CN204079351U - 一种延时智能型无线防过卷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种延时智能型无线防过卷装置，包括无线发射器总成和无线接收器总成，无线发射器总成内置限位检测开关(6)、检测开关安装线路板(5)、无线发射模块(1)、干电池(4)以及用于控制无线发射模块工作时间的延时断电模块，干电池、延时断电模块以及无线发射模块连接；限位检测开关通过弹簧拉杆机构、链条与重锤相连接；无线接收器总成内置无线接收模块、声音报警器、电源保险、I/O电缆以及I/0接线排。当起重吊装设备起升快至危险操作区域时，该装置能够报警并输出控制信号，在外围机构的配合下，切断起重吊装设备往危险方向继续动作，以达到保护起重吊装设备不被破坏及周围工作人员的安全；干电池的使用寿命长。

Description

一种延时智能型无线防过卷装置

技术领域

本实用新型涉及一种起重机吊装机构吊具起升限位装置，具体是一种延时智能型无线防过卷装置，属于防过卷装置技术领域。

背景技术

在起重机吊装设备工作过程中，当吊钩向上起升，超过起重机吊装机构吊具起升的极限位置到达危险工作区域时，往往会出现过卷事故，造成人身伤害和财产损失。为了避免出现过卷事故，各种各样的防过卷装置应运而生，其中以无线防过卷装置使用最为广泛。现有无线防过卷装置可实现吊钩过卷信号检测、信号无线传输、声音报警及输出控制信号等功能，但在实际使用过程中也存在如下缺点：当起重机处于收车状态时，无线开关一般处于过卷状态，即无线发射器一直向外发射信号，需要操作者手动断电才能停止无线发射器的信号发射，否则，发射器内部电池的电量很快会被耗尽，无法支持无线开关的正常工作；即使采用太阳能供电作为补充，因太阳能供电会受到天气因素和光照强度的制约，故也存在无法使无线防过卷装置正常工作的现象，造成更大的隐患；同时，即使太阳光照很强，但由于太阳能板尺寸太小，导致其所提供的电流无法给充电电池充电，电池寿命急剧缩短。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种延时智能型无线防过卷装置，当起重吊装设备起升快至危险操作区域时，该装置能够报警并输出控制信号，在外围机构的配合下，切断起重吊装设备往危险方向继续动作，以达到保护起重吊装设备不被破坏及周围工作人员的安全。同时，该装置中干电池的使用寿命长。

为了实现上述目的，本实用新型一种延时智能型无线防过卷装置，包括无线发射器总成和无线接收器总成，所述无线发射器总成内置限位检测开关、检测开关安装线路板、无线发射模块、干电池以及用于控制无线发射模块工作时间的延时断电模块，所述干电池、延时断电模块以及无线发射模块之间通过硬导线连接；限位检测开关通过弹簧拉杆机构、链条与重锤相连接；限位检测开关与检测开关安装线路板连接，检测开关安装线路板分别与延时断电模块、无线发射模块连接；所述无线接收器总成内置无线接收模块、声音报警器、电源保险、I/O电缆以及I/0接线排；所述I/O接线排与I/0电缆连接，用于实现电源与控制信号的传输。

优选地，所述延时断电模块包括开关S1、开关S2、电池BT1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2以及运算放大器，电容C1的正极与开关S2的公共端连接，电容C1的负极、电池BT1的负极、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极以及运算放大器的负电源端连接；电池BT1的正极与开关S1的公共端连接，开关S1的常闭触点与开关S2的常闭触点连接；开关S1的常开触点与电阻R5的一端连接，开关S1的常开触点与电阻R5的连接点与三极管Q2的发射端连接；电阻R5的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R5与电阻R2的连接点与运算放大器的反相输入端B连接；运算放大器的正相输入端A、电阻R1的另一端、开关S2的常开触点及二极管D2的正极连接；运算放大器的正电源端、二极管D2的负极以及三极管Q2的集电极连接；运算放大器的输出端通过电阻R3与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极通过电阻R4与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极与二极管D1的正极连接。

优选地，所述限位检测开关、延时断电模块和无线发射模块集成组装为一体，所述无线接收模块和声音报警器集成组装为一体。

优选地，所述无线发射器总成内部所有线路板上均喷涂用于保护线路板和电子元器件的防静电漆。

与现有技术相比，本实用新型无线发射器总成内的限位检测开关通过弹簧拉杆、链条与重锤相连接，用于检测吊具是否接近臂头端，判断其是否处于危险操作区域。当起重吊装机构吊具起升到危险工作范围时，重锤被吊具抬起，限位检测开关被触发，延时断电模块被启动，在延时断电模块的控制线，干电池给无线发射模块供电，无线发射模块持续发射20～60秒(可通过硬件设置)的无线信号；一方面，无线接收模块接收到对应的无线发射模块信号后，声音报警器连续鸣叫，同时通过I/O电缆输出控制信号，在外围液压卸荷机构或电气机构的配合下，切断起重吊装设备往危险方向动作，以达到保护起重吊装设备不被破坏及周围工作人员的安全；另一方面，在无线发射模块在连续无间断工作20～60秒后，延时模块自动切断干电池4的供电，使干电池4的电量停止被消耗，从而延长了干电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型无线发射器的结构示意图；

图2为本实用新型无线接收器的结构示意图；

图3为本实用新型延时电路的原理图。

图中：1、无线发射模块，2、延时断电模块，3、发射器安装背板，4、干电池，5、检测开关安装线路板，6、限位检测开关，7、弹簧拉杆机构，8、链条，9、重锤，10、无线接收模块，11、无线接收器安装支架，12、电源保险，13、I/O接线排，14、声音报警器，15、I/O电缆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型延时智能型无线防过卷装置，包括无线发射器总成和无线接收器总成，所述无线发射器总成内置限位检测开关6、检测开关安装线路板5、无线发射模块1、干电池4以及用于控制无线发射模块1工作时间的延时断电模块2，所述干电池4、延时断电模块2以及无线发射模块1之间通过硬导线连接；限位检测开关6通过弹簧拉杆机构7、链条8与重锤9相连接；限位检测开关6与检测开关安装线路板5连接，检测开关安装线路板5分别与延时断电模块2、无线发射模块1连接；所述无线接收器总成内置无线接收模块10、声音报警器14、电源保险12、I/O电缆15以及I/0接线排13；所述I/O接线排13与I/0电缆连接，用于实现电源与控制信号的传输。考虑到起重机的工作环境，链条8可以采用不锈钢链条。而延时断电模块2控制无线发射模块1的工作时间，具有无功耗延时断电功能。

优选地，所述限位检测开关6、延时断电模块2和无线发射模块1集成组装为一体，所述无线接收模块10和声音报警器14集成组装为一体。

优选地，可在所述无线发射器总成内部所有线路板上均喷涂防静电漆，防静电漆的喷涂可以保护线路板及电子元器件。

上述无线发射模块和无线接收模块之间采用“智能”配对模式，无线接收模块自动识别、存储、校验无线发射模块的唯一识别码，无线发射模块和无线接收模块之间的配对可以循环重复。

工作过程(以伸缩式起重机为例)：通过发射器安装背板3将无线发射器总成安装在伸缩臂的臂头死点处，重锤9上有个纵向通心孔，起重机的起升钢丝绳从该孔穿过；无线接收器总成通过无线接收器安装支架11安装在起重机上车的操作室内。起重机正常工作状态下，由于重锤9的重力作用，通过链条8将弹簧拉杆机构7向下拉，使无线发射器总成内部的限位检测开关6处于未触发状态；当起重机卷扬顺时针动作，带动起升钢丝绳上的吊钩向上起升接近臂端滑轮时，首先将重锤9托起，重锤9被托起的同时，无线发射器总成内部的限位检测开关6被触发，此时，无线发射器总成内部的延时断电模块2启动，干电池4给无线发射模块1供电，并控制无线发射模块1发射无线信号的时间，通过延时断电模块2的作用，无线信号连续发射20～60秒；安装在起重机上车操作室内无线接收器总成的无线接收模块接收到该无线信号后，输出与起重机卸荷结构相对应的电信号，驱动液压卸荷电路，切断吊钩起升方向的动作，以有效的防止“过卷事故”。其中，重锤9通过不锈钢链条和弹簧拉杆机构7连接，长度为：600----1000mm(长度可调)，此长度为吊钩和臂端滑轮之间的安全距离。

可见，只有当起重吊装机构吊具起升到危险工作范围时，重锤被吊具抬起，限位检测开关被触发，在延时断电模块2的控制下，无线发射模块2才持续发射20～60秒(可通过硬件设置)的无线信号，信号发射结束后，延时断电模块2会切断干电池4的供电，使干电池4的电量停止被消耗，延长了干电池的使用寿命。而无线接收模块10接收到无线发射模块2发出的信号后，声音报警器14会连续鸣叫，同时通过I/O电缆15输出控制信号，在外围液压卸荷机构或电气机构的配合下，切断起重吊装设备往危险方向动作，以达到保护起重吊装设备不被破坏及周围工作人员的安全。

优选地，如图3所示，所述延时断电模块2包括开关S1、开关S2、电池BT1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2以及运算放大器，电容C1的正极与开关S2的公共端连接，电容C1的负极、电池BT1的负极、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极以及运算放大器的负电源端连接；电池BT1的正极与开关S1的公共端连接，开关S1的常闭触点与开关S2的常闭触点连接；开关S1的常开触点与电阻R5的一端连接，开关S1的常开触点与电阻R5的连接点与三极管Q2的发射端连接；电阻R5的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R5与电阻R2的连接点与运算放大器的反相输入端B连接；运算放大器的正相输入端A、电阻R1的另一端、开关S2的常开触点及二极管D2的正极连接；运算放大器的正电源端、二极管D2的负极以及三极管Q2的集电极连接；运算放大器的输出端通过电阻R3与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极通过电阻R4与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极与二极管D1的正极连接。从上述电路可以看出，电阻R1和电容C1组成RC定时电路，三极管Q1和三极管Q2组成电子开关，以电池BT1采用9V的电池为例，其具体的工作过程如下：

可将无线发射模块1连接在三极管Q2集电极与二极管D2负极的连接点处。当开关S1和开关S2均置于常闭触点时，电池BT1会对电容C1充电，当充电完毕时，电容C1两端的电压与电池BT1的电压相同，停止充电。当开关S1和开关S2均置于常开触点时，电容C1接入运算放大器的正相输入端A，同时也接通电阻R1进行放电，电阻R2和电阻R5之间的输入的电压为1.5V参考电压，接入运算放大器的负相输入端B，此时正相输入端A的电压大于负相输入端B的电压，运算放大器输出端输出高电平，使得三极管Q1和三极管Q2都导通，通过三极管Q2集电极输出9V电压，此电压是供给无线发射模块1使用的电压，无线发射模块1向外发出无线信号。随着电容C1的不断放电，正相输入端A的电压不断下降，当正相输入端A的电压小于负相输入端B的参考电压1.5V时，运算放大器输出端输出低电平，三极管Q1和三极管Q2都关闭，此时三极管Q2的集电极无电压输出，无线发射模块1停止工作。最终，该延时断电模块可通过开关S1和开关S2的控制对电容C1进行充电或断电，从而实现对无线发射模块1工作时间的控制。其中，通过改变电容C1和电阻R1可以改变无线发射模块工作的时间，其计算方法是：t＝-ln(A/U)RC,此电路中-ln(A/U)＝1.79。

此外，本产品可采用模具壳体，材料使用加强尼龙，以保障无线信号不被屏蔽。组装时采用密封条密封，使整个产品达到IP67的标准，可见，此产品具有集成度高、防护等级高、适应恶劣的工况环境等优点。

Claims (4)

1.一种延时智能型无线防过卷装置，包括无线发射器总成和无线接收器总成，其特征在于，所述无线发射器总成内置限位检测开关(6)、检测开关安装线路板(5)、无线发射模块(1)、干电池(4)以及用于控制无线发射模块(1)工作时间的延时断电模块(2)，所述干电池(4)、延时断电模块(2)以及无线发射模块(1)之间通过硬导线连接；限位检测开关(6)通过弹簧拉杆机构(7)、链条(8)与重锤(9)相连接；限位检测开关(6)与检测开关安装线路板(5)连接，检测开关安装线路板(5)分别与延时断电模块(2)、无线发射模块(1)连接；所述无线接收器总成内置无线接收模块(10)、声音报警器(14)、电源保险(12)、I/O电缆(15)以及I/0接线排(13)；所述I/O接线排(13)与I/0电缆连接，用于实现电源与控制信号的传输。

2.根据权利要求1所述的一种延时智能型无线防过卷装置，其特征在于，所述延时断电模块(2)包括开关S1、开关S2、电池BT1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2以及运算放大器，电容C1的正极与开关S2的公共端连接，电容C1的负极、电池BT1的负极、电阻R1的一端、电阻R2的一端、二极管D1的负极以及运算放大器的负电源端连接；电池BT1的正极与开关S1的公共端连接，开关S1的常闭触点与开关S2的常闭触点连接；开关S1的常开触点与电阻R5的一端连接，开关S1的常开触点与电阻R5的连接点与三极管Q2的发射端连接；电阻R5的另一端与电阻R2的另一端连接，电阻R5与电阻R2的连接点与运算放大器的反相输入端B连接；运算放大器的正相输入端A、电阻R1的另一端、开关S2的常开触点及二极管D2的正极连接；运算放大器的正电源端、二极管D2的负极以及三极管Q2的集电极连接；运算放大器的输出端通过电阻R3与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极通过电阻R4与三极管Q2的基极连接，三极管Q1的发射极与二极管D1的正极连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种延时智能型无线防过卷装置，其特征在于，所述限位检测开关(6)、延时断电模块(2)和无线发射模块(1)集成组装为一体，所述无线接收模块(10)和声音报警器(14)集成组装为一体。

4.根据权利要求1或2所述的一种延时智能型无线防过卷装置，其特征在于，所述无线发射器总成内部所有线路板上均喷涂防静电漆。