CN201580908U - 起重机起升传动链超载保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起重机起升传动链超载保护系统，包括小车架、力矩限制联轴器、定滑轮组、平衡臂和钢丝绳，其特征是在小车架上装有一台和/或对称布置的二台减速装置，构成单级和/或双级制动系统。减速机的低速端与卷筒组连接，其高速端则通过轴、制动轮联轴器I、II和力矩限制联轴器与电动机单向和/或双向连接；在电动机上及卷筒组上分别装有编码器。超载时，利用两台编码器的转速比的变化，通过优先选取的信息参与系统的控制，并切断电动机的电源，启动紧急制动器，工作制动器同时上闸制动，以便安全保持住载荷；在电气故障时，通过电动机和减速机之间的力矩限制联轴器的打滑限制传动链上的力，实现机械上的安全保护。

Description

起重机起升传动链超载保护系统

技术领域

本实用新型涉及具有在固定或可移动的桥架或门架上行走的台车或小车的起重机，用于在核电、航空航天、冶金等领域或重要场所及危险环境中使用的安全性要求高的起重机上。

背景技术

核电站中吊运危险载荷的起重机如环行起重机、燃料操作起重机等是一种安全性、可靠性要求非常高的起重设备。这类起重设备危险载荷的跌落将造成严重的事故，在设计上要设置多道保护装置避免这类事故发生。但是通过对起重机载荷跌落案例事故原因的分析得知，尽管起重机上设置了多项保护装置，还是有超过80％的事故是因为吊钩冲顶或载荷挂仓等严重超载造成。

传统的起升机构当出现上极限限位开关、超行程限位开关、载荷传感器失灵等电气故障导致吊钩冲顶或载荷挂仓等严重超载现象时，不能实现对起升传动链的保护，将造成传动链严重损坏甚至发生载荷坠落的事故。因此，在系统中增加一级起升传动链超载保护系统，解决传统起升机构所出现的安全问题，已迫在眉睫。

发明内容

本实用新型的目的在于，通过增加一级起升传动链超载保护系统，解决传统的起升机构所出现的安全问题，进一步提高起重机的安全可靠性。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种起重机起升传动链超载保护系统，包括小车架、力矩限制联轴器、定滑轮组、平衡臂和钢丝绳，其特征在于：其中的小车架上装有减速机I，其低速端连接卷筒组，卷筒组的另一端装有安全制动器，所述卷筒组的出轴端则装有编码器：减速器I的高速端有左、右两出轴，左出轴上装制动轮联轴器II，其右出轴则装制动轮联轴器I，所述制动轮联轴器I、II的轮侧则分别装有工作制动器和紧急制动器；所述制动轮联轴器I通过轴I及力矩限制联轴器与电动机连接；所述的卷筒组上固定钢丝绳，经定滑轮组、吊钩组与连接器连接，连接器则通过载荷传感器与平衡臂连接；系统超载时，首先由载荷传感器将检测信号传递给电控系统进行初级保护，电控系统根据过载量设定值发出指令，切断起升电动机的电源，紧急制动器、工作制动器、安全制动器同时上闸制动；初级保护失效，过载量继续增大，当其增大到力矩限制联轴器的力矩设定值时，力矩限制联轴器开始打滑，力矩限制联轴器上的开关触发装置移位，拨动检测开关I，发出故障信号a；与此同时，由于电动机中的编码器与编码器检测到所述传动链中的高速轴和低速轴的转速比发生变化，判断为传动链破坏故障，发出故障信号b，由电控系统优先选取传输过来的故障信号参与系统控制，发出指令，切断起升电机电源，紧急控制器、工作制动器、安全制动器同时上闸制动，安全保持住载荷。

与现有技术相比较，本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在：

1、当上极限限位开关、超行程限位开关失灵等电气故障导致吊钩冲顶时，能实现对起升传动链的保护；

2、当载荷挂仓或载荷传感器失灵等导致严重超载现象发生时，能实现对起升传动链的保护；

3、结构简单，可靠性好。用于国内第三代核电站上，可节约巨额专利项目费，为企业年创经济效益300多万美元。

附图说明

本实用新型有附图2幅，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

在图中：1、小车架  2、减速装置I  3、定滑轮组  4、平衡臂5、卷筒组  6、制动轮联轴器I  7、制动轮联轴器II  8、紧急制动器9、工作制动器  10、轴I  11、检测开关I  12、力矩限制联轴器13、电动机  14、安全制动器  15、载荷传感器  16、连接器17、吊钩组  18、钢丝绳  19、编码器  20、电控系统。

具体实施方式

如图1～图2所示的一种起重机起升传动链超载保护系统，由小车架1、减速装置I2、定滑轮组3、平衡臂4、卷筒组5、制动轮联轴器I6、制动轮联轴器II7、紧急制动器8、工作制动器9、轴I10、检测开关I11、力矩限制联轴器12、电动机13、安全制动器14、载荷传感器15、连接器16、吊钩组17、钢丝绳18、编码器19、电控系统20组成，见图1和图2。

其中的小车架1是该起升机构的主支撑结构，电动机13是本系统的驱动机构，设有增量型编码器，其通过力矩限制联轴器12、轴I10、制动轮联轴器I6与减速装置I2的一侧高速轴连接，减速装置I2低速轴与卷筒组5连接。减速装置I2的另外一侧的高速轴安装制动轮联轴器II7，减速装置I2高速轴侧安装有紧急制动器8和工作制动器9，分别通过夹持制动轮联轴器II7和制动轮联轴器I6实现对起升机构的制动。卷筒组5与减速装置I2连接的对侧安装有安全制动器14，卷筒组5的出轴处安装有编码器19。定滑轮组3、平衡臂4、卷筒组5、载荷传感器15、连接器16、吊钩组17、钢丝绳18共同构成本系统的钢丝绳缠绕系统，实现对吊钩组17的升降。电控系统20是该系统的控制系统。

其工作原理如下：

首先由载荷传感器15的检测信号传输到电控系统20中进行初级保护，过载量达到设定值时，电控系统20发出指令，切断起升电动机电源，紧急制动器8、工作制动器9、安全制动器14同时上闸制动，安全保持住载荷。如果所述初级保护功能失效，没有停止起升机构电动机的转动，此时电动机对传动链继续增加扭矩，过载量继续增大，当增大到力矩限制联轴器12的力矩设定值时力矩限制联轴器12开始打滑，同时力矩限制联轴器12上的开关触动装置移位，拨动检测开关I11，发出故障信息a。与此同时，电动机13中的编码器与编码器19实时对传动链中的高速轴和低速轴的转速进行比对，当上述力矩限制联轴器12开始打滑时，高速轴和低速轴之间的转速比发生变化，发出故障信息b，电控系统20从故障信息a和故障信息b中选取先传输过来的故障信息参与系统控制，发出指令，切断起升电动机电源，紧急制动器8、工作制动器9、安全制动器14同时上闸制动，安全保持住载荷。

所述的制动器的动作过程只局限于紧急、事故状态下的制动器动作顺序。但其上闸制动顺序不局限于以上顺序，根据功能设置和电控系统的要求，也可以采用如下动作顺序：

①安全制动器14先上闸，紧急制动器8、工作制动器9后上闸的顺序；

②安全制动器14先上闸，工作制动器9和紧急制动器8依次先后上闸，然后安全制动器14和工作制动器9依次先后打开或工作制动器9和安全制动器14依次先后打开，然后控制紧急制动器8对载荷进行下降操作。

上述过程中制动器的动作过程只局限于紧急、事故状态下的制动器动作顺序。另外根据需要，也可在制动器安全保持主载荷以后，工作制动器9打开，然后控制紧急制动器8对载荷进行下降操作。

Claims (1)

1.一种起重机起升传动链超载保护系统，包括小车架(1)、力矩限制联轴器(12)、定滑轮组(3)、平衡臂(4)和钢丝绳(18)，其特征在于：其中的小车架(1)上装有减速机I(2)，其低速端连接卷筒组(5)，卷筒组(5)的另一端装有安全制动器(14)，所述卷筒组(5)的出轴端则装有编码器(9)；减速器I(2)的高速端有左、右两出轴，左出轴上装制动轮联轴器II(7)，其右出轴则装制动轮联轴器I(6)，所述制动轮联轴器I，II(6，7)的轮侧则分别装有工作制动器(9)和紧急制动器(8)；所述制动轮联轴器I(6)通过轴I(10)和力矩限制联轴器(12)与电动机(13)连接；所述卷筒组(5)上固定钢丝绳(18)，经定滑轮组(3)、吊钩组(17)与连接器(16)连接，连接器(16)则通过载荷传感器(15)与平衡臂(4)连接。

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