CN111099502B - 适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，包括：行程限位器，其限位拨杆设置在制动器的油泵活塞连杆的上方；报警器，其设置在驾驶室内；控制器，其分别与行程限位器和报警器连接；其中，当油泵活塞连杆顶升制动臂时，油泵活塞连杆带动限位拨杆转动，行程限位器所在的线路被接通，报警器进行报警，制动系统处于打开状态，当油泵活塞连杆收缩时，限位拨杆转动，行程限位器所在的线路断电，报警器不报警，制动系统处于制动状态。本发明使操作司机在启动龙门吊时就能及时地发现提升主电机是否处于正常工作状态，从而避免了因刹车出现故障而带来的安全事故。

Description

适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置
技术领域
本发明涉及龙门吊施工技术领域。更具体地说，本发明涉及适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置。
背景技术
在竖井施工的过程中，经常使用大型龙门吊进行土方吊装及施工机械的吊入与吊出。在吊装作业过程中存在较大的风险，尤其是较深的竖井作业，基坑内作业空间受限制，机械设备较多，提升的高度较高(超过50米)，提升物体的重量较大(30吨以上)。在此环境垂直提升作业过程中，龙门吊的安全运行是安全生产的重要环节，龙门吊刹车系统和提升过程中使用的钢丝绳是保证安全至关重要的两个因素。保证钢丝绳安全运行的两个措施主要有其一：龙门吊在设计上加大钢丝绳的安全系数，其二：在使用的过程中，经常对钢丝绳进行保养，操作司机可以通过班前检查及日常检查及时发现钢丝绳的磨损情况，达到报废标准及时更换来避免钢丝绳在作业过程中断裂的现象，但是龙门吊提升主电机的刹车系统仅凭操作司机一个人是很难发现是否出现故障。
目前，现有技术解决龙门吊刹车系统方案有以下两种：
一是对龙门吊主电机采用两套刹车系统，当一套系统出现故障时另外一套刹车系统能正常工作，通过增加刹车系统来提高龙门吊的运行安全系数。
二是使用智能控制，当一套刹车系统出现故障制动器处于刹死状态时，启动阻力增大，导致提升电机的启动电流增大，在智能系统的控制下，龙门吊的提升主电机是无法启动或立即停止运转，但此系统仍不完善，在实际使用过程中仍会出现一套刹车系统处于制动状态时主提升电机仍然能正常运行。
发明内容
本发明的目的是提供大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，制动系统上安装行程限位器和报警器，通过与龙门吊操作室控制电路连接，操作司机在启动龙门吊时就能及时地发现提升主电机是否处于正常工作状态，从而避免了因刹车出现故障而带来的安全事故。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，包括：
行程限位器，其限位拨杆设置在制动器的油泵活塞连杆的上方；
报警器，其设置在驾驶室内；
控制器，其分别与行程限位器和报警器连接；
其中，当油泵活塞连杆顶升制动臂时，油泵活塞连杆带动限位拨杆转动，行程限位器所在的线路被接通，报警器进行报警，制动系统处于打开状态，当油泵活塞连杆收缩时，限位拨杆转动，行程限位器所在的线路断电，报警器不报警，制动系统处于制动状态。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述报警器为声光报警器。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述声光报警器包括：
壳体，其为内部中空的长方体形，且其顶部水平，所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端敞开，且其上设置有封盖，封盖与壳体的顶部的侧壁转动连接，封盖能封住所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端；
移动块，其为长方体形，且沿所述壳体的长度方向设置在所述壳体内，移动块的底面和两个侧面均与壳体相贴合，顶面与壳体的顶部相隔一定距离；
一对固定块，其间隔设置在所述移动块上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，并相对于移动块的轴线对称设置，固定块为长方体形，固定块与壳体的顶部和两个侧壁均相贴合；
支撑柱，其一端设置在一对固定块之间，且与一对固定块铰接，另一端朝着所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端延伸，支撑柱位于壳体内；
警示灯，其设置在所述支撑柱的底部，并与所述移动块的顶部相隔一定距离；
第一缓冲件，其设置在所述支撑柱的顶部；
第二缓冲件，其设置在所述支撑柱的底部，并与所述移动块的顶部接触，第二缓冲件位于封盖和警示灯之间；
扬声器，其设置在所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端，并位于所述壳体内；
驱动装置，其固定在所述壳体上沿其长度方向间隔设置的另一端的内壁上，并与所述移动块上沿其长度方向间隔设置的一端的末端连接，用于带动移动块沿壳体的长度方向移动；
一对滑轮，其间隔设置在所述壳体的顶部，且相对于所述壳体的顶部沿其长度方向的轴线对称设置，当移动块移动时，一对滑轮不干涉移动块和一对固定块的移动；
一对绳子，一个滑轮对应一根绳子，一对绳子对称设置，绳子的一端与壳体上沿其长度方向间隔设置的另一端的内壁固定连接，另一端绕过与其对应的滑轮后与支撑柱的一端的顶部固定连接，绳子的另一端位于其一端和与其对应的滑轮之间，当绳子拉紧时，封盖打开且与所述第一缓冲件相抵，警示灯朝外；
挡板，其固设在所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，且沿竖直方向设置，挡板上设置有第一弹性部件，当绳子拉紧时，所述封盖与第一弹性部件相抵；
其中，所述警示灯、所述扬声器和所述驱动装置分别与所述控制器连接。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述壳体的一个内侧壁上沿其长度方向设置有一个凹槽，所述声光报警器还包括：
刷杆，其设置在所述凹槽内，且其一端与所述壳体上形成凹槽的内壁枢接，另一端设置有刷子，当与刷杆相邻的固定块未推动刷杆时，刷子位于警示灯和第二缓冲件之间，当移动块在驱动装置的驱动下向壳体的外部移动时，刷子能刷除警示灯上的灰尘，当固定块将刷杆推动至凹槽内时，刷杆和刷子全部位于凹槽中，且当绳子拉紧时，刷杆和刷子始终位于凹槽中；
第二弹性部件，其设置在所述凹槽中，且分别与刷杆的另一端，以及所述壳体上形成凹槽的内壁连接，当与刷杆相邻的固定块推动刷杆至刷杆和刷子全部位于凹槽中时，刷杆压缩第二弹性部件，当与刷杆相邻的固定块未推动刷杆时，第二弹性部件处于自然状态。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述凹槽为长方体形，且沿所述壳体的长度方向设置，刷杆与壳体上形成凹槽的内壁的顶部和底部通过枢轴枢接。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述第一弹性部件为弹簧。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述第二弹性部件为弹簧。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端上设置有第三缓冲件，第三缓冲件与扬声器不干涉。
优选的是，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述封盖上与所述壳体的底部接触的部分设置有第四缓冲件和磁性部件，所述壳体的底部设置有与所述磁性部件相吸引的元件。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明在制动系统上安装有行程限位器和报警器，通过与龙门吊操作室控制电路连接，操作司机在启动龙门吊时就能及时地发现提升主电机是否处于正常工作状态，从而避免了因刹车出现故障而带来的安全事故。
本发明通过在制动系统上安装行程限位器和报警器，改造过程在1天内完成，成本仅需500元，具有设备安全系数及性能大大提高、改造简单、改造成本低的特点，对制动系统出现故障能及时发现，及时处理，从而避免安全事故的发生，解决了行业性技术难题。
本发明的声光报警器不报警时，警示灯和扬声器收纳于壳体内，能避免警示灯和扬声器上布满灰尘，且在移动块移动过程中能通过刷子刷除警示灯上的灰尘，能避免长时间使用后，灰尘在警示灯上结垢。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的制动器处于制动状态的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的制动器处于打开状态的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的声光报警器不报警时的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的声光报警器报警时的结构示意图；
图5是根据本发明一个实施例的支撑柱的结构示意图；
图6是根据本发明一个实施例的刷杆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置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。
如图1至图6所示，本发明提供适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，包括：
行程限位器2，其限位拨杆201设置在制动器1的油泵活塞连杆102的上方；
报警器3，其设置在驾驶室内；
控制器，其分别与行程限位器2和报警器3连接；
其中，如图2所示，当油泵活塞连杆102顶升制动臂101时，油泵活塞连杆102带动限位拨杆201转动，行程限位器2所在的线路被接通，报警器3进行报警，制动系统处于打开状态，如图1所示，当油泵活塞连杆102收缩时，限位拨杆201转动，行程限位器2所在的线路断电，报警器3不报警，制动系统处于制动状态。
当龙门吊主电机运行时，油泵活塞连杆102顶升铰接机构，使制动系统处于打开状态，油泵活塞连杆102同时也顶升行程限位器2，使行程限位器2处于通电状态，报警器3报警。当龙门吊主电机不运行时，油泵活塞连杆102收缩，制动系统处于制动状态，同时限位拨杆201转动，使行程限位器2处于断电状态，报警器3不报警，这样龙门吊操作司机在驾驶室随时能观察到制动器1的工作状态。若发现主电机在运行时报警器3不工作，则立即停止作业，待故障排除后再进行吊装作业，从而减少因制动器1故障造成的安全事故。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述报警器3为声光报警器。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述声光报警器包括：
壳体301，其为内部中空的长方体形，且其顶部水平，所述壳体301上沿其长度方向间隔设置的一端敞开，且其上设置有封盖302，另一端固定在驾驶室内，且使报警器3在报警时，警示灯306和扬声器309朝向驾驶员，封盖302与壳体301的顶部的侧壁转动连接，封盖302能封住所述壳体301上沿其长度方向间隔设置的一端；
移动块303，其沿所述壳体301的长度方向设置在所述壳体301内，所述移动块303为长方体形，移动块303的底面和两个侧面均与壳体301相贴合，顶面与壳体301的顶部相隔一定距离；
一对固定块304，其间隔设置在所述移动块303上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，并相对于移动块303的轴线对称设置，固定块304为长方体形，固定块304与壳体301的顶部和两个侧壁均相贴合，这样固定块304和移动块303只能沿壳体301的长度方向移动；
支撑柱305，其一端设置在一对固定块304之间，且与一对固定块304铰接，另一端朝着所述移动块303上沿其长度方向间隔设置的另一端延伸，支撑柱305位于壳体301内；
警示灯306，其设置在所述支撑柱305的底部，并与所述移动块303的顶部相隔一定距离；
第一缓冲件307，其设置在所述支撑柱305的顶部，该状态为报警器3未工作时的状态，第一缓冲件307在支撑柱305向上转动至与封盖302接触时，能起到缓冲作用；
第二缓冲件308，其设置在所述支撑柱305的底部，并与所述移动块303的顶部接触，第二缓冲件308位于封盖302和警示灯306之间，该状态为报警器3未工作时的状态；第二缓冲件308能在支撑柱305向下转动时，起到缓冲作用。
扬声器309，其设置在所述移动块303上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端，并位于所述壳体301内，该状态为报警器3未工作时的状态；
驱动装置310，其固定在所述壳体301上沿其长度方向间隔设置的另一端的内壁上，并与所述移动块303上沿其长度方向间隔设置的一端的末端连接，用于带动移动块303沿壳体301的长度方向移动；
一对滑轮311，其间隔设置在所述壳体301的顶部，且相对于所述壳体301的顶部沿其长度方向的轴线对称设置，当移动块303移动时，一对滑轮311不干涉移动块303的移动，即一对滑轮311能从一对固定块304之间穿过；
一对绳子312，一个滑轮311对应一根绳子312，一对绳子312对称设置，绳子312的一端与壳体301上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端的内壁固定连接，另一端绕过与其对应的滑轮311后与支撑柱305的一端的顶部固定连接，绳子312的另一端位于其一端和与其对应的滑轮311之间，该状态为报警器3未工作时的状态，当绳子312拉紧时，封盖302打开且与所述第一缓冲件307相抵，警示灯306朝外，该状态为报警器3工作时的状态；
挡板313，其固设在所述壳体301上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，且沿竖直方向设置，挡板313上设置有第一弹性部件314，当绳子312拉紧时，所述封盖302与第一弹性部件314相抵，该状态为报警器3工作时的状态；
其中，所述警示灯306、所述扬声器309和所述驱动装置310分别与所述控制器连接。
声光报警器不报警时，如图3所示；报警时，如图4所示。当需要报警时，控制器控制驱动装置310伸长，从而推动移动块303向右移动，当支撑柱305移动至壳体301的外部后，绳子312伸长到极限，会拉动支撑柱305转动，使支撑柱305竖立，警示灯306朝向操作者进行闪烁，同时扬声器309发出声音，第一缓冲件307抵住封盖302。当不需要报警时，控制器控制驱动装置310回缩，支撑柱305转动至移动块303上，移动块303回到壳体301内，封盖302在第一弹性部件314的作用下向下转动至封住壳体301。实际使用时，壳体301和挡板313可嵌设在操作室的某一处，只留出右端(封盖302和第一弹性部件314)即可，因移动块303能收入壳体301内，这样能使报警器3不使用时占用空间小，能对报警器3进行保护，也能防止灰尘进入扬声器309内，还能避免警示灯306上积灰。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述壳体301的一个内侧壁上沿其长度方向设置有一个凹槽315，所述声光报警器还包括：
刷杆316，其设置在所述凹槽315内，且其一端与所述壳体301上形成凹槽315的内壁枢接，另一端设置有刷子317，当与刷杆316相邻的固定块304未推动刷杆316，即报警器3不工作时，刷子317位于警示灯306和第二缓冲件308之间，当移动块303在驱动装置310的驱动下向壳体301的外部移动时，刷子317能刷除警示灯306上的灰尘，当固定块304将刷杆316推动至凹槽315内时，刷杆316和刷子317全部位于凹槽315中，且当绳子312拉紧时，刷杆316和刷子317始终位于凹槽315中；
第二弹性部件318，其设置在所述凹槽315中，且分别与刷杆316的另一端，以及所述壳体301上形成凹槽315的内壁连接，当与刷杆316相邻的固定块304推动刷杆316至刷杆316和刷子317全部位于凹槽315中时，刷杆316压缩第二弹性部件318，当与刷杆316相邻的固定块304未推动刷杆316时，第二弹性部件318处于自然状态。
当需要报警时，控制器控制驱动装置310伸长，从而推动移动块303向右移动，此时刷子317能刷除警示灯306上的灰尘，当移动块303继续向右移动至与刷杆316接触时，与刷杆316相邻的固定块304推动刷杆316朝凹槽315内转动，第二弹性部件318被压缩，待刷杆316和刷子317全部位于凹槽315中时，移动块303和固定块304继续向右移动，刷杆316和刷子317仍全部位于凹槽315中，当不需要报警时，控制器控制驱动装置310回缩，支撑柱305转动至移动块303上，移动块303向左移动，待与刷杆316相邻的固定块304不再抵着刷杆316和刷子317时，刷杆316和刷子317在第二弹性部件318的作用下，朝着警示灯306转动，移动块303向左移动过程中，刷子317能刷除警示灯306上的灰尘。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述凹槽315为长方体形，且沿所述壳体301的长度方向设置，刷杆316与壳体301上形成凹槽315的内壁的顶部和底部通过枢轴枢接，第二弹性部件318与凹槽315的侧壁连接。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述第一弹性部件314为弹簧。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述第二弹性部件318为弹簧。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述移动块303上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端上设置有第三缓冲件319，第三缓冲件319与扬声器309不干涉，在移动块303推动封盖302向上转动时，第三缓冲件319能起到缓冲作用。
在另一种技术方案中，所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置中，所述封盖302上与所述壳体301的底部接触的部分设置有第四缓冲件320和磁性部件，所述壳体301的底部设置有与所述磁性部件相吸引的元件。第四缓冲件320能在封盖302向下转动至封住壳体301的内部时，起到缓冲作用，磁性部件和与磁性部件相吸引的元件接触后，能使封盖302对壳体301的密封效果更好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，包括：
行程限位器，其限位拨杆设置在制动器的油泵活塞连杆的上方；
声光报警器，其设置在驾驶室内；
控制器，其分别与行程限位器和声光报警器连接；
其中，当油泵活塞连杆顶升制动臂时，油泵活塞连杆带动限位拨杆转动，行程限位器所在的线路被接通，声光报警器进行报警，制动系统处于打开状态，当油泵活塞连杆收缩时，限位拨杆转动，行程限位器所在的线路断电，声光报警器不报警，制动系统处于制动状态；
所述声光报警器包括：
壳体，其为内部中空的长方体形，且其顶部水平，所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端敞开，且其上设置有封盖，封盖与壳体的顶部的侧壁转动连接，封盖能封住所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端；
移动块，其为长方体形，且沿所述壳体的长度方向设置在所述壳体内，移动块的底面和两个侧面均与壳体相贴合，顶面与壳体的顶部相隔一定距离；
一对固定块，其间隔设置在所述移动块上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，并相对于移动块的轴线对称设置，固定块为长方体形，固定块与壳体的顶部和两个侧壁均相贴合；
支撑柱，其一端设置在一对固定块之间，且与一对固定块铰接，另一端朝着所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端延伸，支撑柱位于壳体内；
警示灯，其设置在所述支撑柱的底部，并与所述移动块的顶部相隔一定距离；
第一缓冲件，其设置在所述支撑柱的顶部；
第二缓冲件，其设置在所述支撑柱的底部，并与所述移动块的顶部接触，第二缓冲件位于封盖和警示灯之间；
扬声器，其设置在所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端，并位于所述壳体内；
驱动装置，其固定在所述壳体上沿其长度方向间隔设置的另一端的内壁上，并与所述移动块上沿其长度方向间隔设置的一端的末端连接，用于带动移动块沿壳体的长度方向移动；
一对滑轮，其间隔设置在所述壳体的顶部，且相对于所述壳体的顶部沿其长度方向的轴线对称设置，当移动块移动时，一对滑轮不干涉移动块和一对固定块的移动；
一对绳子，一个滑轮对应一根绳子，一对绳子对称设置，绳子的一端与壳体上沿其长度方向间隔设置的另一端的内壁固定连接，另一端绕过与其对应的滑轮后与支撑柱的一端的顶部固定连接，绳子的另一端位于其一端和与其对应的滑轮之间，当绳子拉紧时，封盖打开且与所述第一缓冲件相抵，警示灯朝外；
挡板，其固设在所述壳体上沿其长度方向间隔设置的一端的顶部，且沿竖直方向设置，挡板上设置有第一弹性部件，当绳子拉紧时，所述封盖与第一弹性部件相抵；
其中，所述警示灯、所述扬声器和所述驱动装置分别与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述壳体的一个内侧壁上沿其长度方向设置有一个凹槽，所述声光报警器还包括：
刷杆，其设置在所述凹槽内，且其一端与所述壳体上形成凹槽的内壁枢接，另一端设置有刷子，当与刷杆相邻的固定块未推动刷杆时，刷子位于警示灯和第二缓冲件之间，当移动块在驱动装置的驱动下向壳体的外部移动时，刷子能刷除警示灯上的灰尘，当固定块将刷杆推动至凹槽内时，刷杆和刷子全部位于凹槽中，且当绳子拉紧时，刷杆和刷子始终位于凹槽中；
第二弹性部件，其设置在所述凹槽中，且分别与刷杆的另一端，以及所述壳体上形成凹槽的内壁连接，当与刷杆相邻的固定块推动刷杆至刷杆和刷子全部位于凹槽中时，刷杆压缩第二弹性部件，当与刷杆相邻的固定块未推动刷杆时，第二弹性部件处于自然状态。
3.如权利要求2所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述凹槽为长方体形，且沿所述壳体的长度方向设置，刷杆与壳体上形成凹槽的内壁的顶部和底部通过枢轴枢接。
4.如权利要求1所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述第一弹性部件为弹簧。
5.如权利要求2所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述第二弹性部件为弹簧。
6.如权利要求1所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述移动块上沿其长度方向间隔设置的另一端的末端上设置有第三缓冲件，第三缓冲件与扬声器不干涉。
7.如权利要求1所述的适用于大型龙门吊深基坑施工制动系统安全运行监控装置，其特征在于，所述封盖上与所述壳体的底部接触的部分设置有第四缓冲件和磁性部件，所述壳体的底部设置有与所述磁性部件相吸引的元件。
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