CS201133B1 - Zařízení k elektromechanickému jištění proti přetěžování mostových jeřábů - Google Patents

Description

(54) Zařízení k elektromechanickému jištění proti přetěžování mostových jeřábů

Vynález se týká zařízení k elektromechanickému jištění proti přetěžování mostových jeřábů, používaných k manipulaci s břemeny, jejichž hmotnost nelze vždy spolehliv ě zjistit nebo odhadnout, např. na šrotištích, ve skladech hutního materiálu, apod.

Při manipulaci s mostovými jeřáby dochází často k jejich přetěžování,» to z několika důvodů. Jednak je to z neznalosti, nebo špatného odhadu váhy břemena, jednak náhodným zachycením břemene nebo jeho vázacích prostředků o jiný předmět, konstrukcí apod., čímž dojde k náhlému zatížení mostového jeřábu, popřípadě k jeho okamžitému přetížení.

Dosud známá zařízení k jištění mostových jeřábů proti přetížení jsou řešena hydraulicky, elektricky, mechanicky, nebo kombinací těchto zařízení.

Stávající mechanická zařízení využívají momentových kuželových lamelových, zubových a pružných spojek v eventuální návaznosti na využití principu rohatky a západky, nejsou vhodná a provozně spolehlivá, neboť rozdílné koeficienty tření za klidu a za pohybu, dále rychlejší opotřebení, ani zařízení, vypínající zdvihový elektromotor při určitém stlačení pružiny, nevyhovující zcela obecnému uspořádání zdvihového ústrojí jeřábu, které není realizováno pouze jedním, ale častěji i dvěma zdvihovými elektromotory s jedním nebo dvěma navíjecími lanovými bubny (kočka s dvěma bubny). Tato zařízení v kombinaci a pákovými převody také důsledně neřeší funkční využití stávajících koncových nebo jistí201 133

201 133

- 2 cích vypínačů zdvihu v celkovém uspořádání elektroinstalace mostového jeřábu. Koncová vypínače zdvihu v provedení pákovém nebo vřetenovém ztrácejí své výlučné poslání, nehledě k tomu, že vřetenové koncové vypínače, nejčastěji na mostových jeřábeoh používané, nelze těmito zařízeními ovládat. Další nevýhodou uvedených zařízení je, že nezachovávají původní uspořádání a funkci závěsů nosných lan, které většinou umožňují jejich kývání v jedné nebo dvou navzájem kolmých rovinách.

Jiná mechanická řešení spočívají v použití různých pojistných spojek (třecích, kuželových nebo lamelových a využitím rohatky a západky atd.).

Nevýhody takového zařízení jsou v tom, že neumožňují sečíst obě hodnoty snímačů sil v obou nosných lánech, tj. síly představující skutečná napětí v těchto nosných lánech. I kdyby byl mostový jeřáb uspořádán tak, ie by zdvih břemena byl proveden pouze jedním elektromotorem, je použití těchto spojek, nejpravděpodobněji na hřídeli mezi elektromotorem a brzdovým bubnem, konstrukčně velmi obtížné, nehledě na malou provozní spolehlivost (koeficient třetí je závislý na povětrnostních podmínkách, opotřebení funkčních částí je rychlé a seřizování pomocnými přítlačnými pružinami je málo citlivé, podobně jako je tomu u systému rchatka - západka).

Dalším důsledkem nedokonalého jištění proti přetěžování mostových jeřábů je, že dochází k nadměrným průhybům a trvalým deformacím hlavní nosné mostové konstrukce, která potom již nevyhovuje předepsaným požadavkům periodických a zatěžkávacích zkoušek, zejména v oblasti pružných deformací, kdy po odlehčení jeřábu zkušebním břemenem jsou získané výsledky měření zkreslené a nepřesné*

Elektrická zařízení, sledující napěťové a proudové hodnoty!zdvihových elektromotorů jsou rovněž provozně nespolehlivé, neboť napěťové a proudové hodnoty na celé déloe dráhy jsou značně rozdílné. Elektrické odpory uhleníkových trolejí, rozdílné přechodové odpory na sběračích, vliv koroze, opotřebení a v neposlední řadě i nerovnoměrných nánosů z prostředí jeřábových provozů jsou hlavní příčinou výše uvedeného stavu. Rovněž zařízení využívající hydraulických prvků a obvodů jsou pro hrubé podmínky jeřábových provozů značně nevýhodné. Jejich pořizovací cena je ve srovnání s klasickými mechanickými prvky vyěěl. Nespolehlivá těsnění ucpávek vyžadují zvýšené nároky na údržbu.

Shora popsané nevýhody odstraňuje zařízení k elektromechanickému jištění proti přetížení mostových jeřábů vybavených zejména dvojbubnovou kočkou, se závěsem nosných lan uloženým v odpružených vahačích kloubově připojených na rám kočky a současně nesenýoh táhlem s nastavitelným koncem, opírajícím se o pružinu, dále s ukazatelem a dotykovým závažím, pod kterým je v nastavitelné vzdálenosti umístěn jistící spínač, napojený na cívku pomocného relé k ovládání výstražné signálky, podle vynálezu,jehož podstatou je, že pružina je podepřena kulovou podložkou, uloženou v kulové pánvi vzpěry, opírající se svým kloubem o rám kočky, přičemž lanko upnuté v úchytu odpruženého vahače je vedeno na sčítací kladku, na níž je indikačním lankem připojeno napínací závaží.

Zařízení podle vynálezu nejen automaticky jistí mostový jeřáb proti přetížení, ale

- 3 201 133 umožňuje plynulou indikaci v průběhu zatěžování, takže obsluha mostového jeřábu může bezprostředně sledovat narůstající silové účinky, které odečítá z ukazatele unístěného na Jeřábové kečoe, což dovoluje jeřábníkovi předejít přetížení mostového jeřábu včasným vypnutím zdvihového ústrojí.

Indikované hodnoty ukazatele slouží dále obsluze mostového jeřábu k rychlé orientací o hmotnosti manipulovaného břemene, bližšímu objaenění zařízení podle vynálezu jsou připojeny výkresy, kde obr. 1 znázorňuje schematicky mechanickou část zařízení podle vynálezu, obr, 2 představuje elektrickou část zařízení podle vynálezu pro stykačové řízení a obr, 3 elektrickou část pro jištění jeřábu se silovým zařízením,

Na obr. 1 jsou znázorněny závěsy 2 nosných lan 2 které jsou uloženy v odpružených váhačíeh ± s lineární charakteristikou. Odpružené vahače 2 jsou kloubově připojeny na rám kočky 2 ^a jaou současně neseny táhlem 6., která má nastavitelný konec 2, opírající se o pružinu 8, které je podepřena kulovou podložkou 2 uloženou v kulové pánvi 10 vzpěry 11. Tato vzpěra 11 se opírá svým kloubem 12 o rám kočky 2» přičemž lanko 22» upnuté v úchytu 13 odpruženého vahače 2 áe vedeno na sčítaoí kladu 16 nesoucí na pomocném lanku 18 zavěšovaoi kladku 22.» uíŽ je indikačním lankem 25 připojen ukazatel 26 a dále zavěšeno napínací závaží 20 a dotykové závaží 21. pod kterým je v nastavené vzdálenosti umístěn jističi spínač 24. který je napojen na cívku 45 pomocného relé, které je opatřeno spínacími kontakty 50 pomocného relé k ovládání výstražné signálky 49.

Na obr, 2 je znázorněna elektrická část zařízení podle vynálezu pro jištění mostových jeřábů se stykačovým ovládáním, kde rozpínací kontakty 32 cívky 45 pomocného relé jsou zapojeny sériově do obvodu sestávajícího ze svorky první fáze R rozpínacíoh kontaktů 32 cívky 39 stykače pro spouštění břemena a z nulového vodiče 36 a stykače pro zdvihání břemena, jejíž silové kontakty 30 jsou zapojeny sériově mezi svorky 27 trojfázového rozvodu a elektromotor 28 zdvihového ústrojí.

Na obr, 3 je schematicky znázorněna elektrická část zařízení podle vynálezu pro jeřáby se silovým ovládáním, kde rozpínací kontakty 32 pomocného relé jsou sériově zapojeny do obvodu sestávajícího ze svorky 62 první fáze R pojistky 46 cívky 54 pomocného stykače a nulového vodiče 22» přičemž pomocný stykač napájený svou cívkou 54 je prostřednictvím svých silových kontaktů 53 zapojen sériově do silového obvodu pro napájení elektromotoru 28 zdvihového ústrojí, přičemž silový obvod je složen ze svorek 27 trojfázového rozvodu silových kontaktů 52 kontrolérů.

Pro objasnění návaznosti jednotlivých částí zařízení podle vynálezu je dále objasněna jejich funkce v celkovém uspořádání jako příkladu provedení.

Hmotnost břemena se snímá podle obr, 1 odpruženými vahači 2 ⁸ lineární charakteristikou, která pří.zatížení nosného lana 2 závěsu 2 způsobí lineární poklesnutí úchytu 22. pomocného lanka 12» ^c0^ 3^e umožněno tím, že odpružený vahač 2 zachycuje silové účinky závěsu 2 jednak svým uložením 2» ^a jednak táhlem 6 odpruženého vahače 2» Které svým na201 133 stavitelným koncem 2 stlačuje pružinu 8 opřenou o kulovou podložku 2 uloženou v kulové pánvi 10 vzpěry 11. opírající se kloubem 12 o rám kočky 2«

Lineárním poklesem úohytu 13 je lankem 14 a kladnou 15 vyvolán pokles sčítaoí kladky 16.» uložené ve vedení 12· Sčítací kladka 16 snímá i malé úhly kyvu odpružených vahačů 2 a její pokles přenáží lineárním převodem hmotnost zavěšeného břemena, a dále přenáší prostřednictvím pomocného lanka 18 zvětšovací kladkou 19 a tím způsobí pokles napínacího závaží 20. vymezujícího trvale vůle celého rozvodu lanka 14 a dále pokles dotykového závaží 21. které svou hmotností působí na jistící spínač 84 tak, aby při zatížení rovnajícím se jmenovité nosnosti jeřábu dal impuls k vypnutí elektromotoru 28 zdvihového zařízení, přičemž napínací závaží 20 i dotykové závaží 21 jsou vedena v trubce 22 a proti pádu z mostového jeřábu při eventuálním přetržení lanka 14. nebo pomocného lanka 18 jsou jištěna ochrannou podložkou 23. Otáčení zvětšovací kladky 19 současně umožňuje obsluze mostového jeřábu sledovat průběh zatšžování jeřábu a současně odečítat hrubou hmotnost zavěšovaného břemena na ukazateli 26, ovládaném ze zvětšovací kladky 19 Indikačním lankem 25.

Obr. 2 znázorňuje déle uspořádání elektrické části zařízení pro jištění mostových jeřábů se stykačovým řízením proti přetížení, kde ze svorky 31 první fáze R ovládače pro zvedání břemena jde propojení pres sepnuté rozpínací kontakty 32 pomocného relé a dále přes sepnuté rozpínací kontakty 33 stykače pro spouštění břemena do cívky 34 stykače pro zdvihání břemena, přičemž se proudový obvod přes svorku 35 na nulový vodič 36 uzavírá* Dále jsou sepnuty silové kontakty 30 stykače pro zvedání břemena a svorky 27 trojfázového rozvodu napájí elektromotor 28 zdvihového ústrojí, otáčejícího se v takovém smyslu, že prostřednictvím celého zdvihového ústrojí mostového jeřábu dochází ke zdvihání břemena.

Dojde-li však k takovému zatížení, že silové účinky břemena se rovnají jmenovité nosnosti mostového jeřábu, potom mechanická část zařízení podle vynálezu způsobí, že jističi spínač 24. zatížený a zapnutý poklesem dotykového závaží 21 (obr. 1), zapne elektric ký proud přes svorku 47 první fáze R a dále přes pojistku 46 do cívky 45 pomocného relé a elektrický ehved se přes svorky 41. 42. 35 a nulový vodič 36 uzavře· Tím se současně rozepnou rozpínací kontakty 32 pomocného relé a cívka 34 stykače Ρ^Γθ zdvíhání břemena a elektromotor 28 zdvihového ústrojí nejsou napájeny, přičemž se zapnou spínací kontakty 50 pomocného relé a uvedou přes svorky 48 bezpečnostního napětí 24 Y do činnosti výstražnou signálku 49 (optickou nebo akustickou), na jejíž varovný signál může jeřábník okamžitě náležitě reagovat, tj. zařadit páku ovladače zdvihu do polohy pro spouštění břemena, oož podle obr. 2 znamená zapnout elektrický proud přes svorky 37 fáze R ovládače pro spouštění břemena a elektromotor 28 je svorkami 27 trojfázového proudu napájen v opačném smyslu, čímž dochází ke spouštění břemena, které po dosednutí na podložku uvolňuje nosná lana 2 a stlačené vahače £, přičemž dotykové závaží 21 odlehčuje a vypíná jistioí spínač 24. což znamená vypnuti elektrického proudu do cívky 45 pomooného relé a tím sepnutí rozpínacích kontaktů 32 pomooného relé a rozepnutí spínacích kontaktů 50 pomocného relé, čímž je vypnuta i výstražná signálka 49. Tím je oelé zařízení schopno provádět následné

201 133 zdvihání břemena, jehož hmotnost může být spět větší, než je jmenovití nosnost jeřábu.

V případě, že při přetížení jeřábu nebude jeřábník správně a okamžitě reagovat na znamení výstražné signálky 49. a z jakýchkoliv důvodů ponechá páku ovládače v poloze pro zdvihání břemena, dojde sice podle dříve popsaného průběhu k vypnutí elektromotoru 28 zdvihového ústrojí a dále k varovnému signálu výstražné signálky 49. avšak vlivem určitého časového zpoždění stávajícího brzdového ústrojí zdvihu realizovaného elektrohydraulickým odbržíovačem a dvoučelisťovou pákovou brzdou, dojde k poklesu brzdového bubnu a tím i malému spouštění tzv. propadnutí břemena, což vlivem jeho pružných deformací a pružných deformací podložky může při jeho dosednutí na podložku způsobit uvolnění nosných lan 2 a stlačených vahačů £ a déle odlehčení a vypnutí jistícího spínače 24 a tím i vypnutí cívky 45 pomocného relé a současně zapnutí rozpínacích kontaktů 32 pomocného relé· Protože je páka ovládače ponechána jeřábníkem v poloze zdvihání břemena, dojde k opětnému zdvihání, neboť zapnutá svorka 31 fáze R ovládače pro zvedání břemena zapíná elektrický proud přes sepnuté rozpínací kontakty 32 pomocného relé a dále přes sepnuté rozpínací kontakty 33 stykače pro spouštění břemena do cívky 34 stykače pro zdvihání břemena, čímž se elektrický obvod přes svorku 35 a nulový vodič 36 uzavírá. Silové kontakty 30 stykače pro zdvihání břemena jsou zapnuté a elektromotor 28 zdvihového ústrojí je napájen.

Zdvihací zařízení jeřábu se může opakováním výše uvedeného stavu rozkmitat, čemuž však je zabráněno tím, že cívka 45 pomocného relé je i po odlehčení a vypnutí jistícího spínače 24 vlivem časového zpoždění a prokluzů brzdového ústrojí zapnuta přes svorku 47 fáze R, přes pojistku 46. přes sepnuté spínací kontakty 50 pomocného relé, dále přes sepnuté rozpínací kontakty 40 stykače pro spouštění břemen, přes svorky 42, 35 a nulový vodič 36. přičemž neustálé působí přes sepnuté spínací kontakty 50 pomocného relé a přes svorky 48 bezpečnostního napětí 24 V. výstražná signálka 49. Obsluha jeřábu potom musí provést zcela vědomý a jedině možný pohyb, tj. zařadit páku ovladače do polohy pro spouštění břemena, což má za následek zapnutí elektrického proudu přes svorku 37 fáze R ovládače pro spouštění břemena a dále přes sepnuté rozpínací kontakty 38 stykače pro zdvihání břemena de cívky 39 stykače pro spouštění břemena, přičemž se elektrický obvod přes svorky 41, 42 a 35 a nulový vodič 36 uzavírá. Tím se sepnou silové kontakty 29 stykače pro spouštění břemena a elektromotor 28 zdvihového ústroji je svorkami 27 trojfázového rozvodu napájen. Současně se rozepnou rozpínací kontakty 40 stykače pro spouštění břemen, což znamená, že v případě že jističi spínač 24 je již v důsledku zmíněných prokluzů brzdového ústrojí odlehčen, že se přeruší i napájení cívky 45 pomocného relé a tím dojde i k rozepnutí spínacích kontaktů 50 pomocného relé a současně k zrušení činnosti výstražné signálky 50 a celé zařízení je schopné provádět následné zdvihání břemena, jehož hmotnost může být opět větší, než je jmenovitá nosnost jeřábu.

Obr. 3 znázorňuje provedení elektrické části zařízení k jištění mostových jeřábů se silovým řízením pomocí kontrolérů proti přetížení, kde je zdvihání břemena provedeno — 6 —

201 133 zapojením silových kontaktů 52 v poloze kontroléru pro zvedání břemena, čímž je elektromotor 28 zdvihového ústrojí přes sepnuté silové kontakty 53 pomocného stykače napájen, nebol; svorka 62 fáze R uzavírá přes pojistku 46 sepnutá rozpínací kontakty 32 pomooného relé a nulový vodič 36 cívku 54 pomocného stykače, přičemž cívka 45 pomooného relé není napájena,

Dojde-li v průběhu zdvihání břemena k takovému stavu, že mechanické zařízení dotykovým závažím 21 zapne jističi spínač 24. uzavře se přes svorku 62 fáze R, přes pojistku 46. přes svorky 61 a 58 a nulový vodič 36 elektrický obvod napájecí cívku 45 pomooného relé, čímž se rozepnou rozpínaoí kontakty 32 pomooného relé a cívka 54 pomocného stykače není napájena. Současně s tím se rozepnou silové kontakty 53 pomocného stykače a elektromotor 28 zdvihového ústrojí se vypne, spínací kontakty 50 zapnou přes svorky 48 bezpečnostního napětí 24 V výstražnou signálku 49. rozpínací kontakty 60 pomooného stykače se sepnou a cívka 45 pomocného relé je stále napájena přes svorku 62 fáze R, přes pojistku Já» svorku 61. přes sepnuté rozpínací kontakty 59 relé a dále přes svorky 57. 58 na nulový vádlgfc36,

Bude-li jeřábník na tuto situaci správně a okamžitě reagovat, tj. zařadí silové kon takty 51 do polohy kontroléru pro spouětění břemena, napájí potom svorky 27 trojfázového rozvoru přes silové kontakty 51 v poloze kontroléru pro spouštění břemena elektromotor 28 zdvihového ústrojí v opačném smyslu než při zdvihání břemena a doohází ke spouštění až do stavu odlehčení a vypnutí jistícího spínače 24 dotykovým závažím 21. čímž je přerušeno i napájení cívky 45 pomocného relé, nebol; zapnutím silových kontaktů 51 kontrolou do polohy pro spouštění břemene se zapnul svorkou 55 fáze R elektrioký obvod i do cívky 56 a rozeply se rozpínací kontakty 59 relé, čímž se přerušilo napájení cívky 45 pomocného relé, což znamená 1 vypnutí spínacích kontaktů 50 pomooného relé a tím 1 výstražné signál ky 12·

Zamezení rozkmitání zdvihového zařízení je provedeno stejným způsobem jako u elektrických mostových jeřábů se stykačovým řízením, který je řešen tak, aby cívka 45 pomocného relé zůstala i po odlehčení a vypnutí jistícího spínače 24 vlivem časového zpoždění a prokluzů brzdového ústrojí zapnutá, oož je provedeno tím, že svorka 62 fáze R přes pojistku 46 a svorku 61 a dále sepntué rozpínací kontakty 59 relé, a konečně přes sepnuté rozpínací kontakty 60 pomooného stykače a svorky 52» uzavírá na nulový vodič 36 elektrioký obvod, Ro spouštění břemena je zařízení podle obr. 3 připraveno k následnému zdvihání břemena, jehož hmotnost může být opět větší než je jmenovitá nosnost jeřábu*

Zařízení k elektromechanickému jištění mostových jeřábů proti přetěžování je snadno aplikovatelné na běžné typy elektrických mostových jeřábů a vhodné do nových vyvíjených konstrukcí mostových jeřábů. Je funkčně jednoduché, spolehlivé a bez zvláětních nároků na údržbu,

V technologických provozeoh umožňuje obsluze jeřábu bezprostřední informaci o průběhu hmotnostního zatěžování jeřábu, čímž jsou mnohdy zkracovány vedlejší manipulační ča-7 201 133 sy pojíždění jeřábu mezi místěn nakládky technologickou hmotností a místem vykládky*

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení k elektromechanickému jištění proti přetěžování mostových Jeřábů, vybavených zejména dvoububnovou kočkou, se závěsem nosných lan uloženým v odpružených vahačích kloubově připojených na rám kočky a současně nesených táhlem s nastavitelným koncem, opí rajícím se o pružinu, dále s ukazatelem a dotykovým závažím pod kterým je v nastavitelné vzdálenosti umístěn jistící spínač, napojený na cívku pomocného relé k ovládání výstražné signálky, vyznačené tím, že pružina (8) je podepřena kulovou podložkou (9), uloženou v kulové pánvi (10) vzpěry (11) opírající se svým kloubem (12) o rám kočky (1), přičemž lanko (14) upnutá v úchytu (13) odpruženého vahač· (4) je vedeno na sčítací kladku (19), na níž je indikačním lankem (25) připojeno napínací závaží (20).