起重機起升傳動鏈超載保護系統的製作方法

2023-12-11 16:28:32

專利名稱：起重機起升傳動鏈超載保護系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有在固定或可移動的橋架或門架上行走的臺車或小車的起重 機，用於在核電、航空航天、冶金等領域或重要場所及危險環境中使用的安全性要求高的起 重機上。
背景技術：
核電站中吊運危險載荷的起重機如環行起重機、燃料操作起重機等是一種安全 性、可靠性要求非常高的起重設備。這類起重設備危險載荷的跌落將造成嚴重的事故，在設 計上要設置多道保護裝置避免這類事故發生。但是通過對起重機載荷跌落案例事故原因的 分析得知，儘管起重機上設置了多項保護裝置，還是有超過80 %的事故是因為吊鉤衝頂或 載荷掛倉等嚴重超載造成。傳統的起升機構當出現上極限限位開關、超行程限位開關、載荷傳感器失靈等電 氣故障導致吊鉤衝頂或載荷掛倉等嚴重超載現象時，不能實現對起升傳動鏈的保護，將造 成傳動鏈嚴重損壞甚至發生載荷墜落的事故。因此，在系統中增加一級起升傳動鏈超載保 護系統，解決傳統起升機構所出現的安全問題，已迫在眉睫。
發明內容本實用新型的目的在於，通過增加一級起升傳動鏈超載保護系統，解決傳統的起 升機構所出現的安全問題，進一步提高起重機的安全可靠性。本實用新型的技術解決方案是這樣實現的一種起重機起升傳動鏈超載保護系統，包括小車架、力矩限制聯軸器、定滑輪組、 平衡臂和鋼絲繩，其特徵在於其中的小車架上裝有減速機I，其低速端連接捲筒組，捲筒 組的另一端裝有安全制動器，所述捲筒組的出軸端則裝有編碼器減速器I的高速端有左、 右兩齣軸，左出軸上裝制動輪聯軸器II，其右出軸則裝制動輪聯軸器I，所述制動輪聯軸器 I、II的輪側則分別裝有工作制動器和緊急制動器；所述制動輪聯軸器I通過軸I及力矩限 制聯軸器與電動機連接；所述的捲筒組上固定鋼絲繩，經定滑輪組、吊鉤組與連接器連接， 連接器則通過載荷傳感器與平衡臂連接；系統超載時，首先由載荷傳感器將檢測信號傳遞 給電控系統進行初級保護，電控系統根據過載量設定值發出指令，切斷起升電動機的電源， 緊急制動器、工作制動器、安全制動器同時上間制動；初級保護失效，過載量繼續增大，當其 增大到力矩限制聯軸器的力矩設定值時，力矩限制聯軸器開始打滑，力矩限制聯軸器上的 開關觸發裝置移位，撥動檢測開關I，發出故障信號a ；與此同時，由於電動機中的編碼器 與編碼器檢測到所述傳動鏈中的高速軸和低速軸的轉速比發生變化，判斷為傳動鏈破壞故 障，發出故障信號b，由電控系統優先選取傳輸過來的故障信號參與系統控制，發出指令，切 斷起升電機電源，緊急控制器、工作制動器、安全制動器同時上閘制動，安全保持住載荷。與現有技術相比較，本實用新型的優點是顯而易見的，主要表現在1、當上極限限位開關、超行程限位開關失靈等電氣故障導致吊鉤衝頂時，能實現對起升傳動鏈的保護；2、當載荷掛倉或載荷傳感器失靈等導致嚴重超載現象發生時，能實現對起升傳動 鏈的保護；3、結構簡單，可靠性好。用於國內第三代核電站上，可節約巨額專利項目費，為企 業年創經濟效益300多萬美元。

本實用新型有附圖2幅，其中圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。在圖中1、小車架2、減速裝置I 3、定滑輪組4、平衡臂5、捲筒組6、制動輪 聯軸器I 7、制動輪聯軸器II 8、緊急制動器9、工作制動器 10、軸I 11、檢測開關I 12、力矩限制聯軸器13、電動機14、安全制動器15、載荷傳感器16、連接器17、吊鉤組 18、鋼絲繩 19、編碼器20、電控系統。
具體實施方式
如圖1 圖2所示的一種起重機起升傳動鏈超載保護系統，由小車架1、減速裝置 12、定滑輪組3、平衡臂4、捲筒組5、制動輪聯軸器16、制動輪聯軸器117、緊急制動器8、工 作制動器9、軸110、檢測開關111、力矩限制聯軸器12、電動機13、安全制動器14、載荷傳感 器15、連接器16、吊鉤組17、鋼絲繩18、編碼器19、電控系統20組成，見圖1和圖2。其中的小車架1是該起升機構的主支撐結構，電動機13是本系統的驅動機構，設 有增量型編碼器，其通過力矩限制聯軸器12、軸110、制動輪聯軸器16與減速裝置12的一 側高速軸連接，減速裝置12低速軸與捲筒組5連接。減速裝置12的另外一側的高速軸安 裝制動輪聯軸器117，減速裝置12高速軸側安裝有緊急制動器8和工作制動器9，分別通過 夾持制動輪聯軸器117和制動輪聯軸器16實現對起升機構的制動。捲筒組5與減速裝置 12連接的對側安裝有安全制動器14，捲筒組5的出軸處安裝有編碼器19。定滑輪組3、平 衡臂4、捲筒組5、載荷傳感器15、連接器16、吊鉤組17、鋼絲繩18共同構成本系統的鋼絲繩 纏繞系統，實現對吊鉤組17的升降。電控系統20是該系統的控制系統。其工作原理如下首先由載荷傳感器15的檢測信號傳輸到電控系統20中進行初級保護，過載量達 到設定值時，電控系統20發出指令，切斷起升電動機電源，緊急制動器8、工作制動器9、安 全制動器14同時上閘制動，安全保持住載荷。如果所述初級保護功能失效，沒有停止起升 機構電動機的轉動，此時電動機對傳動鏈繼續增加扭矩，過載量繼續增大，當增大到力矩限 制聯軸器12的力矩設定值時力矩限制聯軸器12開始打滑，同時力矩限制聯軸器12上的開 關觸動裝置移位，撥動檢測開關111，發出故障信息a。與此同時，電動機13中的編碼器與 編碼器19實時對傳動鏈中的高速軸和低速軸的轉速進行比對，當上述力矩限制聯軸器12 開始打滑時，高速軸和低速軸之間的轉速比發生變化，發出故障信息b，電控系統20從故障 信息a和故障信息b中選取先傳輸過來的故障信息參與系統控制，發出指令，切斷起升電動 機電源，緊急制動器8、工作制動器9、安全制動器14同時上閘制動，安全保持住載荷。[0019]所述的制動器的動作過程只局限於緊急、事故狀態下的制動器動作順序。但其上 閘制動順序不局限於以上順序，根據功能設置和電控系統的要求，也可以採用如下動作順 序①安全制動器14先上閘，緊急制動器8、工作制動器9後上閘的順序；②安全制動器14先上閘，工作制動器9和緊急制動器8依次先後上閘，然後安全 制動器14和工作制動器9依次先後打開或工作制動器9和安全制動器14依次先後打開， 然後控制緊急制動器8對載荷進行下降操作。上述過程中制動器的動作過程只局限於緊急、事故狀態下的制動器動作順序。另 外根據需要，也可在制動器安全保持主載荷以後，工作制動器9打開，然後控制緊急制動器 8對載荷進行下降操作。
權利要求一種起重機起升傳動鏈超載保護系統，包括小車架(1)、力矩限制聯軸器(12)、定滑輪組(3)、平衡臂(4)和鋼絲繩(18)，其特徵在於其中的小車架(1)上裝有減速機I(2)，其低速端連接捲筒組(5)，捲筒組(5)的另一端裝有安全制動器(14)，所述捲筒組(5)的出軸端則裝有編碼器(9)；減速器I(2)的高速端有左、右兩齣軸，左出軸上裝制動輪聯軸器II(7)，其右出軸則裝制動輪聯軸器I(6)，所述制動輪聯軸器I，II(6，7)的輪側則分別裝有工作制動器(9)和緊急制動器(8)；所述制動輪聯軸器I(6)通過軸I(10)和力矩限制聯軸器(12)與電動機(13)連接；所述捲筒組(5)上固定鋼絲繩(18)，經定滑輪組(3)、吊鉤組(17)與連接器(16)連接，連接器(16)則通過載荷傳感器(15)與平衡臂(4)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種起重機起升傳動鏈超載保護系統，包括小車架、力矩限制聯軸器、定滑輪組、平衡臂和鋼絲繩，其特徵是在小車架上裝有一臺和/或對稱布置的二臺減速裝置，構成單級和/或雙級制動系統。減速機的低速端與捲筒組連接，其高速端則通過軸、制動輪聯軸器I、II和力矩限制聯軸器與電動機單向和/或雙向連接；在電動機上及捲筒組上分別裝有編碼器。超載時，利用兩臺編碼器的轉速比的變化，通過優先選取的信息參與系統的控制，並切斷電動機的電源，啟動緊急制動器，工作制動器同時上閘制動，以便安全保持住載荷；在電氣故障時，通過電動機和減速機之間的力矩限制聯軸器的打滑限制傳動鏈上的力，實現機械上的安全保護。
文檔編號B66C15/00GK201580908SQ200920287598
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者徐宏偉, 徐洪澤, 蘇冬 申請人:大連華銳股份有限公司