[发明专利]起重机综合保护器

说明书

（一）技术领域

本发明属于起重机保护装置，具体涉及一种桥式起重机的综合保护系统。

（二）背景技术

现有的起重机安全保护装置包括上升极限位置限制器、超速保护装置和起重量限制器。上升极限位置限制器一般有重锤式上升极限位置限制器和螺杆式上限限位器，都是在吊臂上升到极限位置时，触头动作，电路断开，使起升机构不再向起升方向开动。这种机械式的上限位装置只能在极限位置时发挥作用，在吊具运行在限定范围时无法感知吊具的实际位置，并且这种结构在实际工作中存在失误的可能。因此，现在安全技术规范要求冶金起重机必须装设第二套上限限位开关，以便可靠地避免吊具冲顶事故。

超速保护装置有超速开关和超速保护制动器等。超速开关是一种机械控制开关，一般情况下超速开关直接与电动机轴相连，工作速度与电动机转速相同，触点直接接入紧急停止回路。超速开关一般是利用离心原理，推动微动开关使其触头动作。超速开关一旦动作，高速轴电动机立即停止运转，低速轴制动器立即制动。超速保护制动器由棘轮、棘爪、电磁铁及其控制装置组成。控制装置包括整流电路、比较电路和控制电路，其中外接电源通过整流电路为比较电路和控制电路供电，卷筒转速信号与卷筒标称转速通过比较电路进行比较，两者的比较结果通过控制电路输出控制信号。卷筒上的接近开关采集卷筒转速信号，比较电路进行比较。一旦卷筒转速大于卷筒标称转速时，控制电路发出动作信号，电磁铁开始动作，推动制动棘爪插入棘轮槽内，使得棘轮与卷筒停转，并同时切断电源。如安装位置允许，应设置超速保护开关或采用超速保护制动器，超速时开关动作，电动机停止运行。对于超速原因单纯且比较明确的，如由失磁引起的可采用欠流继电器或电压监测继电器作为失磁保护，起到超速保护的作用。程序控制如PLC控制调速、ISP控制调速的，可在控制系统中加入超速检测及保护环节，有的采用旋转编码器或测速发电机。

起重量限制器有机械式和电子式。机械式是通过杠杆、弹簧、凸轮等机构将弹性元件的微小变形放大，带动撞杆触发微动开关，使机构停止危险动作。目前国内机械式使用较少；电子式是由传感器、运算放大器、控制执行器和载荷指示计等部分组成，将显示、控制和报警功能集于一身。当起重机起吊物品时，传感器产生变形，把载荷重量转化为电信号，经过运算放大，指示出载荷的数值。当载荷达到额定值的 90%时，发出预警信号；当载荷超过额定载荷时，切断起升机构的动力源。即采用电阻应变传感器，然后通过常规电路或单片机微机控制电路对采集信号进行处里，输出开关量信号参与起重机的控制。

这些安全保护装置都是针对一种保护目的，功能单一。分别安装在起重机上，存在空间占用多，安全触点多，意外故障率高等问题。

另外，对起重机制动下滑量的测量方法也存在很多不足。目前国内外对起重机制动下滑量测量的方法主要是机械测量，其方法主要有以下几种：

1、目测。目测方法是在起重机安装后检验人员常采用的方法。即在额定载荷状态下，检验人员操作起重机控制板，在下降过程中按下制动按钮，目测从制动时刻到负载停止所下滑的距离。该方法测量的准确性取决于检验人员的感官判断，精确度低。

2、采用行程开关控制的检测方法。该方法是在额定载荷状态下，下降过程中，通过一个砝码去撞击行程开关使起重机断电，然后从砝码上量取下滑距离。该方法存在以下不足：从行程开关与砝码接触到起重机断电，总存在一个延时时间，所以检测数据与实际数据必将存在一个偏差。

3、采用光控继电器取代行程开关检测。该方法是利用光控继电器代替行程开关，实现对起重机下降回路的控制。制动下滑量则是通过读取固定在砝码一侧钢板尺上的数据来完成。

4、基于单片机的智能测量法。该方法采用单片机为测量核心，结合外围电路设计，最终实现下滑量测量。但是它在获取制动时刻测量距离时仍采用行程开关。

以上各种方法需要特定的机械结构和电路控制做辅助设施，其机械部分及电路控制部分安装较繁琐，实施成本比较高，而不适用于起重机在使用过程中的日常监测。并且测量结果也没有太大的实际意义，仅能代表当时的设备状态。

如果能使一种装置具有多种保护功能，同时便于检验，还具有较精准的起重机制动下滑量的测量方法，就能够减少占用空间，方便安装使用，并减少故障点。

（三）发明内容                     

本发明的目的是提供一种起重机综合保护器，以克服现有保护装置功能单一、占用空间多、故障率高的不足。