CN202785358U - 一种起重机断电制动缓冲保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起重机断电制动缓冲保护系统，其特征在于包括：连接在起重机配电系统总动力电源上的断电检测单元；连接起重机大车行走控制单元的大车行走状态检测/速度检测单元；连接在制动系统的电力供应输出端的备用供电系统；分别同断电检测单元和大车行走状态检测/速度检测单元相连接，对断电检测单元检测的断电信号，和大车行走状态检测/速度检测单元检测的大车行走时的运动状态和速度信号，进行判断处理后产生点刹制动方案、制动器分组制动方案或点刹与分组制动结合方式的制动方案对制动系统进行控制的PLC控制单元。该套系统在工作过程中制动平稳，极大的减小了断电造成的冲击和振动，实现了对起重机和操作人员的安全保障。

Description

一种起重机断电制动缓冲保护系统

技术领域

本实用新型涉及一种起重机断电制动缓冲保护系统。

背景技术

起重机在外部供电突然中断时，其制动系统会立即执行断电制动，以使起重机立即停车。如果停车制动发生在起重机走行过程中，由于其制动行为过于迅速，驾驶人员会因为无事前准备，被抛离驾驶座位；对于负载运行的起重机，断电制动还会发生吊运件的大幅度晃动；同时，由于起重机上部结构惯性过大，导致起重机发生剧烈摇摆，严重影响到起重机的结构安全。目前尚无相关安全保护系统和产品，因此一种起重机断电制动缓冲保护系统急需被研制。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种起重机断电制动缓冲保护系统。本实用新型采用的技术手段如下：

一种起重机断电制动缓冲保护系统，其特征在于包括：连接在起重机配电系统总动力电源上，在动力电源断电时输出断电信号的断电检测单元；连接起重机大车行走控制单元，用于检测大车行走时的运动状态和速度信号的大车行走状态检测/速度检测单元；连接在制动系统的电力供应输出端，作为应急不间断电源的备用供电系统；分别同断电检测单元和大车行走状态检测/速度检测单元相连接，对断电检测单元检测的断电信号，和大车行走状态检测/速度检测单元检测的大车行走时的运动状态和速度信号，进行判断处理后产生点刹制动方案、制动器分组制动方案或点刹与分组制动结合方式的制动方案对制动系统进行控制的PLC控制单元。所述制动系统包括：大车行走制动器、夹轨器、夹轮器和电缆卷筒制动器。所述备用供电系统和制动系统之间还设有同PLC控制单元相连接，接收PLC控制单元发出的制动方案，并根据制动方案的控制策略对制动系统中各制动器通断电进行控制的电源输出单元。

该套系统在工作过程中制动平稳，极大的减小了断电造成的冲击和振动，实现了对起重机和操作人员的安全保障。另外，由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。

附图说明

图1为本实用新型所述系统的工作原理框图；

图2为PLC控制原理图；

图3为制动器接线图。

具体实施方式

在起重机的供电电路上接入断电检测装置，当动力电源断电时输出断电信号。同时进行电机行走检测，当大车行走时输出运动状态信号。在制动系统的电力供应输出端增加应急不间断电源，根据检测到的断电信号和大车行走信号启动本保护系统的工作，当发生断电而大车处于静止状态时本系统不工作。断电保护控制系统可以产生不同的制动控制策略，控制起重机制动相关系统，包括大车行走制动器、夹轨器、夹轮器以及电缆卷筒制动器等。制动方案包括大车行走制动器的点刹制动、制动器分组制动、以及点刹和分组制动的结合方式，并通过试验获得适当的制动方式的对应方式的制动参数；采用工频UPS供电，该电源对各制动器工作具有较强的抗电流冲击能力。断电检测点为起重机总接触器下方，在该点进行检测既可以保护由于断电导致的突然制动，也可以保护由于按紧急制动操作按钮造成的突然制动冲击。控制策略为点刹方式，即对多个大车行走制动器同时进行制动、松开，经过多次制动，平稳减小起重机的速度和动能。同时该方式不用判断大车行走的方向，便于系统的实施。电缆卷筒制动器为定时开启的方式，保证为大车行走留有足够的长度，使制动滑行时电缆不被拽断，同时也不会使电缆脱落过多缠绕到起重机相关装置或轨道上而被挂断和压断。夹轨器和夹轮器为延时关闭方式，当大车停止后再关闭。

如同1至图3所示的起重机断电制动缓冲保护系统包括：连接在起重机配电系统总动力电源10上，在动力电源断电时输出断电信号的断电检测单元22；连接起重机大车行走控制单元11，用于检测大车行走时的运动状态和速度信号的大车行走状态检测/速度检测单元23；连接在制动系统的电力供应输出端，作为应急不间断电源的备用供电系统21，所述备用供电系统21采用工频UPS供电系统；分别同断电检测单元22和大车行走状态检测/速度检测单元23相连接，对断电检测单元22检测的断电信号，和大车行走状态检测/速度检测单元23检测的大车行走时的运动状态/速度信号，进行判断处理后产生点刹制动方案、制动器分组制动方案或点刹与分组制动结合方式的制动方案对制动系统进行控制的PLC控制单元25。

所述制动系统包括：大车行走制动器12、夹轨器13、夹轮器14(所述夹轨器13和夹轮器14构成防风系统)和电缆卷筒制动器15。所述备用供电系统21和制动系统之间还设有同PLC控制单元25相连接，接收PLC控制单元25发出的制动方案，并根据制动方案的控制策略对制动系统中各制动器通断电进行控制的电源输出单元24。

具体实例如下：

本实用新型采用“电力供应监测、运动状态监测和制动系统电力缓冲相结合”的方式。在起重机的三相供电电路（即起重机配电系统总动力电源10）上接入断电检测装置，当动力电源断电时，断电检测单元22会输出断电信号给控制系统的PLC。同时进行通过起重机大车行走控制单元11对大车行走检测，当大车行走时大车行走状态检测/速度检测单元23输出运动状态/速度信号给控制部分PLC。在制动系统的电力供应输出端增加备用供电系统21，可选应急不间断电源，根据检测到的断电信号P和大车行走信号R启动本保护系统的工作，当发生断电而大车处于静止状态时本系统不工作，防止静止吊物时松开制动器造成移动，影响起重机正常工况和造成潜在安全隐患。断电保护控制系统中的PLC控制单元25可以产生不同的制动控制策略，控制起重机制动、防风等相关系统，包括大车行走制动器12、夹轨器13、夹轮器14以及电缆卷筒制动器15等。制动方案包括大车行走制动器的点刹制动、多组制动器的分组制动、以及点刹和分组制动的结合方式，并通过试验获得适当的制动方式的对应方式的制动参数。该套系统在工作过程中制动平稳，极大的减小了断电造成的冲击和振动，实现了对起重机和操作人员的安全保障。

如图2、3，在电路设计中采用晶体管输出方式的PLC，使系统具有高频输出能力。同时，在输出端采用PLC直接驱动固态接触器的方式。由于固态接触器控制端电流小，可以省去普通中间继电器作为过渡，进一步提高系统输出的响应速度和控制精度。断电制动缓冲控制PLC控制固态接触器的通断，将工频UPS的三相动力电输出到各大车行走电机的制动器，根据实际情况，刚腿和柔腿分别连接多个固态接触器，每个固态接触器控制一到几个制动器（本例中控制两个），减小接触器故障时造成的风险也降低了成本。由于只需要一相输出给刚腿、柔腿的大车行走制动器线圈或夹轮、夹轨器的电磁阀，所以可以选用单相380V的工频UPS电源以进一步减少成本。断电保护电源输出直接连接到原大车行走控制系统中制动器接触器下端，使其不反向串电到主供电电路使UPS过载，从而导致系统失效。因此UPS只需提供足以支持各制动器的功率即可，有效的减小了UPS的成本。同时由于直接接到接触器，接线方便，无需对各元件进行改造，安装施工难度和成本得到极大的降低。

该系统在200吨门式起重机上进行了安装，起重机自身重量3800吨，高度65米，跨距120米，以最高速度30米/分钟的运行速度时，在本系统保护之下制动时间为4秒，滑行距离小于1米，整个制动过程平稳，无明显振动和冲击。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种起重机断电制动缓冲保护系统，其特征在于包括：

连接在起重机配电系统总动力电源（10）上，在动力电源断电时输出断电信号的断电检测单元（22）；

连接起重机大车行走控制单元（11），用于检测大车行走时的运动状态和速度信号的大车行走状态检测/速度检测单元（23）；

连接在制动系统的电力供应输出端，作为应急不间断电源的备用供电系统（21）；

分别同断电检测单元（22）和大车行走状态检测/速度检测单元（23）相连接，对断电检测单元（22）检测的断电信号，和大车行走状态检测/速度检测单元（23）检测的大车行走时的运动状态和速度信号，进行判断处理后产生点刹制动方案、制动器分组制动方案或点刹与分组制动结合方式的制动方案对制动系统进行控制的PLC控制单元（25）。

2.根据权利要求1所述的一种起重机断电制动缓冲保护系统，其特征在于所述制动系统包括：大车行走制动器（12）、夹轨器（13）、夹轮器（14）和电缆卷筒制动器（15）。

3.根据权利要求1或2所述的一种起重机断电制动缓冲保护系统，其特征在于所述备用供电系统（21）和制动系统之间还设有同PLC控制单元（25）相连接，接收PLC控制单元（25）发出的制动方案，并根据制动方案的控制策略对制动系统中各制动器通断电进行控制的电源输出单元（24）。

Images