的43端以及K91延时闭合触点的25端相连，K432常开触点的端和K431常开触点的44端均与时间继电器K91线圈的A1端相连，K91线圈的A2端与电源相连，接触器K72常开触点的43端与电源相连，K72常开触点的44端与K531常开触点的43端相连，K531常开触点的44端与K521常闭触点的71端相连，K521常闭触点的72端分别与接触器K522常开触点的43端和继电器K812常开触点的23端相连，K812常开触点的24端和K522常开触点的44端均与接触器K11常开触点的43端相连，K11常开触点的44端分别与K442常开触点的13端和K91延时闭合触点的25端相连，K531常开触点的53端与K72常开触点的44端相连，K531常开触点的54端与K511-2常闭触点的71端相连，K511-2常闭触点的72端与K21常开触点的43端相连，K21常开触点的44端、K422常开触点的14端和K91延时闭合触点的28端三点均与K422线圈的A1端和时间继电器K92线圈的A1端相连，K422线圈的A2端和K92线圈的A2端均与电源相连，K522常开触点的53端与K72常开触点的44端相连，K522常开触点的54端与K511-2常闭触点的81端相连，K511-2常闭触点的82端与K521常闭触点的81端相连，而K521常闭触点的82端分别与K92线圈的A1端和K92延时闭合触点的25端相连，K812常开触点的13端、K442常闭触点的21端、K411常开触点的13端、K90延时闭合触点的25端以及K402常开触点的13端均与K92延时闭合触点的28端相连，K812常开触点的14端和K442常闭触点的22端均与K412线圈的A1端相连。K412线圈的A2端与电源相连，K412常开触点的13端与K521常闭触点的72端相连，K412常开触点的14端与K412线圈的A1端相连，K411常开触点的14端与时间继电器K90线圈的A1端相连。K90线圈的A2端与电源相连，K90延时闭合触点的28端和K402常开触点的14端均与K402线圈的A1端相连，K402线圈的A2端与电源相连，K512常开触点的53端与电源相连。K512常开触点的54端分别与继电器K802线圈的A1端和K442常开触点的43端相连，K802线圈的A2端与电源相连，K442常开触点的44端与时间继电器K93线圈的A1端相连，K93线圈的A2端与电源相连。K93延闭合触点的15端、K12常闭触点的21端以及K832常开触点的53端均与K442常开触点的44端相连，K93延时闭合触点的18端、K12常闭触点的22端以及K832常开触点的54端均与继电器K812线圈的A1端和继电器K832线圈的A1端相连，K812线圈的A2端和K832线圈的A2端均与电源相连。

2、根据权利要求1所述的四绳抓斗单手柄操作带差动开关的控制系统，其特征在于用按钮盒调整工作时，转换开关应在调整位置，S11的上端13和S12的上端13接电源，S11的下端14接按钮S21的上端11和23，S12的下端14接S22的上端11和33，S21的下端12、24接转换开关S12的7、5和2端，S22的下端12、34接转换开关S12的6、4和3端。

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