CN204980992U - 一种绞车钢丝绳速自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绞车钢丝绳速自动控制装置，设有磁钢、霍尔式接近开关及控制电路。有多个磁钢固定在绞车一卷筒端外侧圆面上，霍尔式接近开关安装在绞车支架上，卷筒运转时霍尔式接近开关检测磁钢，检测到一个就输出一脉冲信号；频率电压转换电路将该脉冲信号频率转换为电压信号，并与超速电压比较，该电压信号大于超速电压即钢丝绳超速，电压比较电路输出高电平，三极管开关电路打开，电磁继电器有电流流过并连通卷筒制动电路，制动卷筒实现超速控制；当该电压信号小于超速电压，电压比较电路输出低电平，三极管开关电路关断，电磁继电器无电流，卷筒制动电路断开，绞车按原速工作。使用本装置实现绞车钢丝绳速自动控制，消除绞车超速的隐患。

Description

一种绞车钢丝绳速自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种绞车钢丝绳速自动控制装置，具体地说是一种能配套安装在绞车上，对各种绞车提升或下放重物过程中钢丝绳出绳、收绳超速自动控制的装置。

背景技术

绞车为一种用卷筒缠绕钢丝绳提升或下放重物的轻便小型起重设备，又称卷扬机。由于通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、使用转移方便等优点，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等行业的物料升降。

目前，各行业使用的绞车基本没有实现提升和下放钢丝绳超速自动控制的功能，然而在绞车提升或下放的过程中，由于人为操作及其他因素，很容易出现提升或下降重物时钢丝绳超速的问题，该问题最为直接的影响就是绞车使用寿命，同时也存在对操作人员和现场工况安全的很大隐患。因此很有必要设计一种绞车提升或下放钢丝绳速自动控制装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有绞车在提升或下放重物过程中的钢丝绳超速问题，消除绞车钢丝绳超速的安全隐患，而提供一种结构简单、价格低廉、使用效果好，并可直接配套到各种普通绞车上使用的钢丝绳速自动控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种绞车钢丝绳速自动控制装置，与绞车配套使用，设有磁钢、霍尔式接近开关及控制电路；

所述的磁钢为超硬永磁合金固定在绞车卷筒端外侧圆面上；

所述的霍尔式接近开关为检测磁钢的传感器，安装在与固定磁钢相邻的一侧绞车支架上，用于在卷筒转动时对经过的每一个磁钢进行自动检测；

所述的控制电路包括频率电压转换电路、电压比较电路、三极管开关电路和电磁继电器控制电路；其中的频率电压转换电路输入端与霍尔式接近开关连接，输出端与电压比较电路连接，电压比较电路与三极管开关电路连接，三极管开关电路与电磁继电器控制电路连接；

所述的频率电压转换电路用于将霍尔式接近开关检测到磁钢后输出的脉冲信号频率转换为与之对应的电压信号；所述的电压比较电路用于对输入的电压值与超速电压值进行比较，当输入电压大于超速电压，则电压比较电路输出高电平，当输入电压小于超速电压，则输出低电平；所述三极管开关电路为由输入电平控制的开关电路，用于在输入高电平时使三极管开关电路打开，输入低电平时三极管开关电路关断；所述电磁继电器控制电路用于为电路中的电磁继电器输出回路控制绞车卷筒制动或开动的操作。

所述的磁钢有4～12个均匀地固定在绞车同一卷筒端外侧圆面上，且每个磁钢与所述的卷筒端外侧圆面的中心点距离相同。

一般工况中，通用绞车在提升或下放重物过程中，钢丝绳一端悬挂重物，另一端均匀缠绕在卷筒上，当重物提升或下放时钢丝绳随绞车卷筒运动，卷筒每转动一周，收绳或出绳量为卷筒一周的长度，通过控制卷筒的转动速度，就能实现绞车钢丝绳提升或下放速度的控制。

本实用新型中所述的霍尔式接近开关用于检测固定在绞车卷筒外侧端一圆面上的磁钢，可根据其输出的脉冲信号频率计算出绞车卷筒转速和钢丝绳提升或下放速度。

本实用新型绞车钢丝绳速自动控制装置的工作过程：先将本装置的多个磁钢均匀地固定在普通绞车一卷筒端外侧圆面上，且每个磁钢与该卷筒端外侧圆面的中心距相同；再将霍尔式接近开关安装到与固定磁钢相邻的一侧绞车支架上，调整使霍尔式接近开关安装到正对磁钢距离5mm处。当绞车提升或者下放重物时，钢丝绳出绳或收绳，绞车卷筒转动，固定在卷筒端外侧圆面上的磁钢以相同转速转动，每有一个磁钢经过霍尔式接近开关，霍尔式接近开关就输出一个脉冲信号，将霍尔式接近开关的输出接到控制电路中的频率电压转换电路的输入端，频率电压转换电路将脉冲信号频率转换为电压信号，即频率电压转换电路会输出一个与脉冲信号频率对应的电压信号，将该电压信号输入到电压比较电路，当该电压信号大于超速电压时，即钢丝绳超速，电压比较电路输出高电平，驱动三极管开关电路打开，电流流过电磁继电器，电磁继电器控制电路将绞车卷筒制动电路连通，卷筒制动，实现超速控制；当脉冲信号频率转换后的电压信号小于超速电压，即钢丝绳未超速，电压比较器输出低电平，三极管开关电路关断，无电流流过电磁继电器，电磁继电器控制电路将绞车卷筒制动电路断开，绞车按原工况提升或下放。

本实用新型绞车钢丝绳速自动控制装置与现有技术相比具有以下优点：本实用新型的自动控制装置结构简单，体积小，价格低廉、安装方便，通用性强，使用效果好。将本装置安装在普通绞车上就可以实现绞车提升和下放钢丝绳超速自动控制，消除绞车超速的安全隐患，保证绞车在提升和下放重物的过程中不超速，对绞车、操作工人和工况现场均起到保护作用。

附图说明

图1为本实用新型绞车钢丝绳速自动控制装置的安装结构示意图。

图2为本实用新型绞车钢丝绳速自动控制装置的工作原理图。

图3为本实用新型绞车钢丝绳速自动控制装置的电路图。

上述图中：1-绞车支架，2-磁钢，3-卷筒端外侧圆面，4-霍尔式接近开关，5-钢丝绳，6-卷筒，7-频率电压转换电路，8-电压比较电路，9-三极管开关电路，10-电磁继电器控制电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细具体的描述，但是本实用新型的保护范围并不局限于以下实施例。

实施例1：本实用新型提供一种绞车钢丝绳速自动控制装置，与绞车配套使用，设有6个磁钢2、霍尔式接近开关4及控制电路；所述的磁钢2为超硬永磁合金固定在绞车同一卷筒端外侧圆面3上；如图1所示。

所述的霍尔式接近开关4为检测磁钢2的传感器，安装在与固定磁钢相邻的一侧绞车支架1上，用于在卷筒6转动时对经过的每一个磁钢2进行自动检测；

所述的控制电路包括频率电压转换电路7、电压比较电路8、三极管开关电路9和电磁继电器控制电路10；其中的频率电压转换电路7的输入端与霍尔式接近开关4连接，频率电压转换电路7输出端与电压比较电路8输入端连接，电压比较电路8输出端与三极管开关电路9输入端连接，三极管开关电路9与电磁继电器控制电路10连接；如图2、3所示。

本实用新型装置工作过程是：参见图1，先将6个磁钢2均匀地固定在绞车同一卷筒端外侧圆面3上，且使6个磁钢2与该卷筒端外侧圆面3中心点的距离相同；再将本装置的霍尔式接近开关4安装到与固定磁钢相邻的一侧绞车支架1上，调整霍尔式接近开关4正对其中一个磁钢2，使霍尔式接近开关4与磁钢2距离5mm。当绞车在提升或下放重物过程中，钢丝绳5一端悬挂重物，另一端均匀缠绕在卷筒6上，当重物提升或下放时，绞车卷筒6转动，卷筒6每转动一周，收绳或出绳量为卷筒6一周的长度，固定在卷筒端外侧圆面3上的磁钢2以相同转速转动，当磁钢2经过霍尔式接近开关4，霍尔式接近开关4就输出脉冲信号频率Fout，将霍尔式接近开关4输出的脉冲信号频率Fout接到频率电压转换电路7的输入端Fin，频率电压转换电路7由集成频率电压转换芯片LM331和外围元件组成，如图3，频率电压转换电路7输出端输出一个为脉冲信号频率Fout十分之一的电压信号Vo(即Vo＝0.1*Fout)，通过Vo能计算出绞车收绳或出绳的速度；将该电压信号Vo输入到电压比较电路8的输入端Vi，当该电压信号Vo大于限速电压Vmax时(其中Vmax为由绞车收绳或出绳限制速度通过计算得出的超速电压，该超速电压Vmax由VCC经R9和R8分压得到)，即钢丝绳5超速，电压比较电路8输出高电平，驱动三极管开关电路9中的Q1打开，电流流过电磁继电器控制电路10中的电磁继电器(Relay)，电磁继电器控制电路10将K1中1,3连通，即绞车卷筒制动电路连通，卷筒6制动，实现超速控制；当频率电压转换后的电压信号Vo小于超速电压Vmax，即钢丝绳5未超速，电压比较电路8输出低电平，三极管开关电路9中的Q1关断，电磁继电器(Relay)无电流流过，电磁继电器控制电路10将K1中1,2连通，即绞车卷筒制动电路断开，卷筒6不制动，实现绞车按原工况提升或下放。

实施例2：本实用新型提供一种绞车钢丝绳速自动控制装置，其结构和工作过程与实施例1基本相同，不同的只是安装的磁钢有12个。

本实用新型的自动控制装置结构简单，体积小，价格低廉、安装方便，通用性强，使用效果好，能保证绞车在提升和下放重物的过程中钢丝绳不超速，对绞车、操作工人和工况现场起到保护作用，消除绞车钢丝绳超速的安全隐患。

Claims (2)

1.一种绞车钢丝绳速自动控制装置，与绞车配套使用，设有磁钢、霍尔式接近开关及控制电路，其特征在于：

所述的磁钢为超硬永磁合金固定在绞车卷筒端外侧圆面上；

所述的霍尔式接近开关为检测磁钢的传感器，安装在与固定磁钢相邻的一侧绞车支架上，用于在卷筒转动时对经过的每一个磁钢进行自动检测；

所述的控制电路包括频率电压转换电路、电压比较电路、三极管开关电路和电磁继电器控制电路；其中的频率电压转换电路输入端与霍尔式接近开关连接，输出端与电压比较电路连接，电压比较电路与三极管开关电路连接，三极管开关电路与电磁继电器控制电路连接；

所述的频率电压转换电路用于将霍尔式接近开关检测到磁钢后输出的脉冲信号频率转换为与之对应的电压信号；所述的电压比较电路用于对输入的电压值与超速电压值进行比较，当输入电压大于超速电压，则电压比较电路输出高电平，当输入电压小于超速电压，则输出低电平；所述三极管开关电路为由输入电平控制的开关电路，用于在输入高电平时使三极管开关电路打开，输入低电平时三极管开关电路关断；所述电磁继电器控制电路用于为电路中的电磁继电器输出回路控制绞车卷筒制动或开动的操作。

2.根据权利要求1所述的绞车钢丝绳速自动控制装置，其特征在于：所述的磁钢有4～12个均匀地固定在绞车同一卷筒端外侧圆面上，且每个磁钢与所述的卷筒端外侧圆面的中心点距离相同。