專利名稱：一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
起重機在外部供電突然中斷時，其制動系統(tǒng)會立即執(zhí)行斷電制動，以使起重機立即停車。如果停車制動發(fā)生在起重機走行過程中，由于其制動行為過于迅速，駕駛?cè)藛T會因為無事前準備，被拋離駕駛座位；對于負載運行的起重機，斷電制動還會發(fā)生吊運件的大幅度晃動；同時，由于起重機上部結(jié)構(gòu)慣性過大，導致起重機發(fā)生劇烈搖擺，嚴重影響到起重 機的結(jié)構(gòu)安全。目前尚無相關(guān)安全保護系統(tǒng)和產(chǎn)品，因此一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)急需被研制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)。本實用新型采用的技術(shù)手段如下一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)，其特征在于包括連接在起重機配電系統(tǒng)總動力電源上，在動力電源斷電時輸出斷電信號的斷電檢測單元；連接起重機大車行走控制單元，用于檢測大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號的大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元；連接在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端，作為應急不間斷電源的備用供電系統(tǒng)；分別同斷電檢測單元和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元相連接，對斷電檢測單元檢測的斷電信號，和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元檢測的大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號，進行判斷處理后產(chǎn)生點剎制動方案、制動器分組制動方案或點剎與分組制動結(jié)合方式的制動方案對制動系統(tǒng)進打控制的PLC控制單兀。所述制動系統(tǒng)包括大車打走制動器、夾軌器、夾輪器和電纜卷筒制動器。所述備用供電系統(tǒng)和制動系統(tǒng)之間還設有同PLC控制單元相連接，接收PLC控制單元發(fā)出的制動方案，并根據(jù)制動方案的控制策略對制動系統(tǒng)中各制動器通斷電進行控制的電源輸出單元。該套系統(tǒng)在工作過程中制動平穩(wěn)，極大的減小了斷電造成的沖擊和振動，實現(xiàn)了對起重機和操作人員的安全保障。另外，由于其結(jié)構(gòu)簡單，不僅便于生產(chǎn)，而且成本非常低廉適于廣泛推廣。

圖I為本實用新型所述系統(tǒng)的工作原理框圖；圖2為PLC控制原理圖；圖3為制動器接線圖。
具體實施方式
在起重機的供電電路上接入斷電檢測裝置，當動力電源斷電時輸出斷電信號。同時進行電機行走檢測，當大車行走時輸出運動狀態(tài)信號。在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端增加應急不間斷電源，根據(jù)檢測到的斷電信號和大車行走信號啟動本保護系統(tǒng)的工作，當發(fā)生斷電而大車處于靜止狀態(tài)時本系統(tǒng)不工作。斷電保護控制系統(tǒng)可以產(chǎn)生不同的制動控制策略，控制起重機制動相關(guān)系統(tǒng)，包括大車行走制動器、夾軌器、夾輪器以及電纜卷筒制動器等。制動方案包括大車行走制動器的點剎制動、制動器分組制動、以及點剎和分組制動的結(jié)合方式，并通過試驗獲得適當?shù)闹苿臃绞降膶绞降闹苿訁?shù)；采用工頻UPS供電，該電源對各制動器工作具有較強的抗電流沖擊能力。斷電檢測點為起重機總接觸器下方，在該點進行檢測既可以保護由于斷電導致的突然制動，也可以保護由于按緊急制動操作按鈕造成的突然制動沖擊。控制策略為點剎方式，即對多個大車行走制動器同時進行制動、松開，經(jīng)過多次制動，平穩(wěn)減小起重機的速度和動能。同時該方式不用判斷大車行走的方向，便于系統(tǒng)的實施。電纜卷筒制動器為定時開啟的方式，保證為大車行走留有足夠的長度，使 制動滑行時電纜不被拽斷，同時也不會使電纜脫落過多纏繞到起重機相關(guān)裝置或軌道上而被掛斷和壓斷。夾軌器和夾輪器為延時關(guān)閉方式，當大車停止后再關(guān)閉。如同I至圖3所示的起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)包括連接在起重機配電系統(tǒng)總動力電源10上，在動力電源斷電時輸出斷電信號的斷電檢測單元22 ;連接起重機大車行走控制單元11，用于檢測大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號的大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元23;連接在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端，作為應急不間斷電源的備用供電系統(tǒng)21，所述備用供電系統(tǒng)21采用工頻UPS供電系統(tǒng)；分別同斷電檢測單元22和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元23相連接，對斷電檢測單元22檢測的斷電信號，和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元23檢測的大車行走時的運動狀態(tài)/速度信號，進行判斷處理后產(chǎn)生點剎制動方案、制動器分組制動方案或點剎與分組制動結(jié)合方式的制動方案對制動系統(tǒng)進行控制的PLC控制單元25。所述制動系統(tǒng)包括大車行走制動器12、夾軌器13、夾輪器14(所述夾軌器13和夾輪器14構(gòu)成防風系統(tǒng))和電纜卷筒制動器15。所述備用供電系統(tǒng)21和制動系統(tǒng)之間還設有同PLC控制單元25相連接，接收PLC控制單元25發(fā)出的制動方案，并根據(jù)制動方案的控制策略對制動系統(tǒng)中各制動器通斷電進行控制的電源輸出單元24。具體實例如下本實用新型采用“電力供應監(jiān)測、運動狀態(tài)監(jiān)測和制動系統(tǒng)電力緩沖相結(jié)合”的方式。在起重機的三相供電電路(即起重機配電系統(tǒng)總動力電源10)上接入斷電檢測裝置，當動力電源斷電時，斷電檢測單元22會輸出斷電信號給控制系統(tǒng)的PLC。同時進行通過起重機大車行走控制單元11對大車行走檢測，當大車行走時大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元23輸出運動狀態(tài)/速度信號給控制部分PLC。在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端增加備用供電系統(tǒng)21，可選應急不間斷電源，根據(jù)檢測到的斷電信號P和大車行走信號R啟動本保護系統(tǒng)的工作，當發(fā)生斷電而大車處于靜止狀態(tài)時本系統(tǒng)不工作，防止靜止吊物時松開制動器造成移動，影響起重機正常工況和造成潛在安全隱患。斷電保護控制系統(tǒng)中的PLC控制單元25可以產(chǎn)生不同的制動控制策略，控制起重機制動、防風等相關(guān)系統(tǒng)，包括大車行走制動器12、夾軌器13、夾輪器14以及電纜卷筒制動器15等。制動方案包括大車行走制動器的點剎制動、多組制動器的分組制動、以及點剎和分組制動的結(jié)合方式，并通過試驗獲得適當?shù)闹苿臃绞降膶绞降闹苿訁?shù)。該套系統(tǒng)在工作過程中制動平穩(wěn)，極大的減小了斷電造成的沖擊和振動，實現(xiàn)了對起重機和操作人員的安全保障。如圖2、3，在電路設計中采用晶體管輸出方式的PLC，使系統(tǒng)具有高頻輸出能力。同時，在輸出端采用PLC直接驅(qū)動固態(tài)接觸器的方式。由于固態(tài)接觸器控制端電流小，可以省去普通中間繼電器作為過渡，進一步提高系統(tǒng)輸出的響應速度和控制精度。斷電制動緩沖控制PLC控制固態(tài)接觸器的通斷，將工頻UPS的三相動力電輸出到各大車行走電機的制動器，根據(jù)實際情況，剛腿和柔腿分別連接多個固態(tài)接觸器，每個固態(tài)接觸器控制一到幾個制動器(本例中控制兩個)，減小接觸器故障時造成的風險也降低了成本。由于只需要一相輸出給剛腿、柔腿的大車行走制動器線圈或夾輪、夾軌器的電磁閥，所以可以選用單相380V的工頻UPS電源以進一步減少成本。斷電保護電源輸出直接連接到原大車行走控制系統(tǒng)中制動器接觸器下端，使其不反向串電到主供電電路使UPS過載，從而導致系統(tǒng)失效。因此UPS只需提供足以支持各制動器的功率即可，有效的減小了 UPS的成本。同時由于直接接到接觸器，接線方便，無需對各元件進行改造，安裝施工難度和成本得到極大的降低。該系統(tǒng)在200噸門式起重機上進行了安裝，起重機自身重量3800噸，高度65米，·跨距120米，以最高速度30米/分鐘的運行速度時，在本系統(tǒng)保護之下制動時間為4秒，滑行距離小于I米，整個制動過程平穩(wěn)，無明顯振動和沖擊。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)，其特征在于包括 連接在起重機配電系統(tǒng)總動力電源(10)上，在動力電源斷電時輸出斷電信號的斷電檢測單元(22)； 連接起重機大車行走控制單元(11)，用于檢測大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號的大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元(23)； 連接在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端，作為應急不間斷電源的備用供電系統(tǒng)(21)； 分別同斷電檢測單元(22 )和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元(23 )相連接，對斷電檢測單元(22)檢測的斷電信號，和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元(23)檢測的大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號，進行判斷處理后產(chǎn)生點剎制動方案、制動器分組制動方案或點剎與分組制動結(jié)合方式的制動方案對制動系統(tǒng)進行控制的PLC控制單元(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)，其特征在于所述制動系統(tǒng)包括大車行走制動器(12)、夾軌器(13)、夾輪器(14)和電纜卷筒制動器(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)，其特征在于所述備用供電系統(tǒng)(21)和制動系統(tǒng)之間還設有同PLC控制單元(25)相連接，接收PLC控制單元(25)發(fā)出的制動方案，并根據(jù)制動方案的控制策略對制動系統(tǒng)中各制動器通斷電進行控制的電源輸出單元(24)。
專利摘要本實用新型公開了一種起重機斷電制動緩沖保護系統(tǒng)，其特征在于包括連接在起重機配電系統(tǒng)總動力電源上的斷電檢測單元；連接起重機大車行走控制單元的大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元；連接在制動系統(tǒng)的電力供應輸出端的備用供電系統(tǒng)；分別同斷電檢測單元和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元相連接，對斷電檢測單元檢測的斷電信號，和大車行走狀態(tài)檢測/速度檢測單元檢測的大車行走時的運動狀態(tài)和速度信號，進行判斷處理后產(chǎn)生點剎制動方案、制動器分組制動方案或點剎與分組制動結(jié)合方式的制動方案對制動系統(tǒng)進行控制的PLC控制單元。該套系統(tǒng)在工作過程中制動平穩(wěn)，極大的減小了斷電造成的沖擊和振動，實現(xiàn)了對起重機和操作人員的安全保障。
文檔編號B66C15/00GK202785358SQ201220453429
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者蘇鐵明, 李國杰 申請人:大連啟天自動化控制系統(tǒng)有限公司