一种带有限流保护器的电动千斤顶的制作方法

1.本发明涉及机械设备技术领域，具体而言，涉及一种带有限流保护器的电动千斤顶。


背景技术：

2.千斤顶是用于顶举的起重工具，大多使用传统的手动螺旋式或液压式千斤顶。在电动千斤顶工作时，由于超载或超行程的原因，会使得过电机电流升高，电机发热严重还可能会将电机烧坏，同时超载也有可能损坏千斤顶其他零部件从而导致安全隐患的发生；超行程会产生机械硬堵，这样也会在短时间内使电机电流升高损坏电机，并且由于电机堵转时产生的冲击力，对于机械结构薄弱点会造成损坏，或是机械结构的卡死现象。
3.现有的电动千斤顶采用限位开关或自复位过流保护器的形式保护千斤顶的零部件不受损坏；采用限位开关限位成本比较高且线路复杂，经常容易程序出错而使控制失灵；自复位保护过流器，它的原理是内部弹片中由于通过的电流增大，弹片发热，弹片变形离开触点跳开断电保护，弹片冷却后又自复位接触触点通电；过流后断电时间比较长，不能在短时间内实现断电保护，并且复位时间较长，多次使用后限流的电流大小也会很快衰减，无法经常使用。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是如何克服因电机运行超载而对电动千斤顶的零部件造成损坏损坏，从而延长电动千斤顶的使用寿命。
5.为解决上述问题，本发明提供一种带有限流保护器的电动千斤顶，包括：限流保护器、四脚双复位开关、控制电机和支腿主体；
6.所述限流保护器通过所述四脚双复位开关与所述控制电机并联，所述限流保护器、所述四脚双复位开关和所述控制电机可拆卸安装在所述支腿主体上；
7.所述限流保护器上分布设置有第一接线端、第二接线端、第三接线端、第四接线端、第五接线端和限流保护电路；
8.所述第一接线端用于与所述四脚双复位开关的负极连接；
9.所述第二接线端用于接地；
10.所述第三接线端用于与所述四脚双复位开关的正极并接于电源输入端；
11.所述第四接线端和所述第五接线端分别用于与所述控制电机连接；
12.所述限流保护电路用于对所述控制电机进行过载断电保护。
13.在上述结构中，通过限流保护器来对电动千斤顶在工作运行时的工作电流进行过流保护，经过限流保护器上的限流保护电路可以在极短时间内达到限流动作，避免了电动千斤顶由于运行超载对内部零部件造成的损坏，提高了电动千斤顶的使用寿命。限流保护器上分布设置有第一接线端、第二接线端、第三接线端、第四接线端、第五接线端和限流保护电路，限流保护器上集成设置接线端，方便与四脚双复位开关和控制电机连接，并且减少
模块在电动千斤顶上占用的空间。
14.进一步地，所述限流保护电路包括运放芯片、第一运放电路、第二运放电路、四脚控制电路、光电隔离电路和稳压电路；
15.所述第一运放电路和所述第二运放电路用于缓冲输出阻抗所产生的信号损耗；
16.所述四脚控制电路用于控制所述四脚双复位开关的通断；
17.所述光电隔离电路用于抑制所述四脚控制电路和所述控制电机之间的噪声，并消除接地回路的干扰；
18.所述稳压电路用于对输入电压进行稳压。
19.进一步地，所述运放芯片的第一引脚、第二引脚和第三引脚构成第一运放通道；
20.所述第一运放电路由所述第一运放通道、第六电阻、电控开关、第二二极管、第五电阻、第七电阻、第八电阻、第十一电阻、第二电容、第三电容、第四电容组成；
21.所述运放芯片的第一引脚和第二引脚之间并接有所述第五电阻；所述第六电阻、所述第七电阻、所述第八电阻、所述第十一电阻、所述第二电容、所述第三电容和所述第四电容通过所述第一运放通道并接于数字地；
22.所述第六电阻并接在所述电控开关的第一引脚上，所述电控开关的第二引脚并接于功率地，所述电控开关通过第四引脚和第五引脚与所述第二二极管并接于电源电压，其中，第六电阻为采样电阻。
23.在上述结构中，电控开关是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化。具有输入回路和被输出回路之间的互动关系。通常运作的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
24.进一步地，所述运放芯片的第五引脚、第六引脚和第七引脚构成第二运放通道；
25.所述第二运放电路由所述第二运放通道、第三电阻、第五电容和第六电容组成；所述第三电阻的一端与所述运放芯片的第一引脚和所述第五电阻并接，所述第三电阻的另一端与所述运放芯片的第五引脚和所述第五电容并接于数字地；所述运放芯片的第七引脚与所述第六电容并接于数字地。
26.在上述结构中，运放芯片中：一引脚是输出端，二引脚是反相输入端，三引脚是同相输入端，四引脚是负电源，五引脚是同相输入端，六引脚是反相输入端，七引脚是输出端，八引脚是电源电压。当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时，输出为高电平；当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，电压比较器输出为低电平。
27.进一步地，所述四脚控制电路与所述第一运放通道和所述第二运放通道连接；
28.所述四脚控制电路由第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第四电阻、第九电阻、第十电阻、第十二电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十八电阻、第一二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容和第七电容组成；
29.所述第一三极管的发射极与所述第一电容的一端和所述第四电阻的一端并接于所述电源电压，所述运放芯片的第六引脚、所述第一三极管的集电极、所述第四二极管、所述第十二电阻、所述第一电容的另一端和所述第四电阻的另一端并接于数字地；所述第一三极管的基极与所述第四三极管的集电极和所述第十八电阻并接；
30.所述第四三极管的发射极与所述第十五电阻的一端并接于电源电压，所述第四三极管的基极通过所述第十六电阻与所述第十五电阻的另一端并接；
31.所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻和所述第三三极管的基极并接；所述第二三极管的基极通过所述第十电阻与所述第一二极管的负极、所述第三二极管的负极和所述第七电容并接于数字地；所述第一二极管的正极与所述第一电阻串接于功率地；所述第三二极管的正极与所述运放芯片的第七引脚并接；
32.所述第三三极管的集电极与所述电控开关和所述第二二极管并接于所述电源电压，所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极并接于数字地。
33.进一步地，所述光电隔离电路由第一光电耦合器、第二光电耦合器、第六二极管、第七二极管、第十四电阻、第十七电阻、第九电容和第十电容组成；
34.所述第一光电耦合器的第四引脚与所述第十五电阻的另一端、所述第十六电阻的另一端和所述第二光电耦合器的第四引脚并接；所述第一光电耦合器的第三引脚与所述第二光电耦合器的第三引脚和所述第十八电阻并接于数字地；所述第一光电耦合器的第二引脚和第一引脚与所述第六二极管、所述第九电容和所述第十四电阻并接于所述控制电机；
35.所述第二光电耦合器的第二引脚和第一引脚与所述第七二极管、所述第十电容和所述第十七电阻并接于所述控制电机。
36.进一步地，所述稳压电路由第五二极管、第八电容和第十三电阻组成；
37.所述第十三电阻的一端与所述输入电压连接，所述第十三电阻的另一端与所述第五二极管的负极和所述第八电容的阳极并接于电源电压，所述第五二极管的正极和所述第八电容的阴极并接于数字地。
38.在上述结构中，数字地是数字电路零电位的公共基准地线；功率地是负载电路的零电位的公共基准地线；数字地和功率地均起到电气隔离的作用。
39.进一步地，所述运放芯片采用lm358电压跟随器。
40.在上述结构中，lm358电压跟随器的第一引脚、第二引脚和第三引脚构成第一运放通道；lm358电压跟随器的第五引脚、第六引脚和第七引脚构成第二运放通道。
41.进一步地，所述第一三极管和所述第四三极管采用pnp型三极管，所述第二三极管和所述第三三极管采用npn型三极管。
42.进一步地，所述支腿主体包括安装座、伸缩组件和底座；
43.所述四脚双复位开关和所述控制电机可拆卸安装在所述支腿主体的所述安装座上，所述安装座通过所述伸缩组件和所述底座固定连接。
44.本发明采用上述技术方案包括以下有益效果：
45.本发明通过限流保护器来对电动千斤顶工作运行时的工作电流进行过流保护，经过限流保护器上的限流保护电路可以在极短时间内达到限流动作，限流精准，避免了电动千斤顶由于运行超载对内部零部件造成的损坏，提高了电动千斤顶的使用寿命。同时无需在结构强度上来保护零部件的同时在一定程度上也降低了支腿零部件的强度要求，从而降低电动千斤顶的材料成本。
附图说明
46.图1为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的结构示意图；
47.图2为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的限流保护器、四脚双复位开关和控制电机的接线图；
48.图3为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的限流保护器的结构示意图；
49.图4为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的限流保护电路原理图；
50.图5为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的第一运放电路原理图；
51.图6为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的第二运放电路原理图；
52.图7为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的光电隔离电路原理图；
53.图8为本发明实施例提供的带有限流保护器的电动千斤顶的稳压电路原理图；
54.附图标记说明：
55.1-限流保护器、101-第一接线端、102-第二接线端、103-第三接线端、104-第四接线端、105-第五接线端、106-限流保护电路、2-四脚双复位开关、3-控制电机、4-支腿主体、401-安装座、402-伸缩组件、403-底座、u1-运放芯片、r6-第六电阻、k1-电控开关、r1-第一电阻、r2-第二电阻、r3-第三电阻、r4-第四电阻、r5-第五电阻、r7-第七电阻、r8-第八电阻、r9-第九电阻、r10-第十电阻、r11-第十一电阻、r12-第十二电阻、r13-第十三电阻、r14-第十四电阻、r15-第十五电阻、r16-第十六电阻、r17-第十七电阻、r18-第十八电阻、c1-第一电容、c2-第二电容、c3-第三电容、c4-第四电容、c5-第五电容、c6-第六电容、c7-第七电容、c8-第八电容、c9-第九电容、c10-第十电容、q1-第一三极管、q2-第二三极管、q3-第三三极管、q4-第四三极管、d1-第一二极管、d2-第二二极管、d3-第三二极管、d4-第四二极管、d5-第五二极管、d6-第六二极管、d7-第七二极管、u2-第一光电耦合器、u3-第二光电耦合器、vcc-电源电压、vin-输入电压。
具体实施方式
56.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
57.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
58.本实施例
59.本实施例提供了一种带有限流保护器的电动千斤顶，如图1、图2和图3所示，包括：限流保护器1、四脚双复位开关2、控制电机3和支腿主体4；
60.限流保护器1通过四脚双复位开关2与控制电机3并联，限流保护器1、四脚双复位开关2和控制电机3可拆卸安装在支腿主体4上；
61.限流保护器1上分布设置有第一接线端101、第二接线端102、第三接线端103、第四接线端104、第五接线端105和限流保护电路106；
62.第一接线端101用于与四脚双复位开关2的负极连接；第二接线端102用于接地；第三接线端103用于与四脚双复位开关2的正极并接于电源输入端；第四接线端104和第五接线端105分别用于与控制电机3连接；限流保护电路106用于对控制电机3进行过载断电保
护。
63.其中，支腿主体4包括安装座401、伸缩组件402和底座403；
64.四脚双复位开关2和控制电机4可拆卸安装在支腿主体4的安装座401上，安装座401通过伸缩组件402和底座403固定连接。
65.具体的，通过限流保护器1来对电动千斤顶在工作运行时的工作电流进行过流保护，经过限流保护器1上的限流保护电路106可以在极短时间内达到限流动作，避免了电动千斤顶由于运行超载对内部零部件造成的损坏，提高了电动千斤顶的使用寿命。限流保护器1上分布设置有第一接线端101、第二接线端102、第三接线端103、第四接线端104、第五接线端105和限流保护电路106，限流保护器1上集成设置接线端，方便与四脚双复位开关2和控制电机3连接，并且减少模块在电动千斤顶上占用的空间。
66.参阅图4，其中，限流保护电路包括运放芯片u1、第一运放电路、第二运放电路、四脚控制电路、光电隔离电路和稳压电路；
67.第一运放电路和第二运放电路用于缓冲输出阻抗所产生的信号损耗；四脚控制电路用于控制四脚双复位开关的通断；光电隔离电路用于抑制四脚控制电路和控制电机之间的噪声，并消除接地回路的干扰；稳压电路用于对输入电压vin进行稳压。
68.参阅图5，其中，运放芯片u1的第一引脚、第二引脚和第三引脚构成第一运放通道；
69.第一运放电路由第一运放通道、第六电阻r6、电控开关k1、第二二极管d2、第五电阻r5、第七电阻r7、第八电阻r8、第十一电阻r11、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4组成；
70.运放芯片u1的第一引脚和第二引脚之间并接有第五电阻r5；第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第十一电阻r11、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4通过第一运放通道并接于数字地；
71.第六电阻r6并接在电控开关k1的第一引脚上，电控开关k1的第二引脚并接于功率地，所述电控开关k1通过第四引脚和第五引脚与第二二极管d2并接于电源电压vcc，其中，第六电阻r6为采样电阻。
72.具体的，电控开关l1是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化。具有输入回路和被输出回路之间的互动关系。通常运作的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
73.参阅图6，其中，运放芯片u1的第五引脚、第六引脚和第七引脚构成第二运放通道；
74.第二运放电路由第二运放通道、第三电阻r3、第五电容c5和第六电容c6组成；第三电阻r3的一端与运放芯片u1的第一引脚和第五电阻r5并接，第三电阻r3的另一端与运放芯片u1的第五引脚和第五电容c5并接于数字地；运放芯片u1的第七引脚与第六电容c6并接于数字地。
75.具体的，运放芯片u1中：一引脚是输出端，二引脚是反相输入端，三引脚是同相输入端，四引脚是负电源，五引脚是同相输入端，六引脚是反相输入端，七引脚是输出端，八引脚是电源电压vcc。当同相输入端的电压高于反相输入端的电压时，输出为高电平；当同相输入端的电压低于反相输入端的电压时，电压比较器输出为低电平。
76.参阅图4，其中，四脚控制电路与第一运放通道和第二运放通道连接；
77.四脚控制电路由第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第
一电阻r1、第二电阻r2、第四电阻r4、第九电阻r9、第十电阻r10、第十二电阻r12、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十八电阻r18、第一二极管d1、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1和第七电容c7组成；
78.第一三极管q1的发射极与第一电容c1的一端和第四电阻r4的一端并接于电源电压vcc，运放芯片u1的第六引脚、第一三极管的集电极、第四二极管d4、第十二电阻r12、第一电容c1的另一端和第四电阻r4的另一端并接于数字地；第一三极管q1的基极与第四三极管q4的集电极和第十八电阻r18并接；
79.第四三极管q4的发射极与第十五电阻r15的一端并接于电源电压vcc，第四三极管q4的基极通过第十六电阻r16与第十五电阻r15的另一端并接；
80.第二三极管q2的集电极分别与第二电阻r2和第三三极管q3的基极并接；第二三极管q2的基极通过第十电阻r10与第一二极管d1的负极、第三二极管d3的负极和第七电容c7并接于数字地；第一二极管d1的正极与第一电阻r1串接于功率地；第三二极管q3的正极与运放芯片u1的第七引脚并接；
81.第三三极管q3的集电极与电控开关k1和第二二极管d2并接于电源电压vcc，第三三极管q3的发射极与第二三极管q2的发射极并接于数字地。
82.参阅图7，其中，光电隔离电路由第一光电耦合器u2、第二光电耦合器u3、第六二极管d6、第七二极管d7、第十四电阻r14、第十七电阻r17、第九电容c9和第十电容c10组成；
83.第一光电耦合器u2的第四引脚与第十五电阻r15的另一端、第十六电阻r16的另一端和第二光电耦合器u3的第四引脚并接；第一光电耦合器u2的第三引脚与第二光电耦合器u3的第三引脚和第十八电阻r18并接于数字地；第一光电耦合器u2的第二引脚和第一引脚与第六二极管d6、第九电容c9和第十四电阻r14并接于控制电机3；
84.第二光电耦合器u3的第二引脚和第一引脚与第七二极管d7、第十电容c10和第十七电阻r17并接于控制电机3。
85.参阅图8，其中，稳压电路由第五二极管d5、第八电容c8和第十三电阻r13组成；
86.第十三电阻r13的一端与输入电压vin连接，第十三电阻r13的另一端与第五二极管d5的负极和第八电容c8的阳极并接于电源电压vcc，第五二极管d5的正极和第八电容c8的阴极并接于数字地。
87.具体的，数字地是数字电路零电位的公共基准地线；功率地是负载电路的零电位的公共基准地线；数字地和功率地均起到电气隔离的作用。
88.其中，运放芯片u1采用lm358电压跟随器。
89.具体的，lm358电压跟随器的第一引脚、第二引脚和第三引脚构成第一运放通道；lm358电压跟随器的第五引脚、第六引脚和第七引脚构成第二运放通道。
90.其中，第一三极管q1和第四三极管q4采用pnp型三极管，第二三极管q2和第三三极管q3采用npn型三极管。
91.参阅图4，具体的，运放芯片u1为3v-32v的电压供电，由其构成了第一运放电路和第二运放电路。输入电压vin通过第五二极管d5对其进行稳压。gndin为数字地，gndout为功率地，两者通过采样电阻连接。采样电阻两端的电压经第一运放电路和第二运放电路与设定电压值进行比较，用于判断电机是否过流。m1和m2连接电机，用于判断电机是否工作；当且仅当电机工作时，第一运放电路和第二运放电路工作；延时判断由第一电容c1和第九电
阻r9来实现。第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4均用作数字开关功能。
92.本发明通过高灵敏度的限流保护器来对电动千斤顶在工作运行时的工作电流进行过流保护，经过限流保护器上的限流保护电路可以在极短时间内达到限流动作，限流精准，避免了电动千斤顶由于运行超载对内部零部件造成的损坏，提高了电动千斤顶的使用寿命。同时无需在结构强度上来保护零部件的同时在一定程度上也降低了支腿零部件的强度要求，从而降低电动千斤顶的材料成本。
93.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。