CN218114684U - 编码器、曳引机系统及升降系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种编码器、曳引机系统及升降系统，该编码器设置于所述曳引机的转轴上，用于检测所述曳引机的转速并输出对应的转速检测信号；所述编码器通过数据传输线与所述曳引机的信号输出端连接，所述编码器用于接收所述曳引机输出的反馈信号，并将所述反馈信号进行信号处理后输出；其中，所述反馈信号包括温度反馈信号和/或开关反馈信号。本实用新型可以提高曳引机的使用安全性。

Description

编码器、曳引机系统及升降系统

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，特别涉及一种编码器、曳引机系统及升降系统。

背景技术

曳引机是一种动力设备，常用于一些天车、起重、吊装、电梯等行业，曳引机通常与编码器配套使用，编码器设置于曳引机的转轴上，用于检测曳引机的转速，并将曳引机的转速信息发送到控制柜或plc或其它上位机中，使得控制柜或plc或其它上位机根据转速控制曳引机进行对应的工作。同时，在使用曳引机时，还会将曳引机内部的反馈信号如温度反馈信号等由曳引机的本体引出，通过两根电缆传输到控制柜或plc或其它上位机中，这个电缆的长度一般几米到几十米不等，然而这种接线方式会使得现场布线更加杂乱，并增加了曳引机使用的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种编码器，旨在提高曳引机的使用安全性。

为实现上述目的，本实用新型提出的编码器，应用于曳引机系统，所述曳引机系统包括曳引机，所述编码器设置于所述曳引机的转轴上，用于检测所述曳引机的转速并输出对应的转速检测信号；

所述编码器通过数据传输线与所述曳引机的信号输出端连接，所述编码器用于接收所述曳引机输出的反馈信号，并将所述反馈信号进行信号处理后输出；其中，

所述反馈信号包括温度反馈信号和/或开关反馈信号。

可选地，所述信号输出端包括温度信号输出端及开关信号输出端，所述温度信号输出端用于输出温度反馈信号，所述开关信号输出端用于输出开关反馈信号；

所述编码器用于将所述温度反馈信号及开关反馈信号进行信号处理后输出。

可选地，所述编码器还包括：

通讯模块，所述通讯模块用于与控制器通讯连接，以向所述控制器传输所述反馈信号和/或转速检测信号，以使所述控制器在接收到根据所述反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至曳引机，以控制曳引机工作。

可选地，所述通讯模块为有线通讯模块，所述有线通讯模块通过通讯线缆与所述控制器通讯连接；或者，

所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器无线通讯连接。

本实用新型还提出一种曳引机系统，所述曳引机系统包括曳引机、控制器及及上述的编码器；其中，

所述控制器分别与所述编码器及曳引机通讯连接，所述控制器用于在接收到所述编码器输出的反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至所述曳引机，以控制所述曳引机工作。

可选地，所述曳引机系统还包括：

振动传感器，设置于所述曳引机上，所述振动传感器与所述编码器电连接，所述振动传感器用于检测所述曳引机的振动状态，并输出对应的振动检测信号至所述编码器，以使所述编码器对所述振动检测信号进行信号处理后输出至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述振动检测信号，输出对应的振动控制信号至所述曳引机，以控制所述曳引机工作/停止工作。

可选地，所述曳引机系统还包括：

倾角传感器，设置于所述曳引机上，所述倾角传感器与所述编码器电连接，所述倾角传感器用于检测所述曳引机的倾斜状态，并输出对应的倾角检测信号至所述编码器，以使所述编码器对所述倾角检测信号进行信号处理后输出至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述倾角检测信号，输出对应的倾角信息。

可选地，所述曳引机系统还包括：

预警提示电路，所述预警提示电路与所述控制器电连接；

所述控制器还用于根据接收到的反馈信号，输出预警信号至所述预警提示电路，以控制所述预警提示电路输出预警信息。

可选地，所述曳引机系统还包括：

输出隔离电路，所述输出隔离电路的输入端与所述曳引机的信号输出端连接，所述输出隔离电路的输出端与所述编码器连接，所述输出隔离电路用于将所述曳引机输出的反馈信号进行隔离处理后，输出至所述编码器。

本实用新型还提出一种升降系统，所述升降系统包括上述的曳引机系统。

本实用新型技术方案通过将曳引机的信号输出端直接与编码器连接，利用编码器原先就需要一根线缆与控制器通讯连接这一特点，使得编码器将检测获取的转速检测信号及曳引机输出的反馈信号进行信号处理后，一起通过原有的通讯线缆发送控制器，仅使用一根通讯线缆即可实现曳引机工作状态的实时反馈功能，减少了曳引机与控制器之间的线缆数，简化了现场布线，减少了故障的风险点，提高了曳引机的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型曳引机系统一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型曳引机系统另一实施例的功能模块示意图；

图3为本实用新型升降系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种编码器。

目前，在使用曳引机时，还会将曳引机内部的反馈信号如温度反馈信号等由曳引机的本体引出，通过两根电缆传输到控制柜或plc或其它上位机中，这个电缆的长度一般几米到几十米不等，然而这种接线方式会使得现场布线更加杂乱，并增加了曳引机使用的安全隐患。

为解决上述问题，参照图1至图3，在一实施例中，所述编码器20设置于所述曳引机10的转轴上，用于检测所述曳引机10的转速并输出对应的转速检测信号；

所述编码器20通过数据传输线与所述曳引机10的信号输出端连接，所述编码器20用于接收所述曳引机10输出的反馈信号，并将所述反馈信号进行信号处理后输出；其中，

所述反馈信号包括温度反馈信号和/或开关反馈信号。

可以理解的是，曳引机10或集成有曳引机10的设备，其内部通常会设置有温控开关、温度传感器或其他用于检测曳引机10工作状态的组件，使得曳引机10或集成有曳引机10的设备在工作时输出对应的反馈信号至控制器30，当控制器30根据接收到的反馈信号确定曳引机10的工作状态异常，如工作温度过高、转速过高等异常状态时，控制器30会发出相应的报警并按照预定的程序执行一些动作，比如曳引机10减速、减小曳引机10的输出转矩等。因此，在使用曳引机10时，通常会使用电缆将曳引机10的信号输出端与控制曳引机10的控制器30连接，例如，当曳引机10应用于电梯系统中时，电梯系统的控制器30通常设置在控制柜中，并且控制柜与曳引机10的距离较远，通常为几米甚至为十几米，这使得设置电缆的成本很高。同时，电缆的两端还需要设置连接端子及接线盒，这无疑也会增加曳引机10的使用成本，并且还需要增加现场布线人员的人工成本，同时，在使用曳引机10工作时，每增加一个电气触点，就相当于增加了故障的风险点，增大了使用曳引机10的安全隐患。

此外，曳引机10通常与编码器20配套使用，编码器20设置于曳引机10的转轴上，用于检测曳引机10的转速，并将曳引机10的转速信息通过通讯线缆发送到控制器30中，使得控制器30根据转速控制曳引机进行对应的工作。由此可知，编码器20自身需要一根通讯线缆与控制器30通讯连接，以传输所检测的转速检测信号。因此，在本实施例中，利用这一点，将曳引机10的信号输出端与设置在曳引机10转轴上的编码器20直接连接，由于编码器20通常设置在曳引机10的转轴上，仅需要一根很短的线缆就能够将反馈信号传输至编码器20。编码器20能够通过内部的处理器21将反馈信号解析出来，也即将反馈信号转换为数字信号，并通过原有的通讯电缆将曳引机10输出的信号传输给控制器30，以实时反馈曳引机10的工作状态，如工作温度、运转速度及运转状态等，当曳引机10的工作状态异常时，控制器30会发出相应的报警并控制曳引机10改变其工作状态，比如控制曳引机10减速、减小曳引机10的输出转矩等，以达到降低曳引机10内部温度或降低曳引机10转速的效果。

本实用新型将曳引机10的信号输出端直接与编码器20连接，利用编码器20原先就需要一根线缆与控制器30通讯连接这一特点，使得编码器10将检测获取的转速检测信号及曳引机10输出的反馈信号进行信号处理后，一起通过原有的通讯线缆发送控制器30，仅使用一根通讯线缆即可实现曳引机10工作状态的实时反馈功能，可以减少连接线缆的数量，节省了长线缆、接线端子及接线盒的成本，也节省了现场布线的人工成本和工时。同时，本实用新型减少了曳引机10与控制器30之间的线缆数，简化了现场布线，减少了故障的风险点，提高了曳引机10的使用安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述信号输出端包括温度信号输出端及开关信号输出端，所述温度信号输出端用于输出温度反馈信号，所述开关信号输出端用于输出开关反馈信号；

所述编码器20用于将所述温度反馈信号及开关反馈信号进行信号处理后输出。

可以理解的是，曳引机10或集成有曳引机10的设备，其内部通常会设有温控开关或模拟量的温度传感器，这个传感器可以是NTC、PTC或其它形式的温度传感器，这个传感器可以实时的反馈曳引机10运行时的内部温度，当监测到温度过高的时候，控制器30会发出相应的报警并按照预定的程序执行一些动作，比如曳引机10减速、减小曳引机10的输出转矩等。同时，在曳引机10或集成有曳引机10的设备中通常还具有抱闸开关，抱闸开关主要用于在曳引机10的转矩消失的时候闭合锁死，使得曳引机10无法自由运转，通常应用在一些如天车、起重、吊装、电梯等行业，所以当控制器30发出让抱闸闭合锁死的信号时，要监测抱闸是否动作，这时候就需要曳引机10提供一个开关反馈。因此，在使用曳引机10时，通常会使用两根电缆将曳引机10的温度信号输出端及开关信号输出端与控制曳引机10的控制器30连接。

在本实施例中，将曳引机10的温度信号输出端及开关信号输出端与设置在曳引机上的编码器20直接连接，由于编码器20通常设置在曳引机10的转轴上，仅需要两根很短的线缆就能够将温度反馈信号及开关反馈信号传输至编码器20，以反馈曳引机10的实时工作温度及抱闸的动作状态，当曳引机10的工作温度过高时，控制器30会发出相应的报警并按照预定的程序执行一些动作，比如曳引机10减速、减小曳引机10的输出转矩等。当曳引机10的抱闸未按控制指令闭合锁死时，控制器30则会立刻控制其他锁死设备如电梯的安全阀等将曳引机10锁死，以使曳引机10无法自由运转。本实用新型仅使用编码器20与控制器30之间的一根线缆即可实现曳引机10的温度及开关控制反馈功能，节省了长线缆、接线端子及接线盒的成本，也节省了现场布线的人工成本和工时。同时，本实用新型减少了曳引机10与控制器30之间的线缆数，简化了现场布线，减少了故障的风险点，提高了曳引机10的使用安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述编码器20还包括：

通讯模块22，所述通讯模块22用于与控制器30通讯连接，以向所述控制器30传输所述反馈信号和/或转速检测信号，以使所述控制器30在接收到根据所述反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至曳引机10，以控制曳引机10工作。

在本实施例中，编码器20可以由处理器21及通讯模块22组成，处理器21可以选用CPU、MCU、CPLD等微处理器21来实现，处理器21能够对接收到的信号进行信号处理，例如能够将曳引机10输出的温度检测信号，通过内部的cpu将信号解析出来，并将其转换为对应通讯协议的信号发送至控制器30，也即将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过通讯模块22发送至控制器30中，使得控制器30根据接收到的温度检测信号确定此时曳引机10的温度状态，并根据曳引机10的温度状态控制曳引机10进行对应的动作。

可选地，所述通讯模块22为有线通讯模块22，所述有线通讯模块22通过通讯线缆与所述控制器30通讯连接；或者，

所述通讯模块22为无线通讯模块22，所述无线通讯模块22与所述控制器30无线通讯连接。

在本实施例中，通讯模块22则可以根据实际的应用需求选用有线通讯模块22或无线通讯模块22，例如可以根据与上位机或控制器30的通讯协议选择对应的有线通讯模块22，如profibus、can、ethercat、RS-485等有线通讯模块22，还可以直接采用简单的点对点的I/O传输方式。通讯模块22还可以选用蓝牙模块、WIFI模块、5G通讯模块22等无线通讯模块22，实现与控制器30或上位机之间的无线通讯连接。

本实用新型还提出一种曳引机系统，该曳引机系统包括曳引机10、控制器30及上述的编码器20；其中，

所述控制器30分别与所述编码器20及曳引机10通讯连接，所述控制器30用于在接收到所述编码器20输出的反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至所述曳引机10，以控制所述曳引机10工作。

在本实施例中，编码器20的具体结构参照上述实施例，由于本曳引机系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图1至图3，在一实施例中，所述曳引机系统还包括：

振动传感器40，设置于所述曳引机10上，所述振动传感器40与所述编码器20电连接，所述振动传感器40用于检测所述曳引机10的振动状态，并输出对应的振动检测信号至所述编码器20，以使所述编码器20对所述振动检测信号进行信号处理后输出至所述控制器30；

所述控制器30还用于根据所述振动检测信号，输出对应的振动控制信号至所述曳引机10，以控制所述曳引机10工作/停止工作。

在本实施例中，振动传感器40可以选用杠杆式测振仪、盖格尔测振仪、激光测振仪等振动传感器40来实现对曳引机10振动状态的检测。可以理解的是，振动传感器40可以设置在曳引机10上，也可以设置在编码器20内，振动传感器40能够检测曳引机10的振动状态，并将输出对应的振动检测信号至编码器20，再由编码器20将信号处理后发送至控制器30。控制器30能够根据检测控制信号确定此时曳引机10的振动状态，如振动幅度等，当确定曳引机10的振动状态异常时，例如曳引机10的振动幅度过大，或几乎不震动，则判断曳引机10此时异常，则输出对应的振动控制信号，以控制曳引机10停止工作。控制器30还可以在根据振动检测信号确定曳引机10异常时，输出预警信息，以通过声音、灯光等方式通知用户，使得用户能够及时对曳引机10进行故障排查、修复或更换等操作，提高了曳引机10的使用安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述曳引机系统还包括：

倾角传感器50，设置于所述曳引机10上，所述倾角传感器50与所述编码器20电连接，所述倾角传感器50用于检测所述曳引机10的倾斜状态，并输出对应的倾角检测信号至所述编码器20，以使所述编码器20对所述倾角检测信号进行信号处理后输出至所述控制器30；

所述控制器30还用于根据所述倾角检测信号，输出对应的倾角信息。

在本实施例中，倾角传感器50可以选用水平仪、陀螺仪、倾角计等倾角传感器50来实现对曳引机10倾斜状态的检测。可以理解的是，倾角传感器50可以设置在曳引机10上，也可以设置在编码器20内，倾角传感器50能够你检测曳引机10的倾斜状态，并将输出对应的倾角检测信号至编码器20，再由编码器20将信号处理后发送至控制器30。控制器30能够根据倾角检测信号确定此时曳引机10的倾斜状态，例如确定曳引机10是否安装于水平面上，曳引机10与安装面的倾斜角度是否与要求的倾斜角度一致等，并将确定的倾角信息，通过上位机或显示面板等组件显示给用户，以供用户查看，或者，还可以在根据倾角检测信号确定曳引机10的倾斜状态异常时，通过设置的预警提示电路60，通过声音、灯光等方式通知用户，使得用户能够及时重新安装曳引机10或对曳引机10进行调节，提高了曳引机10的使用安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述曳引机系统还包括：

预警提示电路60，所述预警提示电路60与所述控制器30电连接；

所述控制器30还用于根据接收到的温度检测信号，输出预警信号至所述预警提示电路60，以控制所述预警提示电路60输出预警信息。

在本实施例中，预警提示电路60可以选用蜂鸣器、警铃、LED提示灯等提示组件来实现，使得控制器30能够根据编码器20输出的温度检测信号、开关反馈信号、振动检测信号及倾角检测信号等信号，实时判断曳引机10的工作状态，并在曳引机10工作异常时，输出预警信号至预警提示电路60，以使预警提示电路60通过声音、灯光等方式通知用户曳引机10出现异常，使得用户能够及时发现曳引机10的异常，并及时对曳引机10进行故障排查、修复或更换等操作，提高了曳引机10的使用安全性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述曳引机系统还包括：

输出隔离电路，所述输出隔离电路的输入端与所述曳引机10的温度信号输出端连接，所述输出隔离电路的输处端与所述编码器20连接，所述输出隔离电路用于将所述曳引机10输出的温度检测信号进行隔离处理后，输出至所述编码器20。

在本实施例中，输出隔离电路可以选用光耦等电气隔离器件来实现曳引机10与编码器20之间的电气隔离。可以理解的是，输出隔离电路除了设置在曳引机10的温度信号输出端与编码器20之间，还可以设置在曳引机10的反馈信号输出端与编码器20之间、振动传感器40与编码器20之间，或者倾角传感器50与编码器20之间，以实现信号传输的电气隔离。本实用新型通过设置输出隔离电路，使得曳引机10与编码器20之间形成电气隔离，避免电气串扰导致曳引机10或编码器20的使用故障，提高了曳引机10的使用安全性。

本实用新型还提出一种升降系统，该升降系统包括上述的曳引机系统。

在本实施例中，升降系统可以应用于天车、起重、吊装、电梯等行业，用于实现对人或物品的升降功能。例如，在电梯系统中，通常具有控制柜及上述的曳引机系统，其中，曳引机系统中的控制器30设置于控制柜内，而控制柜与曳引机的距离较远，通常为几米甚至为十几米，这使得设置电缆的成本很高。因此，本实用新型将曳引机10的信号输出端直接与编码器20连接，由编码器20将曳引机10输出的反馈信号进行信号处理后发送至控制器30，仅使用一根很短的线缆即可实现曳引机10工作状态的实时反馈功能，节省了长线缆、接线端子及接线盒的成本，也节省了现场布线的人工成本和工时。此外，该曳引机系统及曳引机10控制电路的具体结构参照上述实施例，由于本升降系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种编码器，应用于曳引机系统，所述曳引机系统包括曳引机，其特征在于，所述编码器设置于所述曳引机的转轴上，用于检测所述曳引机的转速并输出对应的转速检测信号；

所述编码器通过数据传输线与所述曳引机的信号输出端连接，所述编码器用于接收所述曳引机输出的反馈信号，并将所述反馈信号进行信号处理后输出；其中，

所述反馈信号包括温度反馈信号和/或开关反馈信号。

2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述信号输出端包括温度信号输出端及开关信号输出端，所述温度信号输出端用于输出温度反馈信号，所述开关信号输出端用于输出开关反馈信号；

所述编码器用于将所述温度反馈信号及开关反馈信号进行信号处理后输出。

3.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述编码器还包括：

通讯模块，所述通讯模块用于与控制器通讯连接，以向所述控制器传输所述反馈信号和/或转速检测信号，以使所述控制器在接收到根据所述反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至曳引机，以控制曳引机工作。

4.如权利要求3所述的编码器，其特征在于，所述通讯模块为有线通讯模块，所述有线通讯模块通过通讯线缆与所述控制器通讯连接；或者，

所述通讯模块为无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器无线通讯连接。

5.一种曳引机系统，其特征在于，包括曳引机、控制器及如权利要求1-4任意一项所述的编码器；其中，

所述控制器分别与所述编码器及曳引机通讯连接，所述控制器用于在接收到所述编码器输出的反馈信号和/或转速检测信号时，输出对应的控制信号至所述曳引机，以控制所述曳引机工作。

6.如权利要求5所述的曳引机系统，其特征在于，所述曳引机系统还包括：

振动传感器，设置于所述曳引机上，所述振动传感器与所述编码器电连接，所述振动传感器用于检测所述曳引机的振动状态，并输出对应的振动检测信号至所述编码器，以使所述编码器对所述振动检测信号进行信号处理后输出至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述振动检测信号，输出对应的振动控制信号至所述曳引机，以控制所述曳引机工作/停止工作。

7.如权利要求5所述的曳引机系统，其特征在于，所述曳引机系统还包括：

倾角传感器，设置于所述曳引机上，所述倾角传感器与所述编码器电连接，所述倾角传感器用于检测所述曳引机的倾斜状态，并输出对应的倾角检测信号至所述编码器，以使所述编码器对所述倾角检测信号进行信号处理后输出至所述控制器；

所述控制器还用于根据所述倾角检测信号，输出对应的倾角信息。

8.如权利要求5所述的曳引机系统，其特征在于，所述曳引机系统还包括：

预警提示电路，所述预警提示电路与所述控制器电连接；

所述控制器还用于根据接收到的反馈信号，输出预警信号至所述预警提示电路，以控制所述预警提示电路输出预警信息。

9.如权利要求5所述的曳引机系统，其特征在于，所述曳引机系统还包括：

输出隔离电路，所述输出隔离电路的输入端与所述曳引机的信号输出端连接，所述输出隔离电路的输出端与所述编码器连接，所述输出隔离电路用于将所述曳引机输出的反馈信号进行隔离处理后，输出至所述编码器。

10.一种升降系统，其特征在于，包括如权利要求5-9任意一项所述的曳引机系统。

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