CN203451146U - 一种立式活套卷扬机安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立式活套卷扬机安全防护装置，其特征在于，所述安全防护装置包括本体支座、摆臂支架、传感装置、胶辊，所述本体支座通过螺栓紧固在卷扬机底座上，支座上端采用圆形设计，并开设有轴孔，轴套与轴孔采用过盈配合，所述轴套一侧开设有轴套定位孔；所述轴套中部位置设置有摆臂支架内极限位置挡铁，挡铁与支座采用焊接固定；在挡铁内侧设计有弹簧锁紧螺栓；在另一支座上设置有接近开关安装底座，所述接近开关安装底座上设计有滑槽，接近开关底座与支座采用焊接固定。

Description

一种立式活套卷扬机安全防护装置

技术领域

本实用新型涉及冷轧行业涂镀或连续退火机组立式活套的安全防护装置，特别涉及一种应用于冷轧生产线为保护立式活套安全的卷扬机安全防护装置。

背景技术

活套是冷轧涂镀或连续退火机组生产线上不可缺少的关键工艺设备，一般位于工艺段的入口和出口，它的主要用途是调整和缓解机组速度，将工艺段与入口或出口的不同速度隔离起来，保证两种不同速度的同时实现，一般每条涂镀或连续退火机组会有2-3个活套装置，活套小车通过卷扬机和钢丝绳实现上升或下降，通过活套小车的上升或下降，实现活套的冲套或拉套，冲套时，活套内带钢的存储量增加，拉套时，带钢存储量减少，以达到调整活套前后机组速度的作用。

上述所指的卷扬机一般多采用电机驱动，通常有电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，适用于像活套这样的起升高度高和装卸量大、工作频繁的情况，这种卷扬机在作业过程中一直处于不断的正转或反转过程中，以满足机组入口的停机焊接、工艺段速度要求的调整、出口段卷取分卷和平整机的换辊操作及其它异常处理的需要。在入口段焊接时，入口段短暂的停机，此时入口活套拉套，卷扬机反转，以满足工艺段的速度要求继续生产；当出口段卷取分卷，出口段降低至剪切甩尾速度，此时出口活套冲套，卷扬机正转，以满足工艺段的速度要求继续生产。为了满足生产需要，立式活套一般设计高度在三十米左右，这样在生产过程中，当钢丝绳由于设备等异常原因，牵引张力瞬间失张甚至钢丝绳瞬间断裂，势必会造成活套小车的抖动或坠落，极易引起活套内带钢的断裂，造成严重的生产事故。现有技术中针对该装置也有很多的改进方案，但是其应用效果不够理想，因此，迫切的需要一种装置来解决上述技术问题。

  专利CN201210137438.5公开了一种卷扬机安全监测装置，该装置主要通过一种位置传感器对卷扬机是否脱槽进行安全监测，检测效果良好，但是该装置无法实现对钢丝绳的失张、断裂以及卷扬机的异常转动进行监测，存在一定的不足之处。因此，迫切的需要一种新的防护装置来解决上述技术问题。

发明内容

  本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、操作方便的立式活套卷扬机安全防护装置，该防护装置自动化程度高，能够实现对钢丝绳的失张、断裂以及卷扬机的异常转动进行监测的活套用卷扬机安全装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：一种立式活套卷扬机安全防护装置，包括本体支座、摆臂支架、传感装置和胶辊，所述本体支座采用螺栓紧固在卷扬机底座上，支座上端为避免应力集中，采用圆形设计，并开设有轴孔，轴套与轴孔采用过盈配合，为避免轴套在使用过程中移位，在其一侧开设有轴套定位孔；在其中部位置设计有摆臂支架内极限位置挡铁，挡铁与支座采用焊接固定；在挡铁内侧设计有弹簧锁紧螺栓；在另一支座上设计有接近开关安装底座，为满足接近开关位置的调整，在接近开关安装底座上设计有滑槽，接近开关底座与支座同样采用焊接固定。

作为本实用新型的一种改进，所述摆臂支架采用凸缘设计，该凸缘结构贴近卷筒边缘，可以有效防止钢丝绳的滑脱出卷筒；在摆臂支架的上端开设有与电磁吸附单元相配合的螺纹孔，摆臂支架与轴套采用间隙配合，可以沿轴套中心轴线做旋转运动；在摆臂的内侧设计有弹簧锁紧螺栓，用于对回位弹簧的锁紧和拉力大小的调整；弹簧拉力小于电磁吸附力，当钢丝绳异常，电磁吸附力小于弹簧拉力时，摆臂在拉力的作用下，向内极限旋转，由接近开关发出报警或危险信号；在摆臂支架的下端设计有接近开关触发挡铁，该挡铁与摆臂支架采用焊接固定；在两个摆臂支架的上方设计有电磁吸附单元，该吸附单元采用PLC控制，可通过改变电流的大小，调整吸附力的大小，在其摆臂下端设计有电磁吸附单元位置调整螺栓，用于对电磁吸附单元和钢丝绳之间间距的调整；同时为保证摆臂支架的强度，在两个摆臂内侧设计了加强肋板。

作为本实用新型的一种改进，所述传感装置包括接近开关和轴端速度编码器，所述接近开关采用螺栓紧固在接近开关底座上，接近开关底座上开设有跑道型滑槽，接近开关及接近开关底座整体采用螺栓紧固在安装底座滑槽内，方便接近开关竖直和水平方向的调整,所述接近开关数量至少是两个，方便在钢丝绳异常时，发出报警、危险或紧急停止信号；所述速度编码器安装在轴的一端，用于对胶辊的旋转速度进行检测，间接测量钢丝绳的升降速度。

作为本实用新型的一种改进，所述胶辊中心线与卷筒中心线在同一水平面上，胶辊与卷筒凹槽之间的间隙略小于钢丝绳的直径，优选3mm，方便钢丝绳升降过程中带动胶辊的旋转，由于在使用过程中，胶辊给于钢丝绳一个适当的压力，可以有效避免钢丝绳脱槽现象的出现。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：该装置利用电磁吸附单元吸力与弹簧拉力之差，用于对摆臂支架进行控制，进而通过接近开关的动作可以间接可反映钢丝绳的位置；该装置采用胶辊中心线与卷筒中心线在同一水平面上设计，胶辊给于钢丝绳一定的压力，可以有效避免钢丝绳发生脱槽现象，即使出现脱槽现象，也可通过胶辊的变形，来减轻对钢丝绳的挤压损坏；在本体支座上设计有多个接近开关，至少是两个，用于对钢丝绳位置的监视，当钢丝绳在卷筒上缠绕异常时，分别可以发出报警、危险或紧急停止信号，尤其是当钢丝绳瞬间断裂时，该装置可以及时将紧急停止信号传至活套小车制动装置，避免活套小车出现坠落的严重事故；通过该装置的轴端编码器可以有效监控钢丝绳的升降速度，当其升降速度超过一定值时，同样会发出报警、危险或紧急停止信号，避免了由于电机异常对活套小车的影响。

附图说明

图1 为本实用新型所描述的卷扬机安全装置应用结构简图；

图2 为本实用新型所描述的卷扬机安全装置拆分结构简图；

图3 为本实用新型所描述的卷扬机安全装置局部放大结构简图；

图4 为本实用新型所描述的卷扬机安全装置组装结构简图；

其中，1底座，2电机，3卷筒，4钢丝绳，5安全装置，501支座，502回位弹簧，503锁紧螺栓，504螺栓，505摆臂支架，506轴套，507电磁吸附单元，508加强肋板，509速度编码器，510接近开关底座，511螺母，5121接近开关一，5122接近开关二，513轴，514胶辊。

具体实施方式

 为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做出进一步的说明和介绍。

实施例1：

 如图1、2、3、4所示的一种立式活套卷扬机安全防护装置，包括本体支座501、摆臂支架505、传感装置和胶辊514，所述本体支座501采用螺栓504紧固在卷扬机底座1上，支座501上端为避免应力集中，采用圆形设计，并开设有轴孔，轴套506与轴孔采用过盈配合，为避免轴套506在使用过程中移位，在其一侧开设有轴套定位孔；在其中部位置设计有摆臂支架505内极限位置挡铁，挡铁与支座501采用焊接固定；在挡铁内侧设计有弹簧锁紧螺栓503；在另一支座上设计有接近开关安装底座，为满足接近开关5121（5122）位置的调整，在接近开关安装底座上设计有滑槽，接近开关底座与支座同样采用焊接固定。

实施例2：如图1、3所示的摆臂支架505采用凸缘设计，该凸缘结构贴近卷筒3边缘，可以有效防止钢丝绳4的滑脱出卷筒3；在摆臂支架505的上端开设有与电磁吸附单元507相配合的螺纹孔，摆臂支架505与轴套506采用间隙配合，可以沿轴套506中心轴线做旋转运动；在摆臂的内侧设计有回位弹簧502锁紧螺栓503，用于对回位弹簧502的锁紧和拉力大小的调整；弹簧拉力小于电磁吸附力，当钢丝绳异常，电磁吸附力小于弹簧拉力时，摆臂支架505在拉力的作用下，向内极限旋转，由接近开关5121/5122发出报警或危险信号；在摆臂支架505的下端设计有接近开关5121/5122触发挡铁，该挡铁与摆臂支架505采用焊接固定；在两个摆臂支架505的上方设计有电磁吸附单元507，该吸附单元采用PLC控制，可通过改变电流的大小，调整吸附力的大小，在其摆臂下端设计有电磁吸附单元507位置调整螺栓504，用于对电磁吸附单元507和钢丝绳4之间间距的调整；同时为保证摆臂支架505的强度，在两个摆臂内侧设计了加强肋板508。

实施例3：如图2、3所示，所述传感装置包括接近开关5121/5122和轴端速度编码器509，所述接近开关5121/5122采用螺栓504紧固在接近开关底座上，接近开关底座上开设有跑道型滑槽，接近开关及接近开关底座整体采用螺栓504紧固在安装底座滑槽内，方便接近开关5121/5122竖直和水平方向的调整,所述接近开关5121/5122可以安装多个，至少是两个，方便在钢丝绳4异常时，发出报警、危险或紧急停止信号；所述速度编码器509安装在轴513的一端，用于对胶辊514的旋转速度进行检测。

实施例4：如图1、4所示，所述胶辊514中心线与卷筒3中心线在同一水平面上，胶辊514与卷筒3凹槽之间的间隙略小于钢丝绳4的直径，优选3mm，方便钢丝绳4的升降运动带动胶辊514的旋转，由于在使用过程中，胶辊514给于钢丝绳4一个合适的压力，可以有效避免钢丝绳4的脱槽现象的出现。

本实用新型还可以将实施例2、3、4所述技术特征中至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

本实用新型的具体使用过程如下：

如图1、2、4所示，当卷扬机的钢丝绳4异常时：其中，钢丝绳4异常包括抖动、脱槽和断裂，由于立式活套为了满足生产工艺的要求，一般设计高度在三十米左右，这样在生产过程中，当活套内张力出现波动时，势必会引起卷扬机钢丝绳4的抖动，当钢丝绳4出现抖动时，摆臂支架505在电磁吸附单元507的作用下，会跟随钢丝绳4的抖动而摆动，当其摆动幅度超出一定的极限值时，接近开关一5121就会触发动作，发出报警信号，操作人员在操作室HMI画面会得到报警信息，需生产人员到现场对设备进行点检，根据设备情况决定是否停机处理；当钢丝绳4抖动严重时，接近开关二5122就会发出危险快停信号，说明活套存在影响正常生产的异常原因，此时机组会主动停机，需生产人员对异常原因进行处理；

当钢丝绳4出现脱槽现象时，脱槽的钢丝绳4会挤压胶辊514，胶辊514变形，钢丝绳4带动电磁吸附单元507和摆臂支架505顺时针旋转，触发接近开关一5121动作，向操作室HMI画面发出报警信息，需生产人员到现场对设备进行点检，根据设备情况决定是否停机处理；当钢丝绳4脱槽缠绕凸起达到一定极限时，接近开关二2122就会发出危险快停信号，此时机组会主动停机，需要停机对钢丝绳4进行处理；

当钢丝绳4发生瞬间断裂的危险事故时，摆臂支架505在回位弹簧502的作用下，及时触发接近开关二2122动作，发出危险快停信号，此时机组会主动停机，制动单元对活套内小车进行制动，有效避免活套小车发生坠落的严重事故。

当卷扬机的电机2异常时：活套小车同样会出现快速坠落的现象，此时轴端速度编码器509将钢丝绳4的瞬时速度及时传至PLC控制单元，由控制单元与设定值进行对比，并及时发出报警或危险快停信号，当发出报警信号时，需生产人员到现场对设备进行点检，根据设备情况决定是否停机处理；当发出危险快停信号时，制动单元对活套内小车进行制动，有效避免活套小车发生坠落的严重事故。

需要说明的是上述实施例，仅仅是本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种立式活套卷扬机安全防护装置，其特征在于，所述安全防护装置包括本体支座、摆臂支架、传感装置、胶辊，所述本体支座通过螺栓紧固在卷扬机底座上，支座上端采用圆形设计，并开设有轴孔，轴套与轴孔采用过盈配合，所述轴套一侧开设有轴套定位孔；所述轴套中部位置设置有摆臂支架内极限位置挡铁，挡铁与支座采用焊接固定；在挡铁内侧设计有弹簧锁紧螺栓；在另一支座上设置有接近开关安装底座，所述接近开关安装底座上设计有滑槽，接近开关底座与支座采用焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种立式活套卷扬机安全防护装置，其特征在于，所述摆臂支架采用凸缘设计，该凸缘结构贴近卷筒边缘，在摆臂支架的上端开设有与电磁吸附单元相配合的螺纹孔，摆臂支架与轴套采用间隙配合，可以沿轴套中心轴线做旋转运动；在摆臂的内侧设计有弹簧锁紧螺栓，用于对回位弹簧的锁紧和拉力大小的调整；在摆臂支架的下端设计有接近开关触发挡铁，该挡铁与摆臂支架采用焊接固定；在两个摆臂支架的上方设计有电磁吸附单元，该吸附单元采用PLC控制，可通过改变电流的大小，调整吸附力的大小，在其摆臂下端设计有电磁吸附单元位置调整螺栓，用于对电磁吸附单元和钢丝绳之间间距的调整；同时为保证摆臂支架的强度，在两个摆臂内侧设计了加强肋板。

3.根据权利要求1所述的一种立式活套卷扬机安全防护装置，其特征在于，所述传感装置包括接近开关和轴端速度编码器，所述接近开关采用螺栓紧固在接近开关底座上，接近开关底座上开设有跑道型滑槽，接近开关及接近开关底座整体采用螺栓紧固在安装底座滑槽内，方便接近开关竖直和水平方向的调整,所述接近开关的数量至少是两个；所述速度编码器安装在轴的一端，用于对胶辊的旋转速度进行检测，间接测量钢丝绳的升降速度。

4.据权利要求2所述的一种立式活套卷扬机安全防护装置，其特征在于，所述胶辊中心线与卷筒中心线在同一水平面上。

Images