RU10702U1 - Устройство безопасности грузоподъемного крана - Google Patents

Abstract

1. Устройство безопасности грузоподъемного крана, состоящее из блока защиты от опасного напряжения, блока ограничения нагрузки включающего цифровой вычислительный модуль, блока задания ограничений координатной защиты и исполнительного блока, включающего модуль сигнализации и модуль блокировки движений, отличающееся тем, что блок защиты от опасности напряжения и блок задания ограничений координатной защиты подключены к входам блока ограничения нагрузки, а выход последнего подключен к исполнительному блоку.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок ограничения нагрузки дополнительно снабжен модулем анализатора сигнала и логическим модулем.3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что блок защиты от опасного напряжения подключен к входу модуля анализатора сигнала, а выходы последнего подключены к входу исполнительного блока и к входу логического модуля, к входам которого подключены также цифровой вычислительный модуль и блок задания ограничений координатной зашиты, а выход логического модуля подключен к исполнительному блоку.4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что выход модуля анализатора сигнала подключен к модулю сигнализации, а выход логического модуля подключен к модулю блокировки движений.5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что логический модуль содержит включенные последовательно одновибратор, R - S триггер, первую схему И, схему ИЛИ, вторую схему И, причем вход одновибратора подключен к модулю анализатора сигнала, а выход одновибратороа подключен к R входу R - S триггера, S вход которого подключен к блоку задания ограничений координатной защиты, выход R - S триггера подключен к входу �

Description

УСТРОЙСТВО БЕЗОПАСНОСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА

Полезная модель относится к устройствам безопасности грузоподъемных машин и механизмов.

В HaciHocni устройство может быть использовано для защиты стреловых крапов от перегрузки и от опасного напряжения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩПЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Существующие грузоподъемные механизмы, в частности стреловые краны должны оснащаться приборами безопасности.

Наиболее распрострапенным типом приборов безопасности является ограничитель грузоподъемности стрелового крана.

Известно устройство ограничения нагрузок - ограничитель грузоподъемности стрелового крана 1, содержащее цифровой вычислительньпЧ блок, аналого-цифровой преобразователь, цифровой запоминающий блок, синтезатор звука, блок визуальной 1щцикации, исполнительный блок, датчики аналоговых и дискретных параметров и сигналов. Цифровой вычислительный блок на основе анализа даскретных сигналов и аналоговых сигналов от датчиков, преобразованных в цифровой вид аналого-щ фровым преобразователем, определяет степень загруженностп крана, и, при превыщении нагрузки допустимых паспортных значений, выдает сигналы на блок визуальной индикации, синтезатор звука и исполнительный блок для сигнализащш и отключения недопустимых движений крана.

В иоследнее время стреловые краны дополнительно стали оснащать устройствами защиты от опасного напряжения, т.е. устройствами предотвращающими контакт стрелы крана при его подъеме с токопесутцими проводами.

Известно устройство сигнализации приближения стрелы автомобильного крана к проводам ЛЭП - сигнаж1затор УАС-1М-1 2, содержащий два генератора, электронный ключ, линии связи, антенну, усилитель, детектор и логический блок. При приближении стрелы крана, на которой установлен антенный блок, к проводам высокого напряжения блок сигаализации осуществляет световую сигнализацию о приближении к ЛЭП.

Комплексно ироблема запцтгы грузоподъемных механизмов как от перегрузки, так и от опасного напряжения частично рещена в виде системы безопасности крана КС-5 5 79 вып скаемого заводом ОАО Мотовилихинские заводы г. Пермь. В состав системы входит прибор Барьер-1 А, предзтгреждающий попадание стрелы крана в зону ЛЭП, и ограничитель HarpysKii ОНК-140, предотвращающий перегрузку крана сверх допустимой иормы.

Прибор Барьер-1 А 4 состоит из антенного блока, устанавливаемого на оголовке стрелы и блока обработки сигиала, устанавливаемого в кабгше.

Антенный блок включает ангенный усилитель, блок преобразования иапряжения в частоту и преобразователь питания.

Блок обработки сигналов включает блок формгфователя импульсов, микропроцессорный блок, блок уиравления, блоки световой и звуковой сигнализации и выходное реле. Выходное реле включено в цеш1 уттравлеиия краиа и производит блокировку движений крана при обнаружешп антенным блоком опасного напряжеши в зоне работы крана.

Для обеспечения возможности работы крана вблизи ЛЭП работа звуковой сигналгоации и реле блокируется кнопкой блокировки блока управления. При этом в процессе работы крановщик должен постоянно следить за положением стрелы, каната и груза относительно проводов ЛЭП. Часто, однако, правильно оценить безопаспое расстояние до провода в процессе работы из кабины крановщика бывает затруднительно, что может привести к опшбке и возникновению опасной ситуации. Кроме того, необходимость постояршого контроля снижает темпы проведения работ.

6 в 66 с 13/18, 15/00, 23/88

параметров рассчитывает степень загрузки крана и, по достижении предельно допуст11мой затрузки, выдает сигналы на исполнительньш блок и блок сигнажоации для отключения запрещенных движений крана и включения авар11Йной световой и звуковой сигнализации.

Реле псполшстельного блока включено, как и реле прибора Барьер-1 А в цепи управления краном.

БОД прибора ОНК-140 содержит блок телеметрической памяти (т.н. черный ящик) для записи и хранения гшформации о параметрах работы крана.

Прибор ОНК-140 обеспегшваст работу крана также в режиме коорд1шатной защиты, т.е. машинист краиа имеет возможгюсть с помощью блока ввода ограничений координатной защиты, связанного с цифровым вычислительным блоком, произвольно ограничить рабоч то зону кранового оборудования.

Таким образом, рассматриваемая система не гарантирует от возникновения опасных ситуащш при оптбках мавииниста крана рядом с ЛЭП в случае блокировки системы ттравления и не позволяет фиксировать факт и параметры работы крана рядом с ЛЭП. Т.е. при срабатывашш системы защиты от опасного напряжения дальнейшая работа крана в опасной зоне при необходимости, возможна только путем блокировки выставленной защиты (ее отключение. Безопасная работа крана в этом зависит только от опьгта и осторожности машиниста.

ОБЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Задачи настоящего полезной модели заключается в том, чтобы обеспе шть автомати4ecKjTO защиту от опасного папряжения и перегрузки в пределах доггустимых, с точки зрения безопасности режимах работы. Это позволяет расщирить безопасную зону работы крана.

Одновременно достигается повыщение надежности системы безопасности крана за счет упрощения ее конструкции, т.е. путем подключения блока защиты от опасного напряжения к cooTBeTCTB}TonuiM модулям блока ограничения нагрузки, т.е. сокращается общее число входящих в систему блоков.

Поставленная задача рещается тем, что блок ограшсчения нагрузки доиолнительно снабжен модулем анализатора сигнала и логически . К входу модуля анализатора сигнала подключен блок запщты от опасного напряжения, а выходы модуля анализатора сигнала иодключены к входу лопгческого модуля и модуля сигналгоации исполшггельного блока. К входу логического модуля подключены также цифровой вычислительный модуль и блок задания ограничений коордгшатиой защиты. Выход логического модуля соединен с модулем блокировки движения исполнительного блока.

Другой особенностью устройства является конструктивное вьшолненне лоптческого модуля, который содержит последовательно включенные одновибратор, R-S триггер, первую схему И, схему ИЛИ, второю схему И.

Входы одновибратора, первой схемы И и схемы ИЛИ подключены к модулю анализатора сгинала, а S вход R-S триггера и вход второй системы И иодключены соответственно к блоку задания ограничений координатной защиты и к цифровому вычислительному модулю.

Для фиксащш фактов, параметров работы и данных установленной координатной защиты устройство может быть оснащено модулем телеметрической памяти, которьгй иодключается к цифровому вычислительному модулю. Последний в этом случае подключается к модулю анализатора сигнала.

Данная полезная модель поясняется чертежами на которых изображены:

ключен исполнительный блок 4, включающий сигнализации 5 и блокировки движений 6.

Блок защиты от опасного напряжения 2 может подключаться ко ъходу блока ограгшчения 1 последовательно с концевым выключателем ограничения подъема крюка 7.

Блок ограничения 1 содержггг цифровой вычислительный модуль 8, ко входу которого подключен блок задания ограничения координатной защщы 3. Один выход щгфрового вычислительного модуля 8 подключен к модулю сигнализащш 5, а второй - к логическому модулю 9, выход которого подключен к модулю блокировки дв11жений 6, исполнительного блока 4.

Блок ограничения 1 содержит также модуль анализатора сигнала 10, ко входу которого нодключен блок защиты от опасного напряжения 2. Выходы модуля анализатора срггнала 10 подключены к сигнал1{зации 5 исиолшггельного блока 4 н к логическому модзлю 9.

Если блок ограничения нагрузки 1 содержггт модуль телеметрической памяти 11, подключенный к цифровому вычислительному модулю 8, то выход модзля анализатора сигнала 10 подключают также к цифровому вычислительному модулю 8.

Ко входу логического модуля 9 подключен также блок задания ограничений координатной защиты 3.

Вариант функщюнальной схемы логического модуж представлен на Фиг. 2.

Логический модуль содержит одновибратор 12, вход которого подключен к модулю анализатора сигнала, а выход - к R вход} R-S триггера 13. S вход триггера 13 подключен к блоку задания ограиичений координатной защиты, а выход - к одиому из входов первой схемы И 14, второй вход которой подключен к модулю анализатора сигнала. Выход первой схемы И 14 подключен ко входу схемы ИЛИ 15, второй вход которой подключен к модулю анализатора сигнала, а выход - ко входу второй схемы И 16. Другой вход второй схемы И 16 подключен к цифровому вычислительному модулю, а выход - к модулю блокировки движещш исполнительного блока.

Устройство безопасности грузоподъемного крана работает следуюпцш образом.

При загрузке крана в пределах установленной нормы на выходе щ фрового вычислительного модуля 8 (Фиг.1) блока ограничения нагрузки 1, соединенным со входом логического модуля 9, формируется разрешаюгций сигиал. При этом на вход второй схемы И 16 (Фиг. 2) логического модуля 9 подается логгиеская едишща.

В случае отсутств1И в зоне работы крана опасного напряжепия на выходе блока защиты от опасного напряжения 2 формируется сигнал в форме импульсов напряжения определенной и скважности. Этот сигнал поступает, если концевой выключатель ограничения подъема крюка 7 замкнут (нормальное положение крюка), на вход анализатора сигнала 10 блока ограничения нагрузки 1. При этом на вход схемы ИЛИ 15 от модуля анализатора сигнала 10 поступает логическая едишща. На выходе схемы ИЛИ 15 и выходе второй схемы И 16 также устанавливается логическая едишща и на модуль блокировки движений 6 подается сигнал разрешения движений.

Если в зоие работы крана появляется опасное напряжешю, то от блока защиты от опасного напряжения 2 на вход модуля анализатора сигнала 10 поступает не импульсный сигнал, а сигнал постоянной амплит ды. При этом с выхода анализатора сигнала 10 поступает на вход схемы ИЛИ 15 логический ноль, на вход первой схемы И 14 лопгческая единица и на вход одновибратора 12 логическая едгшица, которая запускает последний. Импульс с одиовибратора 12 перекидывает выход R-S триггера 13 в состояние лопиеского нуля. На выходах первой схемы И 14, схемы ИЛИ 15 и второго схемы И 16 устанавливается логические нули. На вход модуля блокировки движений 6 подается сигнал запрещения движений краиа. Одновременно с выхода модзля анашватора сигнала 10 на вход модуля сигнализации 5 поступает сигиал включештя сгп-нализацгш о иаж1чии в зоне работы крана опасного напряжения.

движений крана. Одновременно с выхода модуля анализатора сигнала 10 на вход модуля сигнализации 5 поступает сигнал включения сигнализации о наличии в зоне работы крана опасного напряжения.

При вводе ограничения координатной защиты с блока задания ограничений координатной защиты 3 на S вход R-S триггера 13 поступает сигнал логической единицы, который перебрасьшает выход R-S триггера в состояние логической единицы. На выходах первой схемы И 14, схемы ИЛИ 15 и второй схемы И 16 устанавливаются логические единицы. На вход модуля блокировки движений 6 подается сигнал разрещения движений.

В случае недопустимого подъема крюка крана размыкается концевой выключатель ограничения подъема крюка 7, сигнал на вход модуля анализатора сигнала 10с блока защиты от опасного напряжения 2 не поступает. Сигнал не поступает также в случае обрыва линии связи блока ограничения нагрузки 1 с блоком защиты от опасного напряжения 2. При этом с выхода модуля анализатора сигнала 10 на входы первой схемы И 14 и схемы ИЛИ 15 поступает сигнал логического нуля. На выходах первой схемы И 14, схемы ИЛИ 15 и второй схемы И 16 устанавливаются логические нули даже при включении режима координатной защиты, и на вход модуля блокировки движений 6 поступает сигнал запрещения движений до устранения неисправности и опускания крюка крана. Одновременно с выхода модуля анализатора сигнала 10 на вход модуля сигнализации 5 поступает сигнал о недопустимой высоте подъема крюка и неисправности линии связи.

Сигнал запрещения движений подается также при перегрузке крана. В этом случае с выхода цифрового вычислительного модуля 8 на вход второй схемы И 16 поступает сигнал логического нуля и на выходе второй схемы И 16 также устанавливается сигнал логического нуля до устранения перегрузки крана.

Изобретение реализовано на ОАО Арзамасский приборостроительный завод в ограничителе нагрузки крана (ограничителе грузоподъемности) ОНК-140-ХХМ с модулем защиты от опасного напряжения (МЗОН).

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Патент Российской Федерации RU 2011632 С1 МПК В66С23/90 1994. Сушинский В.А., Мащ Д.М., Шищков Н.А. Приборы безопасности грузоподъемных кранов. Часть 1.- Москва, Центр учебных и информационных технологий, 1996. Стр. 15-19 Кран стреловой самоходный общего назначения КС-5579.2. Паспорт. СМ35-00.00.000 ПС. -Пермь, ОАО Мотовилихинские заводы, 1998. Барьер-1 А. Паспорт. - Ивантеевка, Московской обл., ЗАО КРОС, 1998. Свидетельство на полезную модель RU 7097 U1 МПК 6 В66С23/90 Ограничитель нагрузки грузоподъемного крана, 1998. Ограничитель нагрузки крана ОШС-140. Руководство по эксплуатации. ЛГФИ.408844.009 РЭ. - Арзамас, Нижегородской обл., ОАО Арзамасский приборостроительный завод, 1998.

Claims (7)

1. Устройство безопасности грузоподъемного крана, состоящее из блока защиты от опасного напряжения, блока ограничения нагрузки включающего цифровой вычислительный модуль, блока задания ограничений координатной защиты и исполнительного блока, включающего модуль сигнализации и модуль блокировки движений, отличающееся тем, что блок защиты от опасности напряжения и блок задания ограничений координатной защиты подключены к входам блока ограничения нагрузки, а выход последнего подключен к исполнительному блоку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок ограничения нагрузки дополнительно снабжен модулем анализатора сигнала и логическим модулем.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что блок защиты от опасного напряжения подключен к входу модуля анализатора сигнала, а выходы последнего подключены к входу исполнительного блока и к входу логического модуля, к входам которого подключены также цифровой вычислительный модуль и блок задания ограничений координатной зашиты, а выход логического модуля подключен к исполнительному блоку.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что выход модуля анализатора сигнала подключен к модулю сигнализации, а выход логического модуля подключен к модулю блокировки движений.

5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что логический модуль содержит включенные последовательно одновибратор, R - S триггер, первую схему И, схему ИЛИ, вторую схему И, причем вход одновибратора подключен к модулю анализатора сигнала, а выход одновибратороа подключен к R входу R - S триггера, S вход которого подключен к блоку задания ограничений координатной защиты, выход R - S триггера подключен к входу первой схемы И, второй вход которой подключен к модулю анализатора сигнала, выход первой схемы И подключен к входу схемы ИЛИ, второй вход которой подключен к модулю анализатора сигнала, выход схемы ИЛИ подключен к входу второй схемы И, второй вход которой подключен к цифровому вычислительному модулю, а выход подключен к модулю блокировки движений.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок защиты от опасного напряжения подключен к входу блока ограничения нагрузки последовательно с концевым выключателем ограничения подъема крюка.

7. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что блок ограничения нагрузки снабжен модулем телеметрической памяти, подключенным к цифровому вычислительному модулю, к которому подключен выход анализатора сигнала.