CN215592399U - 一种用于行车吊装置的高度限位装置和行车吊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于行车吊装置的高度限位装置和行车吊装置。所述高度限位装置与驱动电机通信连接，包括：数据采集装置，用以采集高度数据；控制装置，用以根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，使所述驱动电机断电。根据本实用新型的高度限位装置和行车吊装置，不涉及机械结构的控制，有效避免了机械式限位装置因为蜗杆传动导致的蜗杆断裂带来的限位功能失效而发生超限位的安全事故的问题。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以对受驱动电机驱动的行车到达任意指定高度位置进行限位，大大扩大了高度限位装置的使用范围。并且，根据本实用新型的高度限位装置可以在现有的机械式的高度限位装置上进行改造，制造简单、成本低。

Description

一种用于行车吊装置的高度限位装置和行车吊装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体而言涉及一种用于行车吊装置的高度限位装置和行车吊装置。

背景技术

高度限位广泛应用于各类起重机、电梯、升降舞台等有位移机械设备的场合，能够有效防止冲顶、出轨、坠落等设备和人员事故。

在一种典型的行车吊中应用的高度限位装置采用机械式限位装置。具体的，驱动电机与吊臂通过钢缆绞盘传动连接，驱动电机启动时驱动钢缆绞盘转动带动钢缆(或吊臂)升降，从而使钢缆上的行车上升或者下降，钢缆绞盘转动过程中在其轴心处传动连接的蜗杆随之转动，为了对行车的升降位置起到限定作用，在蜗杆上设置限位装置。限位装置包括在蜗杆上设置的凸轮，以及与驱动电机的电源电气连接的行程开关。当钢缆带动行车上升到预定高度时，钢缆绞盘带通过蜗轮蜗杆将转数通过凸轮触压四个行程开关实现高度计算和限位功能。

上述限位结构采用机械结构进行限位，由于其机械结构限制，钢缆绞盘的轴心开口较大，涡轮蜗杆和钢缆绞盘轴心之间的同心度无法满足绝对同心的要求，导致其受力不均匀，蜗杆在运行过程中逐渐发生磨损，随着磨损的积累，容易发生断裂，最终使限位功能失效，从而发生超限位的安全事故。为了满足限位需求，避免蜗杆突然断裂而无法限位，导致安全事故的发生，往往需要对蜗杆进行经常维护并及时处理限位器蜗杆断的故障，这一维护过程繁琐，并且产生较高的人工和物料费。同时，凸轮位置是使用人员根据经验调整获得，其触压精准度很大程度上依赖于使用人员的经验；并且在使用一段时间之后，因为反复触压会损失精度，调整起来十分不便。以上均导致机械式限位装置难以满足行车吊的高度限位要求。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种用于行车吊装置的高度限位装置和行车吊装置。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种用于行车吊装置的高度限位装置，所述高度限位装置与升降电机通信连接，包括：

所述高度限位装置与驱动电机通信连接，包括：

数据采集装置，用以采集与行车高度位置相关的高度数据；

控制装置，用以根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，使所述驱动电机断电。

示例性地，所述数据采集装置与所述驱动电机传动连接，通过采集所述驱动电机的驱动距离以采集所述高度数据。

示例性地，所述数据采集装置包括编码器，通过采集所述驱动电机的驱动角位移以采集所述高度数据。

示例性地，所述编码器与所述驱动电机之间连接有钢缆绞盘，所述驱动电机驱动所述钢缆绞盘转动以使所述钢缆绞盘上的钢缆带动行车上升或者下降，所述编码器与所述钢缆绞盘的转轴连接，用以采集所述钢缆盘受所述驱动电机驱动而转动的角位移。

示例性地，所述编码器包括单圈绝对式编码器。

示例性地，所述编码器通过万向节与所述钢缆绞盘传动连接。

示例性地，所述编码器通过蜗杆与所述钢缆绞盘传动连接，所述高度限位装置还包括在所述蜗杆末端连接的凸块和与所述驱动电机电气连接的电源开关，当所述凸块在所述蜗杆的驱动下运动至触压所述电源开关时，所述电源开关关闭以使所述驱动电机断电。

示例性地，所述控制装置包括存储有可执行的程序指令的存储器和处理器，当执行所述可执行的程序指令时，所述处理器处理所述高度数据并根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，以使所述驱动电机断电。

示例性地，所述控制装置包括与所述数据采集装置通信连接的PLC控制面板。

本实用新型还提供了一种行车吊装置，包括如上任意一项所述的高度限位装置。

根据本实用新型高度限位装置和行车吊装置，通过对驱动电机的驱动行程进行监测，采用数据采集模块采集当受驱动电机驱动的行车位置，当行车达到预设位置时，控制驱动电机停止驱动，这一过程不涉及机械结构的控制，有效避免了机械式限位装置因为蜗杆传动导致的蜗杆断裂带来的限位功能失效而发生超限位的安全事故的问题。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以对受驱动电机驱动的行车到达任意指定高度位置进行限位，大大扩大了高度限位装置的使用范围。并且，根据本实用新型的高度限位装置可以在现有的机械式的高度限位装置上进行改造，制造简单、成本低。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施例的一种行车吊装置上设置有高度限位装置的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的高度限位装置和行车吊装置。显然，本实用新型的施行并不限于机械设备领域技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

实施例一

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种用于行车吊装置的高度限位装置，包括：

数据采集装置，用以采集行车的高度数据；

控制装置，用以根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，使所述驱动电机断电。

根据本实用新型高度限位装置，通过对驱动电机的驱动行程进行监测，采用数据采集模块采集当受驱动电机驱动的行车位置，当行车达到预设位置时，控制驱动电机停止驱动，这一过程不涉及机械结构的控制，有效避免了机械式限位装置因为蜗杆传动导致的蜗杆断裂带来的限位功能失效而发生超限位的安全事故的问题。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以对受驱动电机驱动的行车到达任意指定高度位置进行限位，大大扩大了高度限位装置的使用范围。并且，根据本实用新型的高度限位装置可以在现有的机械式的高度限位装置上进行改造，制造简单、成本低。

在本实用新型的一个实施例中，在行车吊上安装高度限位装置。具体的，行车吊包括驱动电机、钢缆绞盘、以及在钢缆绞盘上的钢缆末端连接的行车。驱动电机驱动钢缆绞盘旋转的过程中钢缆绞盘上的钢缆收紧或放松，实现钢缆末端形成上升或者下降。

如图1所示，行车吊包括：驱动电机100、受驱动电机100驱动转动的钢缆绞盘101，钢缆绞盘101上设置有钢缆102，钢缆102的末端连接有行车103。当驱动电机100启动后，驱动电机100驱动钢缆绞盘101顺时针旋转，同时钢缆绞盘101上的钢缆102收紧(收集在钢缆绞盘上)，使行车103上升，当驱动电机100驱动钢缆绞盘101逆时针旋转，使钢缆绞盘101上的钢缆102放松(从钢缆绞盘上下放)，使行车103下降，

根据本实用新型，如图1所示，还设置有高度限位装置104，高度限位装置包括数据采集装置1041和控制装置(未示出)，用以在行车上升和下降过程中对行车的高度进行监控，以将行车限制在预定高度位置。

示例性的，本实用新型的高度限位装置与钢缆绞盘或者驱动电机传动相连。通过监控驱动电机的驱动距离，或者钢缆绞盘的转动距离，实现对钢缆末端的行车高度的监控。

如图1所示，在钢缆绞盘101上同轴连接有一数据采集装置1041，数据采集装置1041与钢缆绞盘101同轴连接，从而可以通过采集钢缆绞盘101顺时针旋转或逆时针旋转的转数，测算出钢缆绞盘的转动角位移，从而测算出钢缆收紧或放松的长度，进而测算出钢缆末端的行车上升或下降的距离。

需要理解的是，本实施例中设置数据采集装置测量钢缆绞盘的转动角位移仅仅是示例性的，本领域技术人员应当理解数据采集装置还可以设置在驱动电机的驱动轴上，或者与钢缆绞盘或者驱动电机传动连接的任何装置上，只要采集驱动电机或者与钢缆绞盘或者驱动电机传动连接的装置的线位移或者角位移就可以测算与驱动电机的驱动距离，进而可以得到可以计算行车上升位置的高度数据。甚至，数据采集装置可以直接设置在行车上，通过测算行车的高度位置直接得到作为高度位置的高度数据。因此，在本实用新型中任何与驱动电机传动连接的数据采集装置均可以作为本实用新型的数据采集装置。

示例性的，数据采集装置包括编码器，编码器的电机与转动装置的转轴相连，从而采集转动装置的角位移或者直线位置。在本实用新型的一个实施例中，将编码器的电机设置在钢缆绞盘或者驱动电机的转轴上，通过钢缆绞盘或者驱动电机的转轴带动其转动，采集钢缆绞盘或者驱动电机的转轴角位移。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，例如转动一圈或者一定的角度或者一定的时间发送一个脉冲，记录脉冲数，便得到编码器采集的角位移或者直线位置数据。进一步，将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式发送出去。

按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

在本实用新型的一个实施例中，采用单圈绝对式编码器。

根据本实用新型，高度限位装置还包括控制装置1042，控制装置1042对数据采集装置采集的数据进行处理后发出控制信号，以控制驱动电机的电源关闭。

在根据本实用新型的一个实施例中，所述控制装置1042包括存储有可执行的程序指令的存储器和处理器，当执行所述可执行的程序指令时，所述处理器处理所述高度数据并根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，使所述驱动电机断电。

在根据本实用新型的一个实施例中，采用编码器作为数据采集装置1041，采集钢缆绞盘转动的圈数，则高度数据为圈数。控制装置在执行所述可执行的程序指令时，所述处理器执行：将圈数换算成行车当前的位置高度，将当前位置高度与设定位置高度进行对比，当所述高度数据大于所述设定数据时发送所述控制信号。

例如，编码器上的圈数为n，则编码器的当前位置为h＝n*分辨率+单圈读数。

通过编码器量程与高度之间的换算比K(其是与钢缆绞盘直径相关的常量)，可以得到形成的当前位置高度H＝h*K。

将当前位置高度H与预设位置高度H0对比，当H＝H0时，控制装置发出控制命令信号，使驱动电机停止驱动。

在根据本实用新型的一个实施例中，控制装置包括可编程逻辑控制器(LPC)，采用可编程逻辑控制器(LPC)对数据进行处理和控制驱动电机。

可编程逻辑控制器(LPC)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

在本实施例中，采用编码器作为数据采集装置，其安装简单，可以直接与钢缆绞盘或者驱动电机的转轴连接，从而得到驱动电机的驱动距离。可以在现有的行车吊上直接简单安装。同时，编码器易于维护和检修，相较于现有的机械式高度限位装置，其不易磨损，能在钢缆绞盘连接的蜗杆折损的情况下继续进行高度限位，避免安全事故的同时，减少检修、维护成本。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以实现多个高度甚至任意高度、任意精度下的限位，相较于机械式限位结构方便直接，应用范围更广。

在根据本实用新型的一个实施例中，所述编码器通过万向节与所述钢缆绞盘传动连接。使钢缆绞盘的绞动力量通过万向节泄放，从而可以有效保护编码器。

在根据本实用新型的一个实施例中，在现有的行车吊上直接安装数据采集装置1041，其中，现有的行车吊上钢缆绞盘传动连接有蜗杆，数据采集装置传动连接在蜗杆上，通过收集蜗杆的转动角位移获得高度数据，再通过换算得到形成的高度位置。

在根据本发明的一个示例中，如图1所示，控制装置1042通过电力载波通信技术与高度限位装置中的数据采集装置1041相连，其中，控制装置1042与数据采集装置1041通过连接驱动电机的强电线1043相连，使数据采集装置采集的行车吊的位置相关的高度数据通过强电线采集并实时记录在所述控制装置中。强电线1043是通过380V电压的电线。

通过强电线1043连接数据采集装置1041，由于强电线1043提供驱动电机的电流/电压，从而控制装置1042在记录数据采集装置1041采集的高度数据时，还能够记录行车吊的驱动电机100的工作状态(即行车吊的运行状态)，当发生异常时，控制装置1042对当前行车吊的运行状态和数据采集装置进行联合处理，形成故障报警信息，推送给工作人员，以备工作人员检查和处理。

例如，数据采集装置采集行车吊运行的高度数据通过强电线传送给控制装置，控制装置接收到数据采集装置采集的高度数据并实时记录：当控制装置接收到数据采集装置采集的高度数据超过设定位置高度，控制装置发送关闭驱动电源的指令后，控制装置采集强电线上供给给驱动电机的电流为零作为行车吊运行状态为停止运行的停止信号，控制装置处理处理高度数据和停止信号，作为第一故障状态保存，以备工作人员备查；当数据采集装置采集的高度数据发生异常而超过设定高度时，当控制装置接收到数据采集装置采集的高度数据超过设定位置高度，控制装置发送关闭驱动电源的指令后，控制装置采集强电线上供给给驱动电机的电流不为零作为行车吊运行状态为处于运行状态的运行信号，控制装置处理处理高度数据和运行信号，作为第二故障状态保存，并发送强制断电的信号。

在根据本发明的一个示例中，控制装置设置有具有显示功能的控制屏。工作人员通过控制屏可以直接读取数据采集装置采集的高度数据和故障报警信息以及相关控制信号等。

进一步，在上述实施例中，高度限位装置还包括在所述蜗杆末端连接的凸块和与所述驱动电机电气连接电源开关，当所述凸块在所述蜗杆的驱动下运动至触压所述电源开关时，所述电源开关关闭使所述驱动电机断电。

将高度限位装置设置在现有的包括在蜗杆上设置的凸轮以及与驱动电机的电源电气连接的电源开关，之外还包括数据采集装置和控制装置，从而使对行车的高度限位进行双重控制，采用凸轮和电源开关的限位装置的控制下达到预定高度时，关闭驱动电机电源；或者采用数据采集装置和控制装置的限位装置的控制下达到预定高度时，关闭驱动电机电源，从而实现双重保护和有效限位。

上述将高度限位装置设置在现有的包括在蜗杆上设置的凸轮以及与驱动电机的电源电气连接的电源开关，之外还包括数据采集装置和控制装置的实施例，将本实用新型的高度限位装置在现有的行车吊上直接简单安装，使高度限位装置，能在钢缆绞盘连接的蜗杆折损的情况下继续进行高度限位，避免安全事故的同时，减少检修、维护成本。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以实现多个高度甚至任意高度下的限位，相较于机械式限位结构方便直接，应用范围更广。

需要理解的是，本实用新型采用编码器作为数据采集装置，仅仅是示例性的。本领域技术人员应当理解，任何可以采集可以反映行车高度位置的数据的装置，均可以作为本实用新型的数据采集装置，例如，用以感测距离的红外测距仪等。

实施例二

本实用新型还提供了一种行车吊装置，其包括如实施例一所述的高度限位装置。

如图1所示，行车吊包括：驱动电机100、受驱动电机100驱动转动的钢缆绞盘101，钢缆绞盘101上设置有钢缆102，钢缆102的末端连接有行车103。当驱动电机100启动后，驱动电机100驱动钢缆绞盘101顺时针旋转，同时钢缆绞盘101上的钢缆102收紧(收集在钢缆绞盘上)，使行车103上升，当驱动电机100驱动钢缆绞盘101逆时针旋转，使钢缆绞盘101上的钢缆102放松(从钢缆绞盘上下放)，使行车103下降，

根据本实用新型，如图1所示，还设置有高度限位装置104，用以在行车上升和下降过程中对行车的高度进行监控，以将行车限制在预定高度位置。

其中高度限位装置包括数据采集装置和控制装置，其分别采用如实施例一所述的装置实现，在此不再赘述。

根据本实用新型高度限位装置，通过对驱动电机的驱动行程进行监测，采用数据采集模块采集当受驱动电机驱动的行车位置，当行车达到预设位置时，控制驱动电机停止驱动，这一过程不涉及机械结构的控制，有效避免了机械式限位装置因为蜗杆传动导致的蜗杆断裂带来的限位功能失效而发生超限位的安全事故的问题。同时，根据本实用新型的高度限位装置可以对受驱动电机驱动的行车到达任意指定高度位置进行限位，大大扩大了高度限位装置的使用范围。并且，根据本实用新型的高度限位装置可以在现有的机械式的高度限位装置上进行改造，制造简单、成本低。根据本实用新型的行车吊装置也因为包含上述高度限位装置，也具有上述优点。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (9)

1.一种用于行车吊装置的高度限位装置，其特征在于，所述高度限位装置与驱动电机通信连接，包括：

数据采集装置，用以采集与行车高度位置相关的高度数据，其中，所述数据采集装置包括编码器，通过采集所述驱动电机的驱动角位移以采集所述高度数据；

控制装置，用以根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，使所述驱动电机断电。

2.根据权利要求1所述的高度限位装置，其特征在于，所述数据采集装置与所述驱动电机传动连接，通过采集所述驱动电机的驱动距离以采集所述高度数据。

3.根据权利要求1所述的高度限位装置，其特征在于，所述编码器与所述驱动电机之间连接有钢缆绞盘，所述驱动电机驱动所述钢缆绞盘转动以使所述钢缆绞盘上的钢缆带动行车上升或者下降，所述编码器与所述钢缆绞盘的转轴连接，用以采集所述钢缆盘受所述驱动电机驱动而转动的角位移。

4.根据权利要求1所述的高度限位装置，其特征在于，所述编码器包括单圈绝对式编码器。

5.根据权利要求3所述的高度限位装置，其特征在于，所述编码器通过万向节与所述钢缆绞盘传动连接。

6.根据权利要求3所述的高度限位装置，其特征在于，所述编码器通过蜗杆与所述钢缆绞盘传动连接，所述高度限位装置还包括在所述蜗杆末端连接的凸块和与所述驱动电机电气连接的电源开关，当所述凸块在所述蜗杆的驱动下运动至触压所述电源开关时，所述电源开关关闭以使所述驱动电机断电。

7.根据权利要求1所述的高度限位装置，其特征在于，所述控制装置包括存储有可执行的程序指令的存储器和处理器，当执行所述可执行的程序指令时，所述处理器处理所述高度数据并根据所述高度数据发送控制信号至所述驱动电机，以使所述驱动电机断电。

8.根据权利要求7所述的高度限位装置，其特征在于，所述控制装置包括与所述数据采集装置通信连接的PLC控制面板。

9.一种行车吊装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的高度限位装置。

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