CN108862039A - 一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统，涉及起重机起吊技术领域。本发明的装置包括滑动配合于起重机横梁上的移动小车，移动小车下方通过钢丝绳滑动连接有一吊钩，本发明的系统包括起重机电子秤、速度传感器、Zigbee路由器、伺服电机。本发明通过提供一种两层框架结构的移动小车，移动小车的下方通过钢丝绳滑动连接有一带有起重机电子秤、速度传感器、无线通信设备的吊钩，通过将吊钩下方的调运货物的重量和吊钩速度信息实时传输至操纵室中的主PLC控制器进行计算，实时控制卷扬机电机、伺服电机、抱闸采取相应的执行动作，起重机吊钩落钩速度均匀，不易出现乱绳和损伤钢丝绳情况，提高了吊钩工作效率。

Description

一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统

技术领域

本发明属于起重机起吊技术领域，特别是涉及一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统。

背景技术

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称为吊机。为了提高作业效率，起重机一般都是具有自由落钩功能，吊钩的落钩速度是关键的性能指标之一，通常情况下，落钩速度与吊钩和吊具的自重成正比，落钩速度与卷扬机至吊钩之间的钢丝绳的倍率成反比，在起重机空载落钩的情况下，会出现下钩速度慢，下钩效率低的问题，下钩的速度慢会带来乱绳的现象影响钢丝绳的使用的寿命。

现有的起重机针对吊钩起吊不同的重物都是采用相同的速度进行落钩或起吊，会导致在落钩下降和起吊上升的过程中吊钩的运动速度不一致的情况发生，出现乱绳现象，影响钢丝绳的使用寿命，而且由于卷扬机的卷辊与定滑轮之间的没有用于缓冲的装置，导致卷扬机的卷辊与定滑轮之间的张紧夹角值和压力值过大，导致落钩和升钩速度不均匀，有损钢丝绳寿命，因此针对以上问题，提出一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统来解决以上问题具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机吊钩落钩速度调整装置及其控制系统，通过提供一种两层框架结构的移动小车，移动小车上固定安装有卷扬机、带有限位槽道和刹车盘的转动辊，无线通信设备、PLC控制器，移动小车的下方通过钢丝绳滑动连接有一带有起重机电子秤、速度传感器、无线通信设备的吊钩，通过将吊钩下方的调运货物的重量和吊钩速度信息实时传输至操纵室中的主PLC控制器进行计算，实时控制卷扬机电机、伺服电机、抱闸采取相应的执行动作，解决了起重机吊钩落钩速度不均匀、容易出现乱绳和损伤钢丝绳情况发生的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，包括滑动配合于起重机横梁上的移动小车，所述移动小车下方通过钢丝绳滑动连接有一吊钩，所述移动小车上固定安装有与起重机横梁上的导轨滑动配合的移动轮，所述移动小车为两层结构，包括上层支撑框架与下层支撑框架，所述上层支撑框架与下层支撑框架之间通过两对支撑柱固定连接，所述上层支撑框架的上表面设置有两对立柱，所述移动轮固定连接于两对立柱相对侧面之间的第一转动辊的两端，两对所述立柱的相对侧面各开设有一第一盲孔，所述第一盲孔中安装有一第一轴承，所述第一转动辊的两端分别与第一轴承转动连接，两对所述立柱之间连接的两第一转动辊的中间位置分别固定安装有一第一链轮，所述上层支撑框架上表面焊接固定一第一支撑板，所述第一支撑板，上固定安装有一伺服电机，所述伺服电机的转动轴一端设置有一第二链轮，所述第一链轮与两所述第二链轮之间分别通过张紧链条传动连接；

两对所述支撑柱之间分别转动连接有两第二转动辊和两第三转动辊，两对所述支撑柱的相对侧面各开设有一第二盲孔和第三盲孔，所述第二盲孔中安装有一第二轴承，所述第三盲孔中安装有一第三轴承，所述第二转动辊的两端分别与第二轴承转动连接，所述第三转动辊两端分别与第三轴承转动连接，所述第二转动辊中间位置固定安装有一第一钢丝滑轮，所述第三转动辊中间位置固定安装有一第二钢丝滑轮；

所述下层支撑框架上表面焊接固定有一第二支撑板，所述第二支撑板上固定安装有一卷扬机和抱闸；

所述上层支撑框架的两相对横梁之间转动连接有一第四转动辊，所述上层支撑框架的两相对横梁的侧面各开设有一第四盲孔，所述第四盲孔中安装有一第四轴承，所述第四转动辊与第四轴承转动连接，所述第四转动辊的中间位置开设有一圈限位槽道，所述第四转动辊上固定安装有一与抱闸匹配的刹车盘；

所述卷扬机的卷辊中卷绕有钢丝绳，所述钢丝绳依次与限位槽道、一第一钢丝滑轮、一第二钢丝滑轮、吊钩顶部的第三钢丝滑轮、另一第二钢丝滑轮滑动配合，所述钢丝绳的一端锁紧固定于另一第一钢丝滑轮中。

进一步地，所述第四转动辊位于卷扬机与第二转动辊之间，所述卷扬机的卷筒、第四转动辊、第二转动辊位于同一水平高度。

进一步地，所述第一链轮为单排链轮，所述第二链轮为双排链轮。

进一步地，所述第二支撑板的上表面固定安装有铅蓄电池。

进一步地，所述第一支撑板的上表面固定安装有一Zigbee通信盒，所述第一支撑板的下表面安装有一摄像头。

进一步地，所述吊钩上安装有一起重机电子秤和Zigbee路由器。

一种起重机吊钩落钩速度调整装置的控制系统，包括固定安装于吊钩上的用于秤量起重货物的起重机电子秤、用于测量起落速度的速度传感器、无线通信用的Zigbee路由器，固定安装于移动小车上的用于驱动移动轮的伺服电机、用于驱动卷绳的卷扬机电机、无线通信用的Zigbee协调器、供能用的铅蓄电池、监控用的摄像头、刹车启停用的抱闸、控制移动小车上电器设备的移动小车PLC控制器，固定安装于操纵室中的主PLC控制器和显示大屏，所述主PLC控制器通过信息数据传输模块分别连接控制面板和启停开关。

进一步地，所述吊钩与移动小车通过Zigbee路由器和Zigbee协调器之间建立无线通信连接；

所述移动小车PLC控制器与主PLC控制器之间通过CAN总线相连；

所述速度传感器和起重机电子秤分别通过信息数据传输模块与Zigbee路由器相连；

所述Zigbee协调器、伺服电机、卷扬机电机、铅蓄电池、摄像头、抱闸分别通过信息数据传输模块与移动小车PLC控制器相连；

所述显示大屏通过信息数据传输模块与主PLC控制器相连。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过提供一种两层框架结构的移动小车，移动小车上固定安装有卷扬机、带有限位槽道和刹车盘的转动辊，无线通信设备、PLC控制器，移动小车的下方通过钢丝绳滑动连接有一带有起重机电子秤、速度传感器、无线通信设备的吊钩，通过将吊钩下方的调运货物的重量和吊钩速度信息实时传输至操纵室中的主PLC控制器进行计算，实时控制卷扬机电机、伺服电机、抱闸采取相应的执行动作，具有起重机吊钩落钩速度均匀，可控可调，实时监控，根据不同起重货物的质量和体积完成落钩动作，具有操作简单，安全高效，可控性强的优点。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种起重机吊钩落钩速度调整装置的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1的俯视图；

图5为本发明的一种起重机吊钩落钩速度调整装置的控制系统的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-移动小车，2-伺服电机，3-卷扬机，4-第四转动辊，5-抱闸，6-钢丝绳，7-第二转动辊，8-第一转动辊，9-第三转动辊，10-吊钩，11-起重机横梁，12-Zigbee通信盒，13-张紧链条，14-铅蓄电池，15-摄像头，101-上层支撑框架，102-下层支撑框架，103-立柱，104-第一支撑板，105-第二支撑板，106-第二链轮，201-第二链轮，301-卷辊，401-限位槽道，402-刹车盘，701-第一钢丝滑轮，801-第一链轮，802-移动轮，901-第二钢丝滑轮，1001-起重机电子秤，1002-Zigbee路由器，1003-第三钢丝滑轮，1101-导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一侧面”、“中间”、“下端”、“上端”、“相对侧面”、“顶面”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-4所示，本发明的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，包括滑动配合于起重机横梁11上的移动小车1，移动小车1下方通过钢丝绳6滑动连接有一吊钩10，移动小车1上固定安装有与起重机横梁上的导轨1101滑动配合的移动轮802，移动小车1为两层结构，包括上层支撑框架101与下层支撑框架102，上层支撑框架101与下层支撑框架102之间通过两对支撑柱固定连接，上层支撑框架101的上表面设置有两对立柱103，移动轮802固定连接于两对立柱103相对侧面之间的第一转动辊8的两端，两对立柱103的相对侧面各开设有一第一盲孔，第一盲孔中安装有一第一轴承，第一转动辊8的两端分别与第一轴承转动连接，两对立柱103之间连接的两第一转动辊8的中间位置分别固定安装有一第一链轮801，上层支撑框架101上表面焊接固定一第一支撑板104，第一支撑板104，上固定安装有一伺服电机2，伺服电机2的转动轴一端设置有一第二链轮106，第一链轮801与两第二链轮106之间分别通过张紧链条13传动连接；

两对支撑柱之间分别转动连接有两第二转动辊7和两第三转动辊9，两对支撑柱的相对侧面各开设有一第二盲孔和第三盲孔，第二盲孔中安装有一第二轴承，第三盲孔中安装有一第三轴承，第二转动辊7的两端分别与第二轴承转动连接，第三转动辊9两端分别与第三轴承转动连接，第二转动辊7中间位置固定安装有一第一钢丝滑轮701，第三转动辊9中间位置固定安装有一第二钢丝滑轮901；

下层支撑框架102上表面焊接固定有一第二支撑板105，第二支撑板105上固定安装有一卷扬机3和抱闸5；

上层支撑框架101的两相对横梁之间转动连接有一第四转动辊4，上层支撑框架101的两相对横梁的侧面各开设有一第四盲孔，第四盲孔中安装有一第四轴承，第四转动辊4与第四轴承转动连接，第四转动辊4的中间位置开设有一圈限位槽道401，第四转动辊4上固定安装有一与抱闸5匹配的刹车盘402；

卷扬机3的卷辊301中卷绕有钢丝绳6，钢丝绳依次与限位槽道401、一第一钢丝滑轮701、一第二钢丝滑轮901、吊钩10顶部的第三钢丝滑轮1003、另一第二钢丝滑轮901滑动配合，钢丝绳6的一端锁紧固定于另一第一钢丝滑轮701中。

其中，第四转动辊4位于卷扬机3与第二转动辊7之间，卷扬机3的卷筒、第四转动辊4、第二转动辊7位于同一水平高度。

其中，第一链轮801为单排链轮，第二链轮201为双排链轮。

其中，第二支撑板105的上表面固定安装有铅蓄电池14。

其中，第一支撑板的上表面固定安装有一Zigbee通信盒12，第一支撑板的下表面安装有一摄像头15。

其中，吊钩10上安装有一起重机电子秤1001和Zigbee路由器1002。

如图5所示，一种起重机吊钩落钩速度调整装置的控制系统，包括固定安装于吊钩上的用于秤量起重货物的起重机电子秤1001、用于测量起落速度的速度传感器、无线通信用的Zigbee路由器1002，固定安装于移动小车上的用于驱动移动轮的伺服电机2、用于驱动卷绳的卷扬机电机、无线通信用的Zigbee协调器、供能用的铅蓄电池14、监控用的摄像头15、刹车启停用的抱闸5、控制移动小车上电器设备的移动小车PLC控制器，固定安装于操纵室中的主PLC控制器和显示大屏，主PLC控制器通过信息数据传输模块分别连接控制面板和启停开关；起重机电子秤1001为QCX-4C型起重机电子秤，速度传感器为GSC200型速度传感器；控制面板上设置有吊钩10速度旋钮，移动小车移动控制旋钮。

其中，吊钩10与移动小车1通过Zigbee路由器1002和Zigbee协调器之间建立无线通信连接；

移动小车PLC控制器与主PLC控制器之间通过CAN总线相连；

速度传感器和起重机电子秤1001分别通过信息数据传输模块与Zigbee路由器1002相连；

Zigbee协调器、伺服电机2、卷扬机电机、铅蓄电池14、摄像头15、抱闸5分别通过信息数据传输模块与移动小车PLC控制器相连；

显示大屏通过信息数据传输模块与主PLC控制器相连，信息数据传输模块为DL6300GPRS数传模块。

本发明的工作方法：首先，通过在操纵室中的主PLC控制器上通过控制启停开关开启本系统，在控制面板中通过旋转吊钩10速度旋钮和移动小车移动控制旋钮来控制吊钩的起落和移动小车的移动，主PLC控制器将控制面板上的指令通过CAN总线传输至移动小车PLC控制器，移动小车PLC控制器通过Zigbee协调器与吊钩10上的Zigbee路由器建立通信连接，实时接收来自吊钩上的起重重物的质量数据和速度数据并传输至移动小车PLC控制器，移动小车PLC控制器将反馈数据传输给主PLC控制器，主控制器获取起重重物的质量数据和速度数据后，将重重物的质量数据和速度数据以及控制面板上设定的移动速度和起落速度数据输入PLC控制器中的运算程序中进行计算，并生成相应的伺服电机、卷扬机电机、抱闸的动作控制指令传输至伺服电机、卷扬机电机、抱闸进行执行，完成吊钩起重货物的落钩和起钩动作，同时，移动小车上的摄像头实时监控移动小车下方的起重场景，并通过CAN总线和主PLC控制器传输至显示大屏上进行显示，具有起重机落钩速度可控可调，实时监控，根据不同起重货物的质量和体积完成落钩动作，具有操作简单，安全高效，可控性强的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种起重机吊钩落钩速度调整装置，包括滑动配合于起重机横梁(11)上的移动小车(1)，所述移动小车(1)下方通过钢丝绳(6)滑动连接有一吊钩(10)，所述移动小车(1)上固定安装有与起重机横梁上的导轨(1101)滑动配合的移动轮(802)，其特征在于，所述移动小车(1)为两层结构，包括上层支撑框架(101)与下层支撑框架(102)，所述上层支撑框架(101)与下层支撑框架(102)之间通过两对支撑柱固定连接，所述上层支撑框架(101)的上表面设置有两对立柱(103)，所述移动轮(802)固定连接于两对立柱(103)相对侧面之间的第一转动辊(8)的两端，两对所述立柱(103)的相对侧面各开设有一第一盲孔，所述第一盲孔中安装有一第一轴承，所述第一转动辊(8)的两端分别与第一轴承转动连接，两对所述立柱(103)之间连接的两第一转动辊(8)的中间位置分别固定安装有一第一链轮(801)，所述上层支撑框架(101)上表面焊接固定一第一支撑板(104)，所述第一支撑板(104)，上固定安装有一伺服电机(2)，所述伺服电机(2)的转动轴一端设置有一第二链轮(106)，所述第一链轮(801)与两所述第二链轮(106)之间分别通过张紧链条(13)传动连接；

两对所述支撑柱之间分别转动连接有两第二转动辊(7)和两第三转动辊(9)，两对所述支撑柱的相对侧面各开设有一第二盲孔和第三盲孔，所述第二盲孔中安装有一第二轴承，所述第三盲孔中安装有一第三轴承，所述第二转动辊(7)的两端分别与第二轴承转动连接，所述第三转动辊(9)两端分别与第三轴承转动连接，所述第二转动辊(7)中间位置固定安装有一第一钢丝滑轮(701)，所述第三转动辊(9)中间位置固定安装有一第二钢丝滑轮(901)；

所述下层支撑框架(102)上表面焊接固定有一第二支撑板(105)，所述第二支撑板(105)上固定安装有一卷扬机(3)和抱闸(5)；

所述上层支撑框架(101)的两相对横梁之间转动连接有一第四转动辊(4)，所述上层支撑框架(101)的两相对横梁的侧面各开设有一第四盲孔，所述第四盲孔中安装有一第四轴承，所述第四转动辊(4)与第四轴承转动连接，所述第四转动辊(4)的中间位置开设有一圈限位槽道(401)，所述第四转动辊(4)上固定安装有一与抱闸(5)匹配的刹车盘(402)；

所述卷扬机(3)的卷辊(301)中卷绕有钢丝绳(6)，所述钢丝绳依次与限位槽道(401)、一第一钢丝滑轮(701)、一第二钢丝滑轮(901)、吊钩(10)顶部的第三钢丝滑轮(1003)、另一第二钢丝滑轮(901)滑动配合，所述钢丝绳(6)的一端锁紧固定于另一第一钢丝滑轮(701)中。

2.根据权利要求1所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，其特征在于，所述第四转动辊(4)位于卷扬机(3)与第二转动辊(7)之间，所述卷扬机(3)的卷筒、第四转动辊(4)、第二转动辊(7)位于同一水平高度。

3.根据权利要求1所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，其特征在于，所述第一链轮(801)为单排链轮，所述第二链轮(201)为双排链轮。

4.根据权利要求1所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，其特征在于，所述第二支撑板(105)的上表面固定安装有铅蓄电池(14)。

5.根据权利要求1所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，其特征在于，所述第一支撑板的上表面固定安装有一Zigbee通信盒(12)，所述第一支撑板的下表面安装有一摄像头(15)。

6.根据权利要求1所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置，其特征在于，所述吊钩(10)上安装有一起重机电子秤(1001)和Zigbee路由器(1002)。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置的控制系统，其特征在于，包括固定安装于吊钩上的用于秤量起重货物的起重机电子秤(1001)、用于测量起落速度的速度传感器、无线通信用的Zigbee路由器(1002)，固定安装于移动小车上的用于驱动移动轮的伺服电机(2)、用于驱动卷绳的卷扬机电机、无线通信用的Zigbee协调器、供能用的铅蓄电池(14)、监控用的摄像头(15)、刹车启停用的抱闸(5)、控制移动小车上电器设备的移动小车PLC控制器，固定安装于操纵室中的主PLC控制器和显示大屏，所述主PLC控制器通过信息数据传输模块分别连接控制面板和启停开关。

8.根据权利要求7所述的一种起重机吊钩落钩速度调整装置的控制系统，其特征在于，所述吊钩(10)与移动小车(1)通过Zigbee路由器(1002)和Zigbee协调器之间建立无线通信连接；

所述移动小车PLC控制器与主PLC控制器之间通过CAN总线相连；

所述速度传感器和起重机电子秤(1001)分别通过信息数据传输模块与Zigbee路由器(1002)相连；

所述Zigbee协调器、伺服电机(2)、卷扬机电机、铅蓄电池(14)、摄像头(15)、抱闸(5)分别通过信息数据传输模块与移动小车PLC控制器相连；

所述显示大屏通过信息数据传输模块与主PLC控制器相连。