節能型防風制動電磁鐵的製作方法

2023-06-02 01:49:26 1

專利名稱：節能型防風制動電磁鐵的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種電磁鐵驅動裝置，確切地說它是一種用於門式起重機(簡稱門吊)行走系統的電磁製動器。
門吊是運輸行業一種重要的起重裝卸設備。由於門吊的跨度大，重心高，受風面積大，所以突發性的陣風往往給門吊造成很大威脅，造成門吊脫軌傾翻的事故在全國並不罕見。門吊防風問題早已成為人們所注意的研究課題。經過不斷地摸索改進，門吊二次制動技術已經被廣泛採用。該技術採用兩臺TJ－200制動器，做為工作制動，利用2－4臺TJ－300制動器做為防風制動。需要停車時首先啟動2臺工作制動器，經過10－15秒延時門吊在軌道上停穩後，防風制動器啟動，防風制動完成後門吊即被穩穩地鎖留在軌道上，不易再出現風災引起的出軌或翻傾。原始的二次制動是用手工實現二次制動的工作程序，操作複雜，因工作的疏忽而忘卻啟動防風制動閘，則同樣會造成強風下的出軌與傾翻。經過人們的改進在制動系統的控制部分加上電子式自動延時開關，一次制動開始後，延遲10－15秒自動實現二次制動，這樣可簡化操作手續，可以避免工作失誤造成的後果。但是人們發現，這樣的防風電磁製動裝置一旦發生斷電時，延時電路不能工作，所以同時啟動了工作制動器和防風制動器，造成瞬間鎖定。門吊產生很大的慣性衝擊力對設備，所吊貨物及周圍作業的工人造成極大有危害性。隨著進一步改進，人們在防風制動電磁鐵系統增設了備用電源，以爭取在突然斷電時能有效地控制二次制動的時間間隔，防止突然鎖定帶來的潛在危脅。除此之外，由於門吊作業時制動器長期處於通電吸合狀態，而該狀態下「啟動電流」與「維持電流」耗能比相差十幾倍，因而實質上浪費了大量電能。現有技術中雖然做了改進但至今沒有更加實用的節能型防風制動電磁鐵的設計。
本實用新型的目的在於設計一種實用的節能型防風制動電磁鐵，它能實現啟動電流與維持電流的自動切換從而節省大量電能且根本解決長期作業下激磁線圈易燒毀的缺點，並可以自動實現防風剎車制動，整套裝置的改換完全不改變門吊傳統的操作程序。
傳統的防風制動電磁鐵的結構中有一個激磁線圈。通電狀態下線圈產生電磁力吸合御鐵從而牽引開抱閘使門吊的行走輪可以自由沿導軌轉動。為實現激磁電流從啟動大電流轉化為吸合狀態小電流，及實現制動後的防風制動需要有控制電路，並有防止突然停電下的備用電源。本實用新型的關鍵在於將激磁所需要的電流分為高壓啟動電流和低壓維持電流兩個供電通路，每個供電通路分別經啟動開關和維持開關電路並接在激磁線圈上，分別受各自的開關電路控制，按序向激磁線圈提供激磁電流。維持開關電路和啟動開關電路的調控信號輸入端分別接至控制電路的兩個調控信號輸出端。備用電源實際上是提供10－15秒維持狀態的電流，因而它也是通過維持開關電路接到激磁線圈的。門吊開車後，啟動開關電路受控處於「開」狀態，外電網的直流高壓加在激磁線圈上形成「啟動」狀態，延時0.1－0.3秒後，啟動開關電路受控轉化為「關閉」狀態，同時維持開關電路進入「開」狀態，於是實現了大電流啟動和小電流維持。維持門吊工作狀態時激磁線圈則消耗很低的電能。自動切換的實現異致制動電磁鐵大幅度降低能耗。當門吊處於剎車狀態時總電源切斷，但維持開關電路在充電電容作用下並不立刻脫離「開」狀態，備用防風制動電源繼續供給激磁線圈以維持電流，10－15秒之後充電電容放電完畢，維持開關電路翻板轉為「關」狀態，激磁線圈失去維持電流，防風制動閘抱合從而完成防風制動過程。突然停電時的制動過程與上相同，從而可以防止因突然停電造成二次制動的瞬時完成給設備、貨物帶來的衝擊和損害。當有危急情況下需緊急制動時，操作工人即可加力按下制動接鈕，此時可以由底部的觸點實現維持電容短路放電從而一次實現防風制動。
下面根據附圖進一步說明本實用新型的構思以及如何實現本實用新型的設計目的。


圖1為本實用新型的結構設計框圖。
圖2為本實用新型的一個實施例電原理圖。
其中1代表低壓直流源，2代表控制電路，3代表啟動開關電路，4代表維持開關電路，5代表防風制動備用電源，6代表制動器激磁線圈。
圖2給出的實施例電原理圖中可以看出，啟動開關電路實際上可由一個可控矽SCR來實現，可控矽SCR的觸發極接至控制電路中，可控矽SCR與激磁線圈T1、T2實際上串聯在外電網中，當主交流接觸器啟動外電源接通後，可控矽SCR立刻導通供給激磁線圈一個啟動大電流，當控制電路導通信號中止後SCR關閉。高壓電流自行切斷。
維持開關電路在實施例中表現為三極體BG6、BG7組成的一個複合式三極體開關電路，其中開關管BG6的基極接至觸發管BG7的發射極，BG6的基極接收控制電路發出的開關觸發信號，開關管的發射極與集電極與激磁線圈T1、T2串聯接在低壓直電源的輸出端。
根據本實用新型提供的發明目的，控制電路要完成以下的功能a、當門吊啟動時保證激磁線圈能夠即時得到啟動電流，在實施例中即為保證可控矽SCR的及時導通，b、在SCR導通牽引機構鬆開抱閘後即刻切斷啟動電流，轉化為維持電流。在實施例中即關斷可控矽，同時導通複合開關管(BG6、BG7)。c、在正常制動或停電時保證延長10－15秒後關斷(BG6)。為實現以上功能，控制電路中包括一個定時可控矽觸發電路和一個自動延時電路組成，實施例中，該觸發電路採用由三極體BG1、BG2及電阻R3－R9，電容C1、二極體D8－D9組成的一個二級放大電路構成。由電阻R8兩端取出觸發信號接至可控矽SCR的觸發極上，當外電路一接通，BG1即處於截止狀態，此時，二極體D8左負右正，D8導通BG2獲得基極工作偏流，於是BG2飽和導通，R8兩端取出正常的觸發信號使SCR導通，激磁線圈T1、T2獲得足夠大的激磁電流，促使牽引御鐵動作鬆開閘，於是門吊可進入工作狀態。啟動以後由於電容C1充電到一定數值BG1導通，D8也可以製成無折彎的形狀結構的外罩片22。如單機安裝從圖4可以看出，利用連接件17很方便地可以組成正方體狀外罩，再利用相匹配的連接輔件將外罩、風扇罩、支腳連在一起即組成一個完整的冷卻水塔殼體，在殼體內按圖1給出的結構裝入噴水系統，散熱片，擋水片，風扇電機等，即安裝成一臺完整標準單機。
如果根據用戶的冷卻量增加，則採取如圖8給出的兩臺並聯式拼裝。其中採用兩個雙邊折彎外罩片20，四個單邊折彎外罩片21和一個不折彎外罩片22(也可用普通長方形玻璃鋼片代替)。藉助兩個丁字形連接件將兩臺標準單機外罩組裝在一起，從而形成雙機並連式殼體，每個殼體分別裝入內部機構，其機組冷卻水量即可擴展一倍。由於採用兩小電機運轉，不但噪聲低，而且可根據需要隨時決定開一臺或兩臺冷卻水塔，而兩臺以上拼裝應用時更加方便。圖9進一步給出了四臺標準單機拼裝為一臺組合冷卻水塔的示意圖。其組合中增加了一個十字型連接件，實際上節約了四片外罩片，當然其組合越多則節約外罩片越多。依此類推可以接成各種數量的組合式冷卻水塔。從而真正實現了以簡單的標準機型取代現有傳統的幾十種規格和型號的機型，從而極大地方便運輸和存貯，對降低生產成本起著重大作用。
標準外罩片(以20為例)的參考尺寸為長度1000－1450mm，有效寬度L為650－780mm，玻璃鋼板厚度3.75－4.8mm，折彎邊寬度為30－45mm。使用200瓦左右的電機，冷卻散熱能力為10冷凍噸，四臺組合起來可達40冷凍噸級。為適應大冷凍噸級用戶的需要而避程序。
代用以上設計製成的防風制動電磁鐵改裝門吊的防風制動系統之後，其工作程序不變，使用便利，且制動安全可靠，可節約電能75％以上，激磁線圈的使用壽命可擴大10倍以上，經實驗證明，其啟動迅速，延時制動可靠，有推廣應用的價值。
權利要求1.一種節能型防風制動電磁鐵，其結構中包括激磁線圈(T1、T2)，激磁電流的控制電路2，防停電備用電源5三個主要部分，其特徵在於激磁電流分為高壓啟動電流和低壓維持電流兩個通路，分別經啟動開關電路3和維持開關電路4並接在激磁線圈上，維持開關電路4和啟動開關電路3的調控信號輸入端分別接至控制電路2的兩個調控端，防風備用電源5通過維持開關電路4連接激磁線圈6。
2.根據權利要求1所說的制動電磁鐵，其特徵在於啟動開關電路3為一個可控矽SCR，其觸發極接至控制電路的觸發信號輸出端，激磁線圈(T1、T2)與可控矽SCR串聯接在外電網之中。
3.根據權利要求1所說的電磁鐵，其特徵在於維持開關電路4為三極體BG6、BG7組成的一個複合三極體開關電路，開關管BG6的基極接至觸發管BG7的發射極，開關管BG6的集電極至發射極與激磁線圈T1、T2串聯接在低壓直流電源的輸出端。
4.根據權利要求1所說的電磁鐵，其特徵在於控制電路2包括定時可控矽觸發電路和自動延時切斷觸發電路兩部分，可控矽定時觸發電路由三極體BG1、BG2及電阻R3－R9、電容C1、二極體D8－D9組成的二極放大電路構成，由R3兩端引出的可控矽觸發信號接至可控矽SCR的觸發端，自動延時切斷觸發電路由三極體BG3、BG4、BG5及電阻R11－R17、電容C2、二極體D17組成的，三級放大電路BG3的基極通過電阻R11接到BG2的發射極，觸發信號由BG5發射極引出，通過電阻R23接至BG7的基極。
專利摘要本實用新型提供一種新式的防風制動電磁鐵的結構設計，其結構中包括激磁線圈(T1、T2)，激磁電流分為高壓啟動電流和低壓維持電流兩個通路，分別經啟動開關電路3和維持開關電路4並接在激磁線圈上，維持開關電路4和啟動開關電路3的調控信號輸入端分別接至控制電路2的兩個調控端，防風備用電源5通過維持開關電路4連接激磁線圈6。
文檔編號H01F7/18GK2103191SQ9120843
公開日1992年4月29日 申請日期1991年5月18日 優先權日1991年5月18日
發明者郭玉民, 白志忠, 蘇鳴震, 賈國光, 劉欣爽, 徐永建, 趙建明, 馮樹民 申請人:石家莊鐵路分局石家莊裝卸機械廠