专利名称：多功能声光预警高度限位器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高度限位器，尤其涉及一种多功能声光预警高度限位器，属于起重机械设备领域。
背景技术：
近年来起重机上因高度限位装置失灵，被吊物体高处坠落，造成事故灾害频发。有人的不安全行为，操作者起升和下降时，过于依赖高度限位开关。有物的不安全状态，不能直观监测限位高度，限位开关即高度限位装置失灵。以往使用限位装置有杠杆式、螺杆式等都是唯一单向保护，若瞬间失灵直接造成冲顶，致使钢丝绳破断重物高处坠落酿成灾害，容易造成设备损坏和人员伤亡。需要一种能够对双重机械记忆和行程开关对上升或下降各设置二层保护，即控制回路保护和电机主回路保护，同时用声音和相应灯光向操作者提示预警高度的预警安全装置。中国专利授权公告号为CN2575074Y，公告日为2003年9月M日的实用新型专利公开了一种桥式及门式起重机吊钩上下限位安全保护装置，它包括蜗轮蜗杆减速器、万向节，蜗杆的外端连接万向节，其特征在于它还包括扫描头，电气控制部分和报警监视部分，蜗轮轴上安装有1 8个扫描头，扫描头由固紧螺帽固定，电气控制部分由1 8个接近开关、1 8个交流接触器和复位按钮组成，扫描头对应的位置设置有接近开关，接近开关相应的位置有交流接触器，报警监视部分主要由绿显示灯、红显示灯、电铃和壳体组成， 它应用自动控制电路原理，采用无接触、无压力、无火花的控制方式，利用扫描头扫描感应式接近开关的感应区来开关、切断吊钩的提升，下放控制回路，强行切断吊钩超上限、超下限电机主电源回路，具有声光报警等多项功能。但是这种结构只是在上下极限位置才有声光报警，缺乏多级预警提醒和语音提示的功能，一旦限位失效就很容易造成严重事故，安全性能较差。
发明内容本实用新型的目的是针对现有预警安全装置只有一级预警，安全性能不够好的缺陷和不足，现提供一种结构简单，安全性能好，能够进行多级预警的多功能声光预警高度限位器。为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是多功能声光预警高度限位器，包括输入轴，接触器，输入轴与限位器相连接，限位器与输出轴相连接，所述限位器上连接有开关机构，开关机构中的第一行程开关为上端限位区间报警电路的启动开关，第二行程开关为下端限位区间报警电路的启动开关，第三行程开关为上端预限位区间报警电路的启动开关，第四行程开关为下端预限位区间报警电路的启动开关，第五行程开关为上端极限位报警电路的启动开关，第六行程开关为下端极限位报警电路的启动开关，第一行程开关与第一中间继电器相串联，第二行程开关与第二中间继电器相串联，第三行程开关和第四行程开关并联后再与第三中间继电器相串联，第五行程开关和第六行程开关均与接触器相连接。所述限位器内设置有由六组机械记忆凸轮和六组行程开关分别对应配合形成的开关机构。所述限位器内设置有由四组机械记忆凸轮和四组行程开关分别对应配合形成的开关机构，并且在限位器外部的输出轴上安装有替代第一行程开关和第二行程开关的两个光电接近开关。所述第二中间继电器的输出端口 b与第一中间继电器的输入端口 d相连接，第一中间继电器的一个输出端口 e与蓝灯相连，第二中间继电器的另一个输出端口 c与第一中间继电器的另一个输出端口 f相连接，然后与黄灯相连接，绿灯与蜂鸣器并联后与第三中间继电器相串联，接触器与红灯相串联。所述第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器以及接触器分别与语音模块相连接。所述上端预限位区间与上端限位区间之间的距离，以及下端预限位区间与下端限位区间之间的距离均为800毫米-1000毫米。 所述接触器与复位开关相连接。所述限位器的减速比小于或等于274 :1。本实用新型的有益效果是1、本实用新型采用红、黄、蓝、绿四种颜色的指示灯以及蜂鸣器来实现多级预警， 能准确的反映卷扬提升设备运行在正常区间、上下预限位区间、上下限位区间以及达到上下终极限位时的预警信号，并伴随有真人语音提示。2、本实用新型声光预警的视听效果明显，能够对接近正常限位区间时也进行预警，改变了以往只有一级限位的不足，使得控制回路和电机主回路都得到了保护，采用多级预警能为操作反应保证更充足的时间，即使在限位控制失效或设备失灵也会有下一级限位予以保障，安全性能好。3、本实用新型结构合理，功能齐全，对卷扬机的上行和下行限位预警准确可靠，使用范围广，实现了多级预警的声光预警功能，能广泛运用作各种卷扬系统的高度限位预警保护装置。
图1是本实用新型的第一种结构示意图。图2是本实用新型的第二种结构示意图。图3是本实用新型行程开关和中间继电器连接的电气原理图。图4是本实用新型报警灯和蜂鸣器控制的电气原理图。图5是本实用新型控制上升和下降主电路的电气原理图。图6是本实用新型语音模块22的电气原理图。图7是本实用新型与卷扬机的连接结构示意图。图中输入轴1，输出轴2，限位器3，空气开关4，变压器5，机械记忆凸轮6，第一行程开关7，第二行程开关8，第三行程开关9，第四行程开关10，第五行程开关11，第六行程开关12，第一中间继电器13，第二中间继电器14，第三中间继电器15，接触器16，蜂鸣器17，红灯18，黄灯19，蓝灯20，绿灯21，语音模块22，接线端子23，复位开关对，光电接近开关 25，卷筒沈，卷筒轴27，联轴器28，高度限位器四，支撑座30。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述参见图1至图7，本实用新型的多功能声光预警高度限位器，包括输入轴1，接触器 16，输入轴1与限位器3相连接，限位器3与输出轴2相连接，所述限位器3上连接有开关机构，开关机构中的第一行程开关7为上端限位区间报警电路的启动开关，第二行程开关8 为下端限位区间报警电路的启动开关，第三行程开关9为上端预限位区间报警电路的启动开关，第四行程开关10为下端预限位区间报警电路的启动开关，第五行程开关11为上端极限位报警电路的启动开关，第六行程开关12为下端极限位报警电路的启动开关，第一行程开关7与第一中间继电器13相串联，第二行程开关8与第二中间继电器14相串联，第三行程开关9和第四行程开关10并联后再与第三中间继电器15相串联，第五行程开关11和第六行程开关12均与接触器16相连接。所述限位器3内设置有由六组机械记忆凸轮6和六组行程开关分别对应配合形成的开关机构。所述限位器3内设置有由四组机械记忆凸轮6和四组行程开关分别对应配合形成的开关机构，并且在限位器3外部的输出轴2上安装有替代第一行程开关7和第二行程开关8的两个光电接近开关25。所述第二中间继电器14的输出端口 b与第一中间继电器13的输入端口 d相连接， 第一中间继电器13的一个输出端口 e与蓝灯20相连，第二中间继电器14的另一个输出端口 c与第一中间继电器13的另一个输出端口 f相连接，然后与黄灯19相连接，绿灯21与蜂鸣器17并联后与第三中间继电器15相串联，接触器16与红灯18相串联。所述第一中间继电器13、第二中间继电器14、第三中间继电器15以及接触器16 分别与语音模块22相连接。所述上端预限位区间与上端限位区间之间的距离，以及下端预限位区间与下端限位区间之间的距离均为800毫米-1000毫米。所述接触器16与复位开关M相连接。所述限位器3的减速比小于或等于274 :1。输入轴1与联轴器相连接，输入轴1与限位器3相连接，限位器3与输出轴2相连接，限位器3上设置有由六组机械记忆凸轮6和六组行程开关构成的开关机构，机械记忆凸轮6与行程开关一一对应配合，行程开关由机械记忆凸轮6作用后动作。机械记忆凸轮6 转动的每个角度都与卷扬机的运行位置相对应，并能准确反映卷扬机实时运行的高度。六组行程开关分别为第一行程开关7、第二行程开关8、第三行程开关9、第四行程开关10、第五行程开关11以及第六行程开关12。第一行程开关7为上端限位区间的报警电路开关，第二行程开关8为下端限位区间的报警电路开关，第三行程开关9为上端预限位区间的报警电路开关，第四行程开关10为下端预限位区间的报警电路开关，第五行程开关11为上端极限位的报警电路开关，第六行程开关12为下端极限位的报警电路开关。图2所示的电气原理图中用符号分别表示为SA1、SA2、SA3、SA4、SA5以及SA6。[0035]本实用新型的另外一种实施方式为限位器3内设置有由四组机械记忆凸轮6和四组行程开关分别对应配合形成的开关机构，并且在限位器3外部的输出轴2上安装有替代第一行程开关7和第二行程开关8的两个光电接近开关25，即用两个光电接近开关来替代两组机械记忆凸轮6和两组行程开关的作用。参见图3，第一中间继电器13、第二中间继电器14和第三中间继电器15分别用符号KA1、KA2和KA3表示，接触器16用KM表示。第一行程开关7与第一中间继电器13相串联，第二行程开关8与第二中间继电器14相串联，第三行程开关9和第四行程开关10并联后再与第三中间继电器15相串联，第五行程开关11，第六行程开关12均与接触器16相连接。在第一行程开关7和第二行程开关8并联电路中接入了接触器16的常开触点，使得只有在接触器16处于工作状态时线路才导通。在第三行程开关9和第四行程开关10的电路中接入了起互锁作用的KA1、KA2的常闭触点，使得KA1、KA2的常闭触点任意一个断开时，第三中间继电器15断电。报警灯由红灯18、黄灯19、蓝灯20和绿灯21四种颜色的闪烁灯构成，四种颜色的灯独立显示，形成多级预警，同时绿灯21与蜂鸣器17相并联，当绿灯21闪烁时蜂鸣器17 发出报警声，改变了以往只有一级预警使得操作者反应时间较短的不足。在通常情况下，上端预限位区间与上端限位区间之间的距离，以及下端预限位区间与下端限位区间之间的距离均为800毫米-1000毫米。参见图4，红灯18、黄灯19、蓝灯20和绿灯21并联后经变压器5接入220V电路中，变压器5将220V电压转变为12V电压，改变了现有的报警灯和蜂鸣器17经变压器5接入380V电路中的方式。第二中间继电器14的输出端口 b与第一中间继电器13的输入端口 d相连接，第一中间继电器13的一个输出端口 e与蓝灯20相连，第二中间继电器14的另一个输出端口 c与第一中间继电器13的另一个输出端口 f相连接， 然后与黄灯19相连接，绿灯21与蜂鸣器17并联后与第三中间继电器15相串联，接触器16 与红灯18相串联。第一中间继电器13和第二中间继电器14都相当于单刀双掷开关，其接入端a能接通输出端b端或c端，b端与第一中间继电器13的输入端d相连接，d端能接通输出端e端或f端。这样红灯18、黄灯19、蓝灯20和绿灯21能分别独立的点亮以表示不同的信号。参见图5，语音模块22分别与第一中间继电器13、第二中间继电器14、第三中间继电器15以及接触器16相连接。当卷扬机一旦运行到上端预限位区间、下端预限位区间、上端限位区间、下端限位区间、上端极限位和下端极限位任意一个时，语音模块22都会发出真人语音报警提示。为简化报警电路设计，上端预限位区间和下端预限位区间的语音提示话语可以相同，上端限位区间和下端限位区间的语音提示话语可以相同，上端极限位和下端极限位的语音提示话语也可以相同。复位开关M与接触器16并联后接入主电路中，按下复位开关M能进行复位，接线端子23用于与各装置相连接，主电路采用380V电压。参见图7，卷筒沈通过卷筒轴27 带动，卷筒轴27的一端连接有联轴器观，联轴器观通过输入轴1与本实用新型高度限位器 29相连接，高度限位器四安装在支撑座30上。本实用新型符合产品执行Q/WQS009-2010、 JB/T4315-97标准，并符合GB6067-85《起重机械安全规程》的有关规定和TSG Q7014-2008 规定。本实用新型的工作原理及过程如下[0041]当卷扬机上行或下行在设定的正常区间内运行时，蓝灯20闪烁，用于提示操作人员工作状态是否正常。当卷扬机运行到上端预限位区间时，此时还未到达上端限位区间，卷扬机此时仍可正常运行。机械记忆凸轮6使得第三行程开关9被启动，第三中间继电器15工作，使得其常开触点闭合，绿灯21闪烁同时蜂鸣器17报警，蓝灯20仍然闪烁，同时语音模块22发出真人语音提示，相当于预警提示，提示操作人员卷扬机已运行到接近上端限位区间。当卷扬机运行到下端预限位区间时，此时还未到达下端限位区间，卷扬机此时仍可正常运行。机械记忆凸轮6使得第四行程开关10被启动，第三中间继电器15工作，绿灯 21闪烁同时蜂鸣器17报警，蓝灯20仍然闪烁，同时语音模块22发出真人语音提示，同样的也相当于预警提示，提示操作人员卷扬机已运行到接近下端限位区间。当卷扬机运行到上端限位区间时，在正常情况下卷扬机不能继续向上运行了，但是反向操作仍可正常运行。机械记忆凸轮6使得第一行程开关7被启动，第一中间继电器 13工作，使得de均断开，蓝灯20熄灭，并接通df，同时切断图5中所示的上升控制回路，黄灯19闪烁进行预警提示，而且语音模块22发出真人语音提示，以达到预警功能。当卷扬机运行到下端限位区间时，在正常情况下卷扬机不能继续向下运行了，但是反向操作仍可正常运行。机械记忆凸轮6使得第二行程开关8被启动，第二中间继电器 14工作，使得ac接通，同样的黄灯19闪烁进行预警提示，切断下降控制回路，语音模块22 并发出真人语音提示，以达到预警功能。当卷扬机运行到上端极限位时，这种情况是由于前面的限位控制失效或设备失灵而运行到极限位置，例如在电气控制系统中，接触器铁芯卡死，触头粘连等故障。此时机械记忆凸轮6使得第五行程开关11被启动，接触器16失电，辅助常闭触点闭合，红灯18闪烁， 并有语音模块22发出的真人语音提示。当卷扬机运行到下端极限位时，这种情况也是由于前面所述的控制失效或设备由于故障失灵而运行到极限位置。此时机械记忆凸轮6使得第六行程开关12被启动，接触器 16失电，辅助常闭触点闭合，红灯18闪烁，并有语音模块22发出的真人语音提示。同时确保自动切断卷扬机主电源，实现极限限位的要求，能防止钢丝绳反向缠绕，拉断钢丝绳的事故发生。可靠性高，安全性好，实现了多级预警的声光预警功能。
权利要求1.多功能声光预警高度限位器，包括输入轴(1)，接触器(16)，输入轴(1)与限位器(3) 相连接，限位器(3)与输出轴(2)相连接，其特征在于所述限位器(3)上连接有开关机构， 开关机构中的第一行程开关(7)为上端限位区间报警电路的启动开关，第二行程开关(8) 为下端限位区间报警电路的启动开关，第三行程开关(9)为上端预限位区间报警电路的启动开关，第四行程开关(10)为下端预限位区间报警电路的启动开关，第五行程开关(11)为上端极限位报警电路的启动开关，第六行程开关(12)为下端极限位报警电路的启动开关， 第一行程开关(7)与第一中间继电器(13)相串联，第二行程开关(8)与第二中间继电器 (14)相串联，第三行程开关(9)和第四行程开关(10)并联后再与第三中间继电器(15)相串联，第五行程开关(11)和第六行程开关(12)均与接触器(16)相连接。
2.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述限位器(3)内设置有由六组机械记忆凸轮(6)和六组行程开关分别对应配合形成的开关机构。
3.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述限位器(3) 内设置有由四组机械记忆凸轮(6)和四组行程开关分别对应配合形成的开关机构，并且在限位器(3)外部的输出轴(2)上安装有替代第一行程开关(7)和第二行程开关(8)的两个光电接近开关(25)。
4.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述第二中间继电器(14)的输出端口 b与第一中间继电器(13)的输入端口 d相连接，第一中间继电器(13) 的一个输出端口 e与蓝灯(20)相连，第二中间继电器(14)的另一个输出端口 c与第一中间继电器(13)的另一个输出端口 f相连接，然后与黄灯(19)相连接，绿灯(21)与蜂鸣器(17) 并联后与第三中间继电器(15)相串联，接触器(16)与红灯(18)相串联。
5.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述第一中间继电器(13)、第二中间继电器(14)、第三中间继电器(15)以及接触器(16)分别与语音模块 (22)相连接。
6.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述上端预限位区间与上端限位区间之间的距离，以及下端预限位区间与下端限位区间之间的距离均为 800毫米-1000毫米。
7.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述接触器(16) 与复位开关(24)相连接。
8.根据权利要求1所述的多功能声光预警高度限位器，其特征在于所述限位器(3) 的减速比小于或等于274 :1。
专利摘要多功能声光预警高度限位器，包括输入轴(1)，接触器(16)，所述限位器(3)上连接有开关机构，开关机构中的第一行程开关(7)为上端限位区间报警电路的启动开关，第二行程开关(8)为下端限位区间报警电路的启动开关，第三行程开关(9)为上端预限位区间报警电路的启动开关，第四行程开关(10)为下端预限位区间报警电路的启动开关，第五行程开关(11)为上端极限位报警电路的启动开关，第六行程开关(12)为下端极限位报警电路的启动开关，本实用新型采用红、黄、蓝、绿四种颜色的指示灯，语音提示以及蜂鸣器来实现多级预警，实现了多级预警的声光预警功能，能广泛运用作各种卷扬系统的高度限位预警保护装置。
文档编号B66C15/06GK202186846SQ20112029459
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者同和平, 尚惠云, 梁明, 邬宪谱 申请人:武汉起神起重机有限公司