专利名称：一种卷筒电缆保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化控制装置，尤其涉及一种控制移动机械的自动化装置。
背景技术：
在很多生产线上的移动机械都是通过电缆卷盘的方式，即利用卷盘的卷、放来达 到移动机械的同步供电及信号传输。因此电缆的安全可靠是确保移动设备正常运行的必要 条件。如
图1和图2所示，现有的卷筒装置具有运用于卷筒和运输小车的连锁保护信号， 其是取自于卷筒主回路接触器KM1或者热继电器Q1的辅助触点信号。图1卷筒主回路控 制图中三相交流电线LI、L2、L3为回路供电，卷筒热继电器Q1、卷筒运行接触器KM1、卷 筒力矩控制器P和卷筒电机Ml串联在回路中。如果卷筒热继电器Q1的主触点Q1 (1-2)、 Q1 (3-4)、Q1 (5-6)闭合，则该来自继电回路的控制命令就使得卷筒运行接触器KM1的主触 点KM1 (1-2)、KM1 (3-4)、KM1 (5-6)闭合，则卷筒电机Ml开始运行。图2的卷筒装置电路控 制图中，小车运行接触器KM2的线圈与卷筒运行接触器KM1的一副触点KM1 (13-14)串联连 接后，与卷筒运行接触器KM1的线圈并联连接，该并联电路与热继电器Q1和卷筒控制开关 ST串联连接，卷筒运行接触器KM1的另一副触点KM1 (11-12)与卷筒控制开关并联连接，用 于卷筒控制开关ST的自保。卷筒控制开关ST闭合后，卷筒运行接触器KM1得电，其触点 KM1 (13-14)闭合，卷筒电机开始运行，小车运行接触器KM2也得电，小车也开始运行。运行 过程中，如果卷筒有异常，热继电器Q1跳开，则小车运行接触器KM2断电，小车停止运行，对 电缆有个保护作用。但是该装置对卷筒转盘不动的故障却不能发挥作用，因为该辅助触点 信号并不能完全反映卷筒转盘的实际转动情况。由于卷筒电机与转盘之间大都是由尼龙销 接手等传动装置构成的，很多时候会出现接手等传动装置的断裂，导致卷筒转盘脱开卷筒 电机而停止转动的情况。此时卷筒主回路仍然是闭合得电的状态，卷筒电机在空转，而卷筒 转盘已经停止不转，这种情况下就容易发生电缆脱离卷筒滚槽，堆积在地面上，被车轮轧坏 的现象。现有的电缆保护装置主要是机械上的一个防止电缆脱轨或者防止电缆被飞溅的 铁水烧坏的保护装置。这样的装置虽然在电缆卷放运动时起防止电缆逃脱电缆卷盘的作 用，从而使电缆可以顺利卷取和释放，但是很多情况下该装置起不到保护作用，例如，如果 运输行走小车在运行过程中，电缆卷筒转盘发生故障而停止转动，此时电缆还是会脱离卷 筒滚槽，而被车轮轧坏。而
公开日为，公开号为CN2592312，名称为“钢包车电缆保护装置” 的专利中所公开的技术方案也只是解决原装置存在的电缆被飞溅的钢水烧损甚至全部烧 坏而需进行检修或更换电缆的问题，并未解决电缆脱轨的问题。
发明内容本实用新型的目的是设计一种卷筒电缆保护装置，该装置能解决在生产过程中， 由于电缆卷筒转盘从卷筒本体脱离或者电缆卷筒转盘被物料卡住，而使得卷筒转盘停止转
3动，同时运输行走小车仍然在运行，导致的电缆脱离卷筒滚槽，堆积在地面上，被车轮轧坏 的问题。本实用新型的技术构思为在现有的卷筒本体和卷筒转盘上分别安装接近开关和 信号挡块，该接近开关盒信号挡块配合工作能有效检测卷筒转盘的实际转动情况，并将该 实际转动情况的信号传输给控制回路，由控制回路控制小车的运行，从而实现防止卷筒转 盘不动而运输小车仍然在运行导致的卷筒电缆脱轨故障的发生。为实现上述发明目的，本实用新型提供了一种卷筒电缆保护装置，该装置设于现 有的卷筒装置上，包括至少一个信号挡块，设于现有卷筒装置的卷筒转盘上临近卷筒的端面；一接近开关，设于现有卷筒装置的卷筒上临近卷筒转盘的端面；一中间继电器，包括中间继电器线圈与一副中间继电器触点，所述中间继电器线 圈与所述接近开关串联连接为第一串联电路；一时间继电器，包括时间继电器线圈与两副时间继电器触点，所述时间继电器线 圈、一副时间继电器触点与中间继电器触点串联连接为第二串联电路；所述另一副时间继电器触点与现有卷筒装置中的卷筒运行接触器和小车运行接 触器组成的并联电路串联连接为第三串联电路，时间继电器的设定时间为卷筒转盘转动一 周所需的时间除以信号档块的个数，再乘以120%。所述第一串联电路、第二串联电路和第三串联电路并联连接后与现有卷筒装置中 的热继电器和控制开关串联连接。优选地，所述信号挡块的个数为2n，n为从1到5的自然数，所述信号挡块以卷筒 转盘的圆心为对称中心对称设置。信号挡块的个数越多，该装置的控制精度就越高。优选地，所述信号挡块与卷筒转盘圆心之间的距离为转盘端面半径的0. 5 0. 8倍。本实用新型一种卷筒电缆保护装置是在原有的卷筒装置上增加了检测元件，并在 原控制卷筒回路中增加了一套卷筒转盘实际转动情况的检测电路。随着卷筒转盘的转动， 接近开关根据其是否被信号挡块遮挡住而周期性的闭合或打开。当操作开关闭合后，卷筒 运行接触器的线圈通电，卷筒运行接触器的触点闭合，小车运行接触器的线圈通电，小车运 行，同时控制开关也得到自保。此外在控制开关闭合的同时，时间继电器线圈得电，开始计时。正常情况下，卷筒 转盘转动带动信号挡块做周期性的顺序运动，使得接近开关周期性的打开和闭合也就，使 得与接近开关串联的中间继电器线圈周期性的得电和失电，这样也就使得中间继电器的触 点周期性的闭合和打开，最终使得时间继电器的线圈周期性的计时和清零。运行过程中，如 果卷筒有异常，那么热继电器将会跳开，运输小车接触器断电，小车停止运行。如果卷筒转 盘出现不动的故障，那么信号挡块也不会有遮挡、闪开的周期性动作，接近开关在延时时间 内也不会有变化。当时间继电器的计时时间到了时，时间继电器的两副常闭延时断开触点 就会断开，使得卷筒运行接触器、小车运行接触器同时断电，卷筒和小车都停止运行，这样 就能对电缆起到很好的保护作用。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之能有效地检测出卷筒转盘的实际转动 情况，当卷筒转盘停止转动时，小车和卷筒也可立即收到信号停止转动，从而防止在生产过
4程中，卷筒转盘因故障停止转动后，电缆脱离卷筒滚槽，堆积在地面，被车轮轧坏的现象。
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型作进一步说明。图1为现有卷筒主回路控制图。图2为现有卷筒保护回路控制图。图3为本实用新型实施例1中卷筒电缆保护装置的检测元件设置示意图。图4为本实用新型实施例1中卷筒电缆保护装置中卷筒转盘的示意图。图5为本实用新型一种卷筒电缆保护装置的电路控制图。
具体实施方式
实施例1该实施例为本实用新型一种卷筒电缆保护装置的一种优选方案。如图3和图4所 示，接近开关3设于卷筒1上临近卷筒转盘2的端面，4个信号挡块4以卷筒转盘2的圆心 为对称中心，对称设置在卷筒转盘2靠近卷筒1的端面上，4个信号挡块4距卷筒转盘2圆 心的距离均为转盘半径的0. 5倍。工作过程中，随着卷筒转盘2的转动，信号挡块4周期性 的遮挡接近开关3，使得接近开关3周期性的闭合、打开。如图5所示，本装置在现有的卷筒控制回路中增加了一套卷筒转盘实际转动情况 的检测电路。中间继电器K1的线圈K1(A1-A2)与接近开关3串联连接为第一串联电路；时 间继电器SJ的线圈SJ(A1-A2)、时间继电器SJ的一副触点SJ(l-2)与中间继电器K1的触 点Kl(l-2)串联连接为第二串联电路；时间继电器SJ的另一副触点SJ(3-4)与现有卷筒装 置中的卷筒运行接触器KM1和小车运行接触器KM2组成的并联电路串联连接为第三串联电 路。由于生产中卷筒转盘转一圈的时间约为16s，因此根据信号挡块的个数，将时间继电器 SJ的时间设定为4. 8s。上述第一串联电路、第二串联电路和第三串联电路并联连接后与现 有卷筒装置中的热继电器Q1和控制开关ST串联连接。当现场操作箱操作控制开关ST闭 合时，卷筒运行接触器KM1的线圈KM1(A1-A2)通电，卷筒运行接触器KM1的一副辅助常开 触点KM1 (13-14)闭合，小车运行接触器KM2的线圈KM2(A1-A2)随即通电，同时卷筒运行接 触器KM1的另一副辅助常开触点KM1 (11-12)闭合，控制开关ST的开关按钮信号得到自保。 在此状态下，卷筒和小车均正常运行。此外，控制开关ST闭合的同时，时间继电器SJ的线 圈SJ(A1-A2)得电，开始计时。正常情况下，卷筒转盘转动带动信号档块做周期性的顺序运 动，两相邻信号挡块经过接近开关3的时间为4s，那么接近开关3就以4s为周期，周期性的 打开、闭合，从而使得中间继电器K1的线圈K1(A1-A2)周期性的得电和失电，进而使得中间 继电器K1的触点K1 (1-2)周期性的闭合和打开，最终使得时间继电器SJ的线圈SJ(A1-A2) 会周期性的计时和清零。运行过程中，如果卷筒有异常，控制电路中的热继电器Q1跳开，小 车运行接触器KM2断电，小车停止运行。如果卷筒转盘出现不动的故障，那么信号挡块将不 再动作，接近开关3的开关在时间继电器SJ设定的时间4. 8s内也不会有变化，当时间继电 器SJ计时时间4. 8s到了时，其常闭延时断开触点SJ(3-4)、SJ(l-2)就会断开，使得卷筒运 行接触器KM1、小车运行接触器KM2同时断电，卷筒和小车都停止运行，进而对电缆起保护 作用。[0028]实施例2本实施例中，接近开关3设于卷筒1上临近卷筒转盘2的端面，1个信号挡块4设 于卷筒转盘2靠近卷筒1的端面上，其距卷筒转盘2圆心的距离均为转盘半径的0. 8倍。工 作过程中，随着卷筒转盘2的转动，信号挡块4周期性的遮挡接近开关3，使得接近开关3周 期性的闭合、打开。本实施例中的电路控制元件与实施例1相同，该卷筒电缆保护装置的工作流程也 与实施例1相同，只是其中时间继电器的设定时间调整为19. 2秒，即当时间继电器计时到 19. 2秒时，其触点就自动断开，进而同时断开卷筒和小车的运行电路，本实施例由于只采用 了 1个信号挡块，故控制精度较实施例1较低。实施例3本实施例中，接近开关3设于卷筒1上临近卷筒转盘2的端面，32个信号挡块4以 卷筒转盘2的圆心为对称中心，对称设置在卷筒转盘2靠近卷筒1的端面上，这32个信号 挡块4距卷筒转盘2圆心的距离均为转盘半径的0. 6倍。工作过程中，随着卷筒转盘2的 转动，信号挡块4周期性的遮挡接近开关3，使得接近开关3周期性的闭合、打开。本实施例中的电路控制元件与实施例1相同，该卷筒电缆保护装置的工作流程也 与实施例1相同，只是其中时间继电器的设定时间调整为0. 6秒，即当时间继电器计时到 0.6秒时，其触点就自动断开，进而同时断开卷筒和小车的运行电路，本实施例由于采用了 多个信号挡块，故其控制精度相当高，一旦卷筒转盘不动，小车和卷筒会马上停机。由此可见，本实用新型一种卷筒电缆保护装置可以根据实际生产的需要调整信号 挡块的个数，进而实现不同的控制精度。一旦卷筒转盘发生故障不转动，可以实现卷筒和小 车立即停机。其结构简单，易于安装和检修，具有良好的实施效果。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新 型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述 实施例的变化、变形都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求一种卷筒电缆保护装置，其特征在于，设于现有卷筒装置上，所述卷筒电缆保护装置包括至少一个信号挡块，设于现有卷筒装置的卷筒转盘上临近卷筒的端面；一接近开关，设于现有卷筒装置的卷筒上临近卷筒转盘的端面；一中间继电器，包括中间继电器线圈与一副中间继电器触点，所述中间继电器线圈与所述接近开关串联连接为第一串联电路；一时间继电器，包括时间继电器线圈与两副时间继电器触点，所述时间继电器线圈、一副时间继电器触点与中间继电器触点串联连接为第二串联电路，所述另一副时间继电器触点与现有卷筒装置中的卷筒运行接触器和小车运行接触器组成的并联电路串联连接为第三串联电路；所述第一串联电路、第二串联电路和第三串联电路并联连接后与现有卷筒装置中的热继电器和控制开关串联连接。
2.如权利要求1所述的卷筒电缆保护装置，其特征在于，所述信号挡块的个数为2n，n 为从1到5的自然数，所述信号挡块以卷筒转盘的圆心为对称中心对称设置。
3.如权利要求2所述的卷筒电缆保护装置，其特征在于，所述信号挡块与卷筒转盘圆 心之间的距离为转盘端面半径的0. 5 0. 8倍。
专利摘要本实用新型公开了一种卷筒电缆保护装置，该装置设于现有卷筒装置上，包括至少一个设于卷筒转盘上的信号挡块，一设于卷筒上的接近开关，一与接近开关串联连接的中间继电器，一与中间继电器的触点串联连接的时间继电器，时间继电器的一副触点与现有的卷筒运行接触器和小车运行接触器组成的并联电路串联连接，上述三路串联电路并联连接后与现有卷筒装置中的热继电器和控制开关串联连接。本实用新型是在现有的卷筒装置上添加了检测卷筒转盘转动情况的元件以及相应的电路控制元件，进而实现了对卷筒转盘转动故障的实时检测，当卷筒转盘不转动时，卷筒和小车也会立即停机。
文档编号H02G11/02GK201608490SQ20102003292
公开日2010年10月13日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者孙明君, 张峻泓, 洪小明, 董如春, 蒋倩 申请人:宝山钢铁股份有限公司