CN108657981A - 一种改进型安全保护起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进型安全保护起重设备，属于起重机械技术领域。它包括减速机、卷筒、轴壳、称重传感器和控制电路；所述卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳通过吊轮安装有吊钩；减速机与卷筒的一端传动连接；卷筒远离减速机的一端通过轴承安装在轴壳中，轴壳通过底座支撑；称重传感器设置在轴壳和底座之间；控制电路包括电源、放大器、比较器、PLC控制器和声光报警器，称重传感器、放大器、比较器和PLC控制器顺次连接；电源连接称重传感器和比较器；PLC控制器控制声光报警器。本发明能对起吊重量实时检测，进行显示和报警，测重准确，性能稳定，且寿命长。

Description

一种改进型安全保护起重设备

技术领域

本发明属于起重机械技术领域，更具体地说，涉及一种改进型安全保护起重设备。

背景技术

起重机广泛用于各行各业，是大型项目施工必不可少的关键设备，起重量限制器是起重机的一种安全保护措施。随着建筑业的不断发展，建筑施工机械化水平的不断提高，对塔机的制造质量和整机技术水平的要求也越来越高。因起重过载而造成起重安全事故时有发生，在起重机械上安装起重量限制器是防止该类事件发生的重要保证。

常规的起重量限制器包括两个测力环，两个测力环的一头固定到塔机的吊臂根部，两个测力环的另一头固定安装一滑轮，塔机的起重钢丝绳绕过滑轮，钢丝绳的一端固定到塔机的起升机构卷筒上，另一端固定塔机吊钩。当塔机起吊重物时，钢丝绳将受到等比例的拉力，通过测量钢丝绳的拉力值即可检测塔机吊重的重量。两个测力环中，一个测力环是空环，用于起对称配重作用，另一个测力环用于测量钢丝绳的拉力大小。当塔机吊重后，吊重的重量会成比例地变成测力环上的拉力，测力环受拉后，环状的测力环本体会产生上下方向拉升的形变，而在测力环本体的上下顶点固定有两片相向安装的弧形弹片，在两片弧形弹片上分别安装有限位开关和碰头，当在吊重的作用下，测力环本体产生上下方向拉升形变时，两片弧形弹片的相对距离将变小，通过调节碰头与限位开关的相对距离，就可使某些固定吊重值触发限位开关动作，塔机的电控系统通过检测不同的限位开关的通断状态，即可知道当前的吊重，进而采取不同的控制策略。

现有的起重量限制器的测力环的弧形弹片上安装的限位开关和碰头，是用AB胶粘在测力环体内，由于地区不同，季节不同，温差大，同一地区早、晚也有很大区别，金属的热胀冷缩，材料的变形系数的变化，胶的老化脱落。影响起重量限制器的性能和使用寿命。如中国专利申请号为：201521122034.4，公开日为：2016年6月29日的专利文献，公开了一种起重量限制器，包括金属环和盖板，金属环内部设有负荷调控装置，金属环上下端设有吊耳，盖板盖在金属环前后开口对金属环内部进行密封，负荷调控装置的调节手柄外伸于前盖板，前盖板上设有相应的通孔让调节手柄活动穿过；所述负荷调控装置包括上下安装座，上安装座连接在下拉杆的顶端，下拉杆的底端连接在金属环内圈的底部，下安装座连接在上拉杆的底端，上拉杆的顶端连接在金属环内圈的顶部，上安装座安装设有触头杆和调节部件，触头杆的活动由调节部件带动，调节部件的动作由调节手柄带动，下安装座安装设有微动开关，微动开关的开关触头与触头杆正对。该方案中，负荷调控装置的调节手柄外伸于前盖板，所以就不需要在金属环的一侧环壁上开设通孔或螺纹孔，从而使金属环的整体强度提高，减小应力集中，金属环的左右环壁的受力均匀，但是其性能和使用寿命还有待改进。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有起重量限制器在性能和使用寿命上的缺陷问题，本发明提供改进型安全保护起重设备，能够对起吊重量进行实时检测，测重准确，性能稳定，且寿命长。另外，本发明还提供了检测控制电路，对装置检测的重量信号进行显示、报警等。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种改进型安全保护起重设备，包括减速机、卷筒、轴壳和称重传感器；所述卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳通过吊轮安装有吊钩；所述减速机与卷筒的一端传动连接；所述卷筒远离减速机的一端通过轴承安装在轴壳中，轴壳通过底座支撑；所述称重传感器设置在轴壳和底座之间。

作为本发明的进一步改进，所述称重传感器为电阻应变式传感器。

作为本发明的进一步改进，所述称重传感器为QCX型传感器。

作为本发明的进一步改进，还包括控制电路；所述控制电路包括电源、放大器、比较器、PLC控制器和声光报警器，称重传感器、放大器、比较器和PLC控制器顺次连接；所述电源连接称重传感器和比较器；所述PLC控制器控制声光报警器。

作为本发明的进一步改进，所述放大器连接显示器。

作为本发明的进一步改进，所述的PLC控制器通过继电器控制减速机。

作为本发明的进一步改进，所述的比较器具有三个，三个比较器的比较值依次设定为基准电压额定值的90％、100％和130％。

作为本发明的进一步改进，所述电源的工作电压为6V直流电压。

作为本发明的进一步改进，所述的放大器设置在固定于称重传感器侧面上的放大盒内。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明改进型安全保护起重设备，卷筒的一端连接减速机，另一端通过底座支撑设置在轴壳中，因此卷筒两端被稳定支撑，卷筒上缠绕钢丝绳，钢丝绳通过吊轮安装有吊钩，减速机驱动卷筒转动，使得吊钩对物体进行起吊，该装置在轴壳和底座之间设置了称重传感器，可检测吊钩所吊物体重量，实现实时监控；该种结构设计，称重传感器不受季节性温度等外界因素变化影响，测重较为准确，性能稳定，寿命长；

(2)本发明改进型安全保护起重设备，称重传感器为电阻应变式传感器，在外力作用下产生机械形变，使电阻值随之发生相应的变化，在吊钩吊重物时，称重传感器受压产生与载荷成比例的电压信号，完成重量和电压信号之间的转换，优先选用QCX型传感器；

(3)本发明改进型安全保护起重设备，设计了控制电路对装置进行控制，电源为称重传感器和比较器供电，称重传感器将重量信号转换成电信号后传递给放大器进行放大，放大后信号一方面传递给显示器，在显示屏上显示重量信息，另一方面通过比较器与设定的基准额定电压进行比对后，将对比信号传输给PLC控制器来进行控制声光报警器发出声光报警信号，或通过继电器控制减速机的启停，实现智能化控制，保证起吊的安全性；

(4)本发明改进型安全保护起重设备，控制电路采用三个比较器，比较值依次设定为基准电压额定值的90％、100％和130％，当载荷达到90％时，PLC控制器控制声光报警器发出报警，黄色指示灯亮，但继电器不动作，减速机继续工作；当载荷达到100％时，起吊达到额定重量，PLC控制器控制声光报警器发出报警，红色指示灯亮，减速机继续工作；当载荷达到130％时，起吊超载，PLC控制器控制声光报警器发出报警，红色指示灯亮，继电器动作，切断减速机电路，减速机不工作，通过分级报警设置，使操作者了解起吊重物情况，及时处理，且具有超载保护功能，操作更安全；

(5)本发明改进型安全保护起重设备，放大器设置在固定于称重传感器侧面上的放大盒内，对放大器进行保护，避免碰损；

(6)本发明改进型安全保护起重设备，结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本发明改进型安全保护起重设备的立体结构示意图；

图2为本发明改进型安全保护起重设备中称重传感器的安装示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明改进型安全保护起重设备的控制原理框图。

图中：1、减速机；2、卷筒；3、轴壳；4、底座；5、称重传感器；6、钢丝绳；7、吊钩。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种改进型安全保护起重设备，包括减速机1、卷筒2、轴壳3和称重传感器5；其中，所述卷筒2上缠绕有钢丝绳6，钢丝绳6通过吊轮安装有吊钩7；所述减速机1与卷筒2的一端传动连接；所述卷筒2远离减速机1的一端通过轴承安装在轴壳3中，轴壳3通过底座4支撑；所述称重传感器5设置在轴壳3和底座4之间。

本装置中，卷筒2的一端连接减速机1，另一端通过底座4支撑设置在轴壳3中，因此卷筒2两端被稳定支撑，卷筒2上缠绕钢丝绳6，钢丝绳6通过吊轮安装有吊钩7，减速机1驱动卷筒2转动，使得吊钩7对物体进行起吊，且该装置在轴壳3和底座4之间设置了称重传感器5，可检测吊钩7所吊物体重量，实现实时监控；此种结构设计，称重传感器5不受季节性温度等外界环境因素变化影响，测重较为准确，性能稳定，寿命长。

本实施例中，称重传感器5为电阻应变式传感器，在外力作用下产生机械形变，使电阻值随之发生相应的变化，在吊钩吊重物时，称重传感器5受压产生与载荷成比例的电压信号，完成重量和电压信号之间的转换，具体这里选用QCX型传感器。

实施例2

本实施例提供一种改进型安全保护起重设备，在实施例1的基础上对设备控制电路进行优化设计。具体如图4所示，控制电路包括电源、放大器、比较器、PLC控制器、声光报警器和显示器；其中，称重传感器5、放大器、比较器和PLC控制器顺次连接，电源连接称重传感器5和比较器，PLC控制器控制声光报警器，放大器还连接显示器。并且，PLC控制器通过继电器控制减速机1。电源为称重传感器5和比较器供电，称重传感器5将重量信号转换成电信号后传递给放大器进行放大，放大后信号一方面传递给显示器，在显示屏上显示重量信息，另一方面通过比较器与设定的基准额定电压进行比对后，将对比信号传输给PLC控制器来进行控制声光报警器发出声光报警信号，或通过继电器控制减速机的启停，实现智能化控制，保证起吊的安全性。

值得说明的是，本实施例的控制电路中比较器具有三个，三个比较器的比较值依次设定为基准电压额定值的90％、100％和130％。在使用过程中，当载荷达到90％时，PLC控制器控制声光报警器发出报警，黄色指示灯亮，但继电器不动作，减速机继续工作；当载荷达到100％时，起吊达到额定重量，PLC控制器控制声光报警器发出报警，红色指示灯亮，减速机1继续工作；当载荷达到130％时，起吊超载，PLC控制器控制声光报警器发出报警，红色指示灯亮，继电器动作，切断减速机1电路，减速机1不工作。此种方式通过分级报警设置，使操作者了解起吊重物情况，及时处理，且具有超载保护功能，操作更安全。

另外，本实施例中，电源的工作电压为6V直流电压；放大器设置在固定于称重传感器5侧面上的放大盒内，对放大器进行保护，避免碰损。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种改进型安全保护起重设备，包括减速机(1)和卷筒(2)；所述卷筒(2)上缠绕有钢丝绳(6)，钢丝绳(6)通过吊轮安装有吊钩(7)；所述减速机(1)与卷筒(2)的一端传动连接，其特征在于：还包括轴壳(3)和称重传感器(5)；所述卷筒(2)远离减速机(1)的一端通过轴承安装在轴壳(3)中，轴壳(3)通过底座(4)支撑；所述称重传感器(5)设置在轴壳(3)和底座(4)之间。

2.根据权利要求1所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述称重传感器(5)为电阻应变式传感器。

3.根据权利要求2所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述称重传感器(5)为QCX型传感器。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：还包括控制电路；所述控制电路包括电源、放大器、比较器、PLC控制器和声光报警器，称重传感器(5)、放大器、比较器和PLC控制器顺次连接；所述电源连接称重传感器(5)和比较器；所述PLC控制器控制声光报警器。

5.根据权利要求4所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述放大器连接显示器。

6.根据权利要求4所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述的PLC控制器通过继电器控制减速机(1)。

7.根据权利要求4所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述的比较器具有三个，三个比较器的比较值依次设定为基准电压额定值的90％、100％和130％。

8.根据权利要求4所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述电源的工作电压为6V直流电压。

9.根据权利要求4所述的一种改进型安全保护起重设备，其特征在于：所述的放大器设置在固定于称重传感器(5)侧面上的放大盒内。