液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统的制作方法

本发明涉及电动式起重机技术领域，尤其涉及一种液压式起重机卷扬机构制动性能的报警系统。

背景技术：

随着国家电力、石化、钢铁、交通等基础设施建设规模的不断扩大，作为工程机械主力军的起重机械的作用也是日益凸显。起重机械为满足不同的起重作业要求，在种类、结构、性能上不断的进行着完善、改进和优化的同时特别对起重机械的安全可靠性提出更高的要求。

为了保证起重机械的安全可靠性，虽然起重机在设计上对各种工况、系统、机构上专门配置了防止误操作的安全装置加以着重保护，但由于制动系统随着使用年限的增长、使用频率的增加、各零部件的磨损、疲劳以及保养检查调整不及时等因素造成的制动性能下降，加之制动系统存在故障隐患没有及早发现，卷扬机滚筒安装位置对操作人员来讲又是视野盲区，大吨位起重机吊钩或变幅滑轮组钢丝绳缠绕倍率较大，滑动初期不易察觉，时有起重卷扬机在无任何操控的情况下吊钩(或履带吊臂杆)和重物一同滑落并造成事故的情况。

起重机械卷扬机的安装位置不在操作人员的视线范围内，即使安装有监控设备的起重机，操作人员也只是观察卷筒的排绳情况，不会注意到卷扬机的制动性能发生的变化。

由于起重机械的制动形式多为常闭式，在非操作状态的制动是靠制动弹簧的压缩反作用力将制动片夹在制动轮上。使用一段时期后，如弹簧弹力下降，制动片磨损超标，检查调整不及时，就有可能造成制动力矩下降，制动片与制动盘(轮)之间的相互摩擦力减弱，发生相对滑动，随着制动弹簧力矩的释放，在滑动卷筒周长的1/4或1/2处即可停止转动，这就是制动性能下降的先兆。如不及时检修或调整，会发展到卷筒脱离制动片的束缚，在重物的作用下，快速自行旋转，形成失控状态，如在重力加速度的影响下超速下滑，轻者损毁电动机或液压马达，重者会造成整机毁坏或人身伤亡事故。

又由于大型起重机械的钢丝绳缠绕倍率较大，如发生轻微自行滑落，反映到起升或变幅滑轮组的变化甚微，不易察觉，当感觉到异常时，也就为时已晚，已形成自由落钩，无补救措施。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实时检测起重机卷扬机构制动故障的液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统，包括安装于卷扬机上的信号检测装置和与卷扬机控制油路连接的报警电路，所述信号检测装置与所述报警电路电连接；

所述信号检测装置包括多个安装在卷扬机卷筒一外端面上的检测柱，所述检测柱周向分布在所述卷筒的外端面上，所述检测柱外侧的卷筒支架上安装有与所述检测柱匹配的接近开关；

所述报警电路包括与所述接近开关串联的报警蜂鸣器，所述接近开关与电源之间串联有起升压力继电器和下降压力继电器，所述起升压力继电器与所述卷扬机控制油路的起升控制油路连接，所述下降压力继电器与所述卷扬机控制油路的下降控制油路连接。

作为一种优选的技术方案，所述检测柱均匀地周向分布在所述卷筒的外端面上，所有所述检测柱与所述卷筒转动中心的垂直距离相等，并且所述检测柱与所述卷筒转动中心的垂直距离和所述接近开关与所述卷筒转动中心的垂直距离相等，所述接近开关与所述检测柱之间的最小距离小于所述接近开关的感应距离。

作为一种优选的技术方案，所述起升控制油路包括手动换向阀和液控换向阀，所述手动换向阀的一个输出端口与所述液控换向阀起升控制端之间连接有起升油路，所述起升压力继电器与所述起升油路连接。

作为一种优选的技术方案，所述下降控制油路包括手动换向阀和液控换向阀，所述手动换向阀的另一个输出端口与所述液控换向阀下降控制端之间连接有下降油路，所述下降压力继电器与所述下降油路连接。

作为一种优选的技术方案，所述起升压力继电器和所述下降压力继电器均为常闭型继电器。

作为一种优选的技术方案，所述接近开关为常开型接近开关。

由于采用了上述技术方案，液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统，包括安装于卷扬机上的信号检测装置和与卷扬机控制油路连接的报警电路，所述信号检测装置与所述报警电路电连接；所述信号检测装置包括多个安装在卷扬机卷筒一外端面上的检测柱，所述检测柱周向分布在所述卷筒的外端面上，所述检测柱外侧的卷筒支架上安装有与所述检测柱匹配的接近开关；所述报警电路包括与所述接近开关串联的报警蜂鸣器，所述接近开关与电源之间串联有起升压力继电器和下降压力继电器，所述起升压力继电器与所述卷扬机控制油路的起升控制油路连接，所述下降压力继电器与所述卷扬机控制油路的下降控制油路连接；当制动系统出现异常时，卷筒转动，检测柱到达接近开关的感应距离后，接近开关将报警蜂鸣器与电源接通，进行报警；操作人员能够根据报警信息及时地对起重机进行检修，避免施工事故的发生。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例液压及电路图；

图中：11-卷筒；12-卷筒支架；21-检测柱；22-接近开关；31-报警蜂鸣器；32-起升压力继电器；33-下降压力继电器；41-手动换向阀；42-液控换向阀；43-起升油路；44-下降油路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统，包括安装于卷扬机上的信号检测装置和与卷扬机控制油路连接的报警电路，所述信号检测装置与所述报警电路电连接；

所述信号检测装置包括多个安装在卷扬机卷筒11一外端面上的检测柱21，所述检测柱21周向分布在所述卷筒11的外端面上，所述检测柱21外侧的卷筒支架12上安装有与所述检测柱21匹配的接近开关22；所述检测柱21均匀地周向分布在所述卷筒11的外端面上，所有所述检测柱21与所述卷筒11转动中心的垂直距离相等，并且所述检测柱21与所述卷筒11转动中心的垂直距离和所述接近开关22与所述卷筒11转动中心的垂直距离相等，所述接近开关22与所述检测柱21之间的最小距离小于所述接近开关22的感应距离。

所述报警电路包括与所述接近开关22串联的报警蜂鸣器31，所述接近开关22与电源之间串联有起升压力继电器32和下降压力继电器33，所述起升压力继电器32和所述下降压力继电器33均为常闭型继电器，所述接近开关22为常开型接近开关22，所述起升压力继电器32与所述卷扬机控制油路的起升控制油路连接，所述下降压力继电器33与所述卷扬机控制油路的下降控制油路连接。所述起升控制油路包括手动换向阀41和液控换向阀42，所述手动换向阀41的一个输出端口与所述液控换向阀42起升控制端之间连接有起升油路43，所述起升压力继电器与所述起升油路43连接。所述下降控制油路包括手动换向阀41和液控换向阀42，所述手动换向阀41的另一个输出端口与所述液控换向阀42下降控制端之间连接有下降油路44，所述下降压力继电器与所述下降油路44连接。

在卷扬机的卷筒支架12上安装一个接近开关22，在卷筒11外侧周长上均布安装数个检测柱21，在非操作状态下，当卷筒11发生自行转动时，任意一个检测柱21出现在接近开关22的检测范围内时，均可感应到并发出预警信号。

一台机械可根据卷扬机的数量安装同等数量的预警器，分别检测各个卷扬机的工作状态。工作原理如下：

1、卷扬机静止状态：由于卷扬机制动机构为常闭式，非操作情况下卷扬机卷筒11也处于静止状态。如制动性能下降，卷筒11会在重物的牵引下出现自由滑转，当安装在卷筒11上的检测柱21随卷筒11转动出现在接近开关的检测距离内，接近开关内的感应线圈会将常开触点吸合为常闭，导通后报警蜂鸣器会鸣响。(鸣响的频率是由卷筒11自由滑转的速度及检测柱21在同一圆周内安装的密度决定的)

2、卷扬机起升状态：当扳动手动换向阀41至起升位置时，控制油p’通过手动换向阀41推动液控换向阀42右移，液压马达带动卷扬机卷筒11起升旋转，此时起升压力继电器32在油压的作用下，将常闭式触点推开，变为常开式，切断预警系统电源，接近开关失电，卷扬机滚筒转动不会触发警报器。

3、卷扬机下降状态：当扳动手动换向阀41至下降位置时，控制油p’通过手动换向阀41推动液控换向阀42左移，液压马达带动卷扬机卷筒11下降旋转，此时下降压力继电器33在油压的作用下，将常闭式触点推开，变为常开式，切断预警系统电源，接近开关失电，卷扬机滚筒转动不会触发警报器。

在制动性能下降初期，卷筒11会在非操作负荷状态下产生轻微相对自行旋转，如在此时及时调整或检修制动机构，则可以避免产生后续的重大事故。

本发明可应用于大型的桥式、门式、塔式、港口等液压起重机械的制动机构安全性能监测及预警。

安装本发明所述的液压式起重机卷扬机构制动性能预警系统后，随时检测卷筒11在非操作情况下的静止状态，当发生轻微自行滑动时，即会自动发出危险预警信号，提醒操作人员停止作业，立即进行检修或调整制动机构；很好地解决了上述问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。