CN207957623U - 一种卷扬自动刹车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷扬自动刹车系统，包括卷扬转筒、制动装置、从卷扬转筒上延伸出的钢丝绳、信号装置以及与制动装置连接的控制信号源；信号装置包括信号检测端以及信号输出端，信号检测端接触在钢丝绳上，信号输出端根据摆动幅度将信号传递至控制信号源，控制信号源根据该信号控制制动装置进行刹车制动。本实用新型的一种卷扬自动刹车系统，具有可自动判定紧急制动的优点。

Description

一种卷扬自动刹车系统

技术领域

本实用新型涉及一种卷扬系统，尤其涉及一种卷扬自动刹车系统。

背景技术

现有的卷扬刹车系统主要分为人工手动刹车与控制卷扬本身旋转圈数来刹车。人工手动刹车会使操作人员精神高度紧张，容易出现提早刹车(在夯锤等工作重物未落地的情况下刹车)或推迟刹车(在夯锤等工作重物落地后未及时刹车)；提早刹车会造成钢丝绳崩断甚至把卷扬从设备平台扯出，造成安全事故；推迟刹车会造成卷扬继续旋转将钢丝绳甩出，造成钢丝绳甩到地面、从滑轮上甩出等故障；而对于地下洞内的强夯作业，由于操作人员无法目视到夯锤落地情况而无法进行施工。而通过控制卷扬本身旋转圈数来控制吐绳多少的自动刹车系统，由于系统设定每个动作往下放的钢丝绳长度是按程序设定来进行变化的，每次都是恒定的，而实际工况由于地面软硬不同，夯锤每次夯击的下沉深度是不同的，因此存在多放或者少放的情况，也不能满足该工况下卷扬的制动要求。因此，设计一种系统，使得可以在强夯机实施带夯锤不脱钩强夯或SDDC施工等工况下，在重物触地钢丝绳不受力的瞬间，进行卷扬的紧急制动，以防止卷扬继续旋转而将钢丝绳卷扬甩出，是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种能自动判定紧急制动的卷扬刹车系统。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种卷扬自动刹车系统，包括卷扬转筒、制动装置、从卷扬转筒上延伸出的钢丝绳、信号装置以及与制动装置连接的控制信号源；信号装置包括信号检测端以及信号输出端，信号检测端接触在钢丝绳上，信号输出端根据摆动幅度将信号传递至控制信号源，控制信号源根据该信号控制制动装置进行刹车制动。

优选的，信号检测端为可移动的活塞片或活塞杆，信号检测端的前端与所述钢丝绳连接，信号检测端的尾端连接所述压力源。

优选的，信号装置为气缸或油缸。

优选的，信号输出端为设置在信号装置上的进气口以及出气口；控制信号源包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀以及第五控制阀；第一控制阀的一端连接第三控制阀的控制口，第一控制阀的另一端通过第四控制阀与压力源连接；第三控制阀的一端连接压力源，第三控制阀的另一端连接第二控制阀的其中一端，第二控制阀的另外一端连接第五控制阀的控制口；出气口控制连接第一控制阀以及第二控制阀；第五控制阀一端连接压力源，第五控制阀的另一端连接到制动控制器，制动控制器控制连接制动装置。

优选的，制动控制器为气缸、油缸或者液压马达。

优选的，第一控制阀、第二控制阀与第四控制阀为气动继动阀或者油控继动阀，第五控制阀为继动阀。

优选的，还包括第六控制阀，第六控制阀一侧进口端连接第二控制阀，第六控制阀另一侧进口端连接手动控制装置，第六控制阀的出口端连接第五控制阀的控制口。

优选的，还包括压绳器，信号装置设置在压绳器上。

优选的，制动装置包括可伸缩的活塞以及刹车片。

优选的，信号检测端前端设置有滚轮。

有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的一种卷扬自动刹车系统通过增加信号装置以及控制信号源，使得信号装置接受来自绷紧的钢丝绳传递来的力，通过钢丝绳摆动幅度的变化转化为力的变化，信号输出端发出信号，最终通过制动控制器控制制动装置对卷扬自动制动。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的一种卷扬自动刹车系统开放时的状态示意图；

图2为本实用新型的一种卷扬自动刹车系统紧急制动时的状态示意图；

图3为本实用新型一种卷扬自动刹车系统的另一种实施方式；

图4为本实用新型一种卷扬自动刹车系统的控制管路图。

具体实施方式

一种卷扬自动刹车系统，包括卷扬转筒1、制动装置2、从卷扬转筒1上延伸出的钢丝绳11、信号装置4以及与制动装置2连接的控制信号源5；信号装置4包括信号检测端41以及信号输出端42，信号检测端41接触在钢丝绳11上用于测定钢丝绳11的摆动幅度，由于钢丝绳11在悬挂重物以及放下重物的过程中是绷直状态，钢丝绳11可对信号检测端41施加一个拉力或者压力，信号检测端41检测到力的变化后可判断钢丝绳的摆动幅度出现变化，进而通过信号输出端42将信号传递至控制信号源5，控制信号源5根据该信号控制制动装置2进行刹车制动。

如图1和图2所示，信号检测端41为可移动的活塞片或活塞杆，信号检测端41的前端与所述钢丝绳11连接，通过钢丝绳11的绷直状态对其施加力F1。信号检测端41的尾端连接压力源7，压力源7可对其施加力F2。根据固定方向的不同力F1可以为对信号检测端41的拉力或者压力。力F1和力F2为相反的作用力以相互平衡。信号装置4可根据需要固定在压绳器3上，使得结构简单稳固。力F1和力F2的相互平衡实现信号检测端41的位置保持不变。当力F1变化时，说明钢丝绳11的状态发生了变化。信号检测端41朝向力F2的方向移动，发生行程变化，信号输出端42将此行程位移的变化发出到控制信号源5，进而控制制动装置2完成刹车制动。制动装置2包括可伸缩的活塞21以及刹车片22。活塞21可通过气缸、油缸、连杆或者弹簧完成伸缩动作，确保刹车功能的可靠实现。

如图1和图2所示，信号装置4为气缸或油缸等行程控制单元。相应的压力源7为气源装置或液压源装置。压力源7与信号装置4直接连通。通过稳定的气压或者油压实现力F2，进而精确的与来自钢丝绳11的力F1平衡。当然，压力源7的实施方式不限于气压液压，压力源7也可为弹簧，或者压力源7为两块磁铁相斥或相吸。通过弹力以及磁力作为力F2也能达成与来自钢丝绳11的力F1平衡的目的。此时信号装置4应包括一块活塞片，压力源7可以作为部件设置在信号装置4上也可以分开成两部设置。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，信号检测端41前端设置有滚轮411。由滚轮411与钢丝绳11进行接触，再传递到一体的信号检测端41上，防止信号检测端41在与钢丝绳11直接压力抵触的过程中磨损。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，还包括控制信号装置4功能开闭的控制开关8，控制开关8为一个可手动开闭的泄气阀或截止阀等。使得在紧急情况下，可人为控制系统的启用。控制开关8一般设置在压力源7上或与之相连。当然控制开关8也可以设置在信号装置4、信号控制源5、制动控制器6上，切断其中一个即可保证系统的停止。

具体工作时，如图1所示，提起重物阶段，卷扬转筒1旋转，钢丝绳11在重物拉力G的作用下被拉的绷直，进而这种趋势转化为力F1作用到信号检测端41的前端，信号检测端41的尾端受到来自压力源7的力F2。此处图示结构所显示的力F1为压力，若改变信号装置4的位置到钢丝绳11的另一侧则力F1为拉力，力F2为负压拉力，下同。在上升过程中，可微调力F2，使得力F1与力F2平衡，信号检测端41承受两端压力保持中间位置不动，制动装置2关闭，卷扬处于开放状态。如图1所示，提升重物到预定高度后，解除卷扬转筒1的驱动，重物下落，带动卷扬转筒1继续转动，钢丝绳11在重物拉力G的作用下继续保持绷直，并且钢丝绳11仍然有朝外侧旋转的趋势，这种趋势仍然转化为力F1作用到信号检测端41上，使得信号检测端41保持平衡，制动装置继续关闭，卷扬处于开放状态。

如图2所示，在重物落地后钢丝绳11断力的一瞬间，卷扬转筒1在惯性的作用下继续转动释放更多长度的钢丝绳11，此时钢丝绳11已经不受重物拉力G的作用，无法保持绷直的状态，作用到信号检测端41的力F1减小甚至于消失，信号检测端41朝向力F2的推进方向移动。气缸、油缸以及可发出行程变化信号的装置，通过信号输出端42发送到信号控制源5，信号控制源5控制制动装置2进行刹车动作完成制动。

不同于前述信号装置4为气缸或油缸等行程控制单元的结构，如图3所示，本处提供另一种依靠电路的实施方式。信号装置4为传感器，因此无须单独设置压力源7，力F2即为信号装置4固定后针对力F1的反作用力。传感器较佳的是使用力敏传感器或者位置传感器。直接由信号检测端41检测钢丝绳11的力F1，或者信号检测端41检测钢丝绳11的摆动幅度以及位置。当钢丝绳11的力F1或钢丝绳11的摆动幅度以及位置发生变化时，由信号装置4的信号输出端42发送到信号控制源5，信号控制源5控制制动装置2进行刹车动作完成制动。

较佳的实施方式，如图3所示，若信号装置4传感器并与钢丝绳11发生触碰，信号检测端41的前端可设置滚轮411。其功能也是防止信号检测端41磨损。

较佳的实施方式，如图3所示，还包括控制信号装置4功能开闭的控制开关8，此时控制开关8可为一个可手动开闭的电通断开关，设置在信号装置4、信号控制源5、制动控制器6的相应电路上。

本处以信号装置4为传感器具体工作方式以及作用过程与前述两段信号装置4为气缸、油缸等机械式的工作方式以及作用过程相同或相似。整体上均以信号装置4检测相应信号并发出信号到信号控制源5，再直接或间接的自动控制制动装置2进行刹车。

当然，如图1和图2所示，还包括制动控制器6，控制信号源5通过信号检测端41的行程变化发送相应的液压、气压或电信号到制动控制器6。制动控制器6为液压开关装置，可通断所连接的油源或气源。由此控制制动装置2进行相应的制动动作执行。从信号装置4到信号控制源5再到制动控制器6。实现由行程变化转为气、液信号的变化，使得控制体系下稳定工作，适应复杂的环境。当然由行程变化转为电信号也可以，只需对制动控制器6设置为可接收转换电信号的装置即可，例如电磁阀、截止阀。制动控制器6开启后，通过所连接的油源或气源控制制动装置2进行制动。

上几段的实施例中，信号检测端41可以为信号装置4上的电磁感应器，由电磁感应器感应位置进而发出电信号或者电磁信号，再通过电磁实现气缸油缸运动进而制动，但是强夯机使用过程复杂，负荷多变，因此，本处再具体提供一种不依赖电的液动气动控制管路方案，以避免在设备强夯机使用过程中复杂的环境给电控制带来不稳定因素。应明确的是，在图1和图2中未提及，控制信号源5所需的气源可以是由压力源7提供，也可以是另外单独管路气源提供，为简化管路，本处实施方式中会将压力源7与控制信号源5连接。

如图4所示，信号装置4为气缸或油缸等行程控制单元，信号输出端42为设置在信号装置4上的进气口42a以及出气口42b；控制信号源5包括第一控制阀51、第二控制阀52、第三控制阀53、第四控制阀54以及第五控制阀55；第一控制阀51的一端连接第三控制阀53的控制口，第一控制阀51的另一端通过第四控制阀54与压力源7连接；第三控制阀53的一端连接压力源7，第三控制阀53的另一端连接第二控制阀52的其中一端，第二控制阀52的另外一端连接第五控制阀55的控制口；出气口42b控制连接第一控制阀51以及第二控制阀52；第五控制阀55一端连接压力源7，第五控制阀55的另一端连接制动控制器6，制动控制器6控制连接制动装置2。第一控制阀51与第二控制阀52可为气动继动阀或者油控继动阀，第三控制阀53可为常通的断气阀，第四控制阀54可为油控气动阀或气动继动阀，第五控制阀55可为继动阀。制动控制器6可为气缸、油缸或者液压马达的一种，在收到从第五控制阀55发送过来的控制气液信号后，制动控制器6控制制动装置2启动，实现刹车。

自动刹车阶段，信号检测端41检测到相应信号，进气口42a与出气口42b连通：第一控制阀51的控制口进气，第四控制阀54连通到第三控制阀53的控制口为后续解除刹车做准备，此时第四控制阀54未收到油控制源541的油路信号为断开状态；第二控制阀52的控制口进气，第二控制阀52连通两端所连接元件，压力源7-第三控制阀53-第二控制阀52-第五控制阀55的控制口整条管路连通；第五控制阀55的控制口进气，第五控制阀55连通两端所连接元件，压力源7-第五控制阀55-制动控制器6的第一控制端整条管路连通；制动控制器6进控制气或者控制油，驱动制动装置2，实现动作制动。

解除刹车阶段，从油控制源541通入气或者油进入第四控制阀54的控制口，当然若是第四控制阀54本身就具有截断功能则油控制源541可以取消以简化管路。第四控制阀54连通两端所连接元件，压力源7-第四控制阀54-第一控制阀51-第三控制阀53的控制口管路连通；第三控制阀53的控制口进气，第三控制阀53断开两端所连接元件；第五控制阀55控制口停止供气，阀连接复位，第五控制阀55断开两端所连接元件；第五控制阀55停止向制动控制器6供气，制动控制器6复位，制动装置2解除驱动，制动状态解除。

较佳的实施方式，如图4所示，还包括第六控制阀56，第六控制阀56为梭阀，第六控制阀56一侧进口端连接第二控制阀52，第六控制阀56另一侧进口端连接手动控制装置561，第六控制阀56的出口端连接第五控制阀55的控制口。手动控制装置561可与脚刹相连，便于操作人员灵活控制制动。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种卷扬自动刹车系统，包括卷扬转筒(1)、制动装置(2)以及从所述卷扬转筒(1)上延伸出的钢丝绳(11)，其特征在于：还包括信号装置(4)以及与所述制动装置(2)连接的控制信号源(5)；所述信号装置(4)包括信号检测端(41)以及信号输出端(42)，所述信号检测端(41)接触在所述钢丝绳(11)上用于测定所述钢丝绳(11)的摆动幅度，所述信号输出端(42)根据摆动幅度将信号传递至所述控制信号源(5)，所述控制信号源(5)控制所述制动装置(2)进行刹车制动。

2.根据权利要求1所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述信号检测端(41)为可移动的活塞片或活塞杆，所述信号检测端(41)的前端与所述钢丝绳(11)连接，所述信号检测端(41)的尾端连接压力源(7)。

3.根据权利要求2所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述信号装置(4)为气缸或油缸。

4.根据权利要求3所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述信号输出端(42)为设置在所述信号装置(4)上的进气口(42a)以及出气口(42b)；

所述控制信号源(5)包括第一控制阀(51)、第二控制阀(52)、第三控制阀(53)、第四控制阀(54)以及第五控制阀(55)；

所述第一控制阀(51)的一端连接所述第三控制阀(53)的控制口，所述第一控制阀(51)的另一端通过所述第四控制阀(54)与所述压力源(7)连接；

所述第三控制阀(53)的一端连接所述压力源(7)，所述第三控制阀(53)的另一端连接所述第二控制阀(52)的其中一端，所述第二控制阀(52)的另外一端连接所述第五控制阀(55)的控制口；

所述出气口(42b)控制连接所述第一控制阀(51)以及所述第二控制阀(52)；

所述第五控制阀(55)一端连接所述压力源(7)，所述第五控制阀(55)的另一端连接到制动控制器(6)，所述制动控制器(6)控制连接所述制动装置(2)。

5.根据权利要求4所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述制动控制器(6)为气缸、油缸或者液压马达。

6.根据权利要求4或5所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述第一控制阀(51)、所述第二控制阀(52)与所述第四控制阀(54)为气动继动阀或者油控继动阀，所述第五控制阀(55)为继动阀。

7.根据权利要求4或5所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：还包括第六控制阀(56)，所述第六控制阀(56)一侧进口端连接所述第二控制阀(52)，所述第六控制阀(56)另一侧进口端连接手动控制装置(561)，所述第六控制阀(56)的出口端连接所述第五控制阀(55)的控制口。

8.根据权利要求1至5任一项所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：还包括压绳器(3)，所述信号装置(4)设置在所述压绳器(3)上。

9.根据权利要求1至5任一项所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述制动装置(2)包括可伸缩的活塞(21)以及刹车片(22)。

10.根据权利要求2至5任一项所述的卷扬自动刹车系统，其特征在于：所述信号检测端(41)前端设置有滚轮(411)。