专利名称：用于防止引锭杆坠落的智能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于防止引锭杆坠落的智能装置，尤其是一种用于防止连铸机上装引锭杆坠落的智能装置。
背景技术：
在钢铁生产企业，板坯连铸机较常见的是采用上装引锭杆方式，以缩短浇铸准备 的时间，进而提高连铸机生产效率。为实现引锭杆的上装必须在连铸平台上设置相关的设 备，包括用于引锭杆提升的卷扬机构，回收、存储、运输和装入用的引锭杆车及传动链等。通常情况下引锭杆回收分两步，第一步，在浇铸方式下，引锭杆引导铸坯从扇形段 出来后，由提前下放的卷扬机构钩住引锭杆尾端，并随浇铸速度同步提升，直至上升停止位 等待回收至引锭杆车上。第二步，引锭杆车停在回收位置上，传动链上的回收钩从起始位置 运转至钩住引锭杆尾端时后，卷扬机构向后退离引锭杆尾端脱钩，传动链上的回收钩再次 起动将引锭杆运送至车上存放，以备下次使用。从设备联锁和安全方面考虑，引锭杆的回收过程应保证绝对的安全，否则重达20 吨的引锭杆从高空坠落将造成设备或人员伤害事故，其后果是非常严重的。但是，目前尚未 出现能够有效防止引锭杆坠落的装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种机电一体化的 用于防止引锭杆坠落的智能装置，可很好地满足引锭杆设备的安全需求，保障生产的正常 进行。为了达到以上目的，本实用新型的用于防止引锭杆坠落的智能装置包括一控制处 理器、一受控于所述控制处理器的继电接触控制电路、及至少一套装置主体；所述各装置主 体包括固定在连铸机平台上的V形回转臂，所述回转臂的一端经吊臂与防坠块连接，另一 端经伸缩杆与电动机连接；所述防坠块位于连铸机平台向引锭杆回收口过渡的斜坡上，该 防坠块的纵截面呈直角梯形，该梯形的斜边靠近并平行于斜坡；所述伸缩杆上设有位置挡 块，所述挡块下方设有第一接近开关，上方设有第二接近开关；所述第一、第二接近开关与 控制处理器的输入/输出接口相连，用以传输所述第一或第二接近开关被位置挡块触发时 发出的信号；所述电动机输入端经继电接触控制电路与外部电源连接，用以控制电动机的 启停和转动方向。进一步地，所述继电接触控制电路包括用以向电动机提供电源的主电路和用以控 制主电路电流走向的线圈电路；所述主电路的输入端与外部电源连接，输出端与电动机输 入端连接；所述线圈电路的输入端与控制处理器的控制输出端连接，输出端与控制处理器 的控制输入端连接。更进一步地，所述主电路包括用以实现电动机正转的第一接触器主触点和用以实 现电动机反转的第二接触器主触点，所述第一、第二接触器主触点的输入端通过组合开关与外部电源连接，输出端与电动机输入端连接。再进一步地，所述线圈电路包括用以控制第一接触器主触点开闭的第一接触器线圈、及用以控制第二接触器主触点开闭的第二接触器线圈；所述第一接触器线圈的输入端 经受控于第二接触器线圈的第二动断触点与控制处理器的第一控制输出端连接；所述第二 接触器线圈的输入端经受控于第一接触器线圈的第一动断触点与控制处理器的第二控制 输出端连接；所述第一、第二接触器线圈的另一端经共同节点与控制处理器的控制输入端 连接。进一步地，所述控制处理器的检测端经电流检测器与电动机输入端连接，用以检 测电动机输入端电流的大小。 进一步地，所述控制处理器的通讯接口与外部上位机连接，用以传输数据。进一步地，所述控制处理器的紧停接口与外部上位机连接，用以在紧急状态下，外 部上位机经控制处理器控制继电接触控制电路断电，使电动机停止工作。进一步地，所述控制处理器的电源接口与外部处理器电源连接，用以向控制处理 器提供电源。进一步地，所述装置主体有两套，对称分布在所述引锭杆回收口两侧的连铸机平 台上。进一步地，在与所述斜坡相对的防坠块表面上装有与斜坡接触的滚轮。本实用新型装置是机械机构和电气控制技术相结合的机电一体化智能装置，在防 止引锭杆坠落的同时不会影响到引锭杆的正常上升运动；在引锭杆即将坠落时可迅速阻止 引锭杆继续下滑；通过上位机控制，能够避让卷扬机构的吊钩和引锭杆头部等较引锭杆体 厚且表面不规则的部位；具有逻辑控制和驱动能力，自动实现防坠落功能，可与上位机进行 通讯、接受或发送数据以完成与相关设备的联锁，有利于操作、维护和检修。本实用新型的设计切合连铸机现场实际，可很好地保障连铸机引锭杆在回收过程 中的安全，避免在设备异常或操作失误等情况下引锭杆坠落故障造成的重大经济损失和人 身伤害，保障生产的正常进行。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例的机械结构示意图。图2为
图1实施例的电路示意图。
具体实施方式
实施例本实施例的用于防止引锭杆坠落的智能装置如
图1、图2所示，包括一控制处理器 (优选可编程马达控制器或智能马达控制器)、一受控于所述控制处理器的继电接触控制 电路、及两套对称分布在所述引锭杆回收口两侧的连铸机平台上的装置主体。各装置主体包括固定在连铸机平台上的V形回转臂1，回转臂1的一端经吊臂11 与防坠块2连接，另一端经伸缩杆12与电动机3连接；防坠块2位于连铸机平台向引锭杆 回收口过渡的斜坡上，防坠块2的纵截面呈直角梯形，该梯形的斜边靠近并平行于斜坡；与斜坡相对的防坠块2表面上装有与斜坡接触的滚轮；所述伸缩杆12上设有位置挡块121，挡块121下方设有第一接近开关41，上方设有第二接近开关42 ；第一接近开关41、第二接 近开关42与控制处理器5的输入/输出接口 51相连，用以传输第一或第二接近开关被位 置挡块121触发时发出的信号；电动机3输入端经继电接触控制电路与外部电源连接，用以 控制电动机3的启停和转动方向。继电接触控制电路包括用以向电动机3提供电源的主电路6和用以控制主电路电 流走向的线圈电路7 ；主电路6的输入端与外部电源连接，输出端与电动机3输入端连接； 线圈电路7的输入端与控制处理器5的控制输出端连接，输出端与控制处理器5的控制输 入端连接。主电路6包括用以实现电动机3正转的第一接触器(KMf)主触点61和用以实现 电动机3反转的第二接触器(KMk)主触点62，第一、第二接触器主触点61、62的输入端通过 组合开关S与外部电源(3/N/PE 50HZ AC 380)连接，输出端与电动机3输入端连接。线圈电路7包括用以控制第一接触器(KMf)主触点61开闭的第一接触器(KMf)线 圈71、及用以控制第二接触器(KMk)主触点62开闭的第二接触器(KMk)线圈72 ；第一接触 器(KMf)线圈71的输入端经受控于第二接触器(KMk)线圈72的第二动断触点(KMk) 721与 控制处理器5的第一控制输出端al连接；第二接触器(KMk)线圈72的输入端经受控于第 一接触器(KMf)线圈的第一动断触点(KMf) 711与控制处理器5的第二控制输出端a2连接； 第一、第二接触器线圈的另一端经共同节点c与控制处理器5的控制输入端b连接。控制处理器5的检测端d经电流检测器8与电动机3输入端连接，用以检测电动 机3输入端电流的大小，当电流过大时，电流检测器8向控制处理器5发出信号，使其控制 继电接触控制电路断电，进而使电动机3停止工作。控制处理器5的通讯接口 52与外部上位机连接，用以传输数据。控制处理器5的紧停接口 53与外部上位机连接，用以在紧急状态下，外部上位机 经控制处理器5控制继电接触控制电路断电，使电动机3停止工作。控制处理器5的电源接口 54与外部处理器电源(AC 220)连接，用以向控制处理 器5提供电源。本实施例装置的使用方法如下(1)相关定义防坠块2的状态调整第一接近开关41和第二接近开关42的位置以限定防坠块 2的运动范围；当位置挡块121向下运动触发第一接近开关41时，后者向控制处理器5发 出信号，表明防坠块2已处于非工作状态；当位置挡块121向上运动触发第二接近开关42 时，后者向控制处理器5发出信号，表明防坠块2已处于工作状态。本实施例装置上提防坠块2的过程控制处理器5得到上提防坠块指令后，控制 第一接触器(KMf)线圈71通电，第一接触器(KMf)主触点61随之闭合，同时第一动断触点 (KMf) 711随之打开，实现互锁功能，保证第二接触器(KMk)主触点62不会闭合，电动机3通 电后正向转动；伸缩杆12向下缩回，则位置挡块121向下运动，同时回转臂1逆时针回转， 带动吊臂11及防坠块2向上运动；当位置挡块121触发第一接近开关41，使控制处理器5 接到防坠块2已处于非工作状态的信号时，控制处理器5控制第一接触器(KMf)线圈71断 电，从而第一接触器(KMf)主触点61打开，电动机3停止工作。[0035]本实施例装置下放防坠块2的过程控制处理器5得到下放防坠块指令后，控制 第二接触器(KMk)线圈72通电，第二接触器(KMk)主触点62随之闭合，同时第二动断触点 (KMe) 721随之打开，实现互锁功能，保证第一接触器(KMf)主触点61不会闭合，电动机3通 电后反向转动；伸缩杆12向上伸出，则位置挡块121向上运动，同时回转臂1顺时针回转， 带动吊臂11及防坠块2向下运动；当位置挡块121触发第二接近开关42，使控制处理器5 接到防坠块2已处于工作状态的信号时，控制处理器5控制第二接触器(KMk)线圈72断电， 进而第二接触器(KMk)主触点62打开，电动机3停止工作。(2)运行过程A.卷扬吊钩下降阶段在正常情况下，控制处理器5将防坠块2的状态通过通讯接口 52传送给控制卷扬 吊钩10的外部上位机，若防坠块2状态为工作状态，则上位机发送指令给控制处理器5执 行上提防坠块2的过程。防坠块2的状态由工作状态转为非工作状态后，卷扬吊钩10从上 限位下降至下限位，等待引锭杆9从扇形段滑出。B.卷扬吊钩上升阶段卷扬吊钩10钩住引锭杆9开始上升，当上位机检测到卷扬吊钩10高于连铸机平 台位置时，上位机发送指令给控制处理器5执行下放防坠块2的过程。防坠块2的状态由 非工作状态转为工作状态，此时防坠块2的工作面与引锭杆9表面相互作用力适中，防坠块 2的形状使引锭杆9可以上升但不能下降，若引锭杆9发生下滑，则防坠块2与其产生的巨 大摩擦力可阻止引锭杆9进一步下滑。C.引锭杆回收阶段上位机控制引锭杆车停在回收位置且传输链回收钩钩住引锭杆尾时，卷扬吊钩10 退出，传输链回收钩钩住引锭杆9向车上移动。当引锭杆头接近防坠块2时，上位机发送指 令给控制处理器5再次执行上提防坠块2的过程，并使防坠块2处于非工作状态；引锭杆头 完全超过防坠块2后，上位机发送指令给控制处理器5再次执行下放防坠块2的过程，并使 防坠块2重新处于工作状态。此后等待下次卷扬吊钩下降阶段。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，包括一控制处理器、一受控于所述 控制处理器的继电接触控制电路、及至少一套装置主体；所述各装置主体包括固定在连铸 机平台上的V形回转臂，所述回转臂的一端经吊臂与防坠块连接，另一端经伸缩杆与电动 机连接；所述防坠块位于连铸机平台向引锭杆回收口过渡的斜坡上，所述防坠块的纵截面 呈直角梯形，所述梯形的斜边靠近并平行于斜坡；所述伸缩杆上设有位置挡块，所述挡块下 方设有第一接近开关，上方设有第二接近开关；所述第一、第二接近开关与控制处理器的输 入/输出接口相连；所述电动机输入端经继电接触控制电路与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述继电接触 控制电路包括用以向电动机提供电源的主电路和用以控制主电路电流走向的线圈电路；所 述主电路的输入端与外部电源连接，输出端与电动机输入端连接；所述线圈电路的输入端 与控制处理器的控制输出端连接，输出端与控制处理器的控制输入端连接。
3.根据权利要求2所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述主电路包 括用以实现电动机正转的第一接触器主触点和用以实现电动机反转的第二接触器主触点， 所述第一、第二接触器主触点的输入端通过组合开关与外部电源连接，输出端与电动机输 入端连接。
4.根据权利要求3所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述线圈电路 包括用以控制第一接触器主触点开闭的第一接触器线圈、及用以控制第二接触器主触点开 闭的第二接触器线圈；所述第一接触器线圈的输入端经受控于第二接触器线圈的第二动断 触点与控制处理器的第一控制输出端连接；所述第二接触器线圈的输入端经受控于第一接 触器线圈的第一动断触点与控制处理器的第二控制输出端连接；所述第一、第二接触器线 圈的另一端经共同节点与控制处理器的控制输入端连接。
5.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述控制处理 器的检测端经电流检测器与电动机输入端连接。
6.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述控制处理 器的通讯接口与外部上位机连接。
7.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述控制处理 器的紧停接口与外部上位机连接。
8.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述控制处理 器的电源接口与外部处理器电源连接。
9.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，所述装置主体 有两套，对称分布在所述引锭杆回收口两侧的连铸机平台上。
10.根据权利要求1所述的用于防止引锭杆坠落的智能装置，其特征是，在与所述斜坡 相对的防坠块表面上装有与斜坡接触的滚轮。
专利摘要用于防止引锭杆坠落的智能装置包括一控制处理器、一受控于控制处理器的继电接触控制电路、及至少一套装置主体；各装置主体包括固定在连铸机平台上的V形回转臂，回转臂的一端经吊臂与防坠块连接，另一端经伸缩杆与电动机连接；防坠块位于连铸机平台向引锭杆回收口过渡的斜坡上，防坠块的纵截面呈直角梯形，梯形的斜边靠近并平行于斜坡；伸缩杆上设有位置挡块，挡块下方设有第一接近开关，上方设有第二接近开关；第一、第二接近开关与控制处理器的输入/输出接口相连；电动机输入端经继电接触控制电路与外部电源连接。本实用新型可很好地保障连铸机引锭杆在回收过程中的安全，保障生产的正常进行。
文档编号B22D11/08GK201776410SQ201020271398
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者兰顺舟, 朱家驹, 李廷强, 罗家志, 钟博闻, 陈开义, 黄成永 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司