专利名称：起重机安全保护控制装置及应用该装置的起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种起重机安全保护控制装置及应用该装置的起重机。
背景技术：
随着技术发展的日趋完善，对于工程机械的要求不再局限于起重吨位、工作高度和幅度等基本性能，及可操作性能等指标。特别是，针对起重机类机械的安全性要求的关注已经逐渐成为其综合评价的关键因素。目前，现有机械操纵式起重机的安全性总体要求是限制其超载工况下部分动作的执行，具体请参见图1，该图是现有机械操纵式起重机的液控原理简图。如图所示，该系统的主阀各阀联分别控制主、副卷扬起落、吊臂伸缩及变幅调整等支路控制。主阀前设置一泄荷阀Y1，超载时力限器输出信号和安全方向检测信号通过继电器控制泄荷阀Yl得电，使得溢流阀Y2的先导压力为0，系统压力Pl的压力就会从溢流阀Y2泄掉，此状态下，操作机械阀Y3、Y4、Y5、Y6则均无工作压力，相应动作无法执行，以确保超载工况下的安全性。对于卷扬过放的安全控制，则仅仅采用声光警示方式提醒操作者。但是，如果操作者未能注意到该提醒继续下放钢丝绳，必然会造成危险；显然，现有技术无法针对卷扬过放的安全性提供实质保护。有鉴于此，亟待另辟蹊径提供一种起重机安全保护控制装置，以有效防止过放误操作的发生，全面保障起重机的安全性能。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种起重机安全保护控制装置，以便于过放操作能够得以有效控制，从而应用该控制装置的起重机能够自动规避过放操作的执行，大大提高了整机运行的安全性能。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该起重机安全保护控制装置的起重机。本实用新型提供的起重机安全保护控制装置，包括液控系统主阀前的卸荷电磁阀；还包括过放检测元件和控制元件；其中，所述过放检测元件设置在卷扬机上，所述控制元件的信号接收端与所述卷扬过放检测元件的信号输出端连接，且所述控制元件的信号输出端与所述卸荷电磁阀的控制端连接。优选地，所述控制元件具体为过放电磁继电器，所述过放电磁继电器的线圈与所述过放检测元件的常开触点串接，所述过放电磁继电器的常开触点与所述卸荷电磁阀的控制端串接。优选地，还包括与所述过放检测元件的常开触点串接的强制常闭开关。 优选地，还包括闪光继电器和警示元件，所述闪光继电器串接在所述过放检测元件的静触点与所述警示元件之间。[0012]优选地，所述警示元件具体为蜂鸣器和/或信号灯。优选地，所述过放检测元件具体为设置在主卷扬机上的主卷过放检测元件和设置在副卷扬机上的副卷过放检测元件。优选地，还包括过载电磁继电器，所述过载电磁继电器的线圈与力矩限制器信号输出端串接，所述过载电磁继电器的常开触点与所述过放电磁继电器的常开触点并联后与所述卸荷电磁阀的控制端串接。优选地，还包括与所述力矩限制器信号输出端并联后与所述过载电磁继电器的线圈串接的强制常开开关。优选地，还包括安全方向检测开关，所述安全方向检测开关的常开触点与所述力矩限制器信号输出端并联后与所述过载电磁继电器的线圈串接。本实用新型提供的起重机，包括上车转台、铰接于所述上车转台的吊臂、设置在所述上车转台上的主卷扬机和副卷扬机；还包括如前所述的起重机安全保护控制装置。本实用新型所述起重机安全保护控制装置针对过放安全保护作出了特别设置，通过设置在卷扬机上的过放检测元件采集卷扬工作状态，过放检测元件的信号输出端与控制元件的信号接收端连接，当卷扬处于过放状态时，则控制元件根据该过放信号输出信号至卸荷电磁阀的控制端，进而使得液控压力油路卸荷；此状态下，操作机械阀进行主、副卷扬起落、吊臂伸缩及变幅调整等支路控制均无工作压力，即，过放状态下自动控制相应动作无法执行，可确保超载工况下的安全性。在本实用新型的优选方案中，控制元件具体为过放电磁继电器，具有结构简单、工作可靠的特点；进一步地，与过放检测元件的常开触点可串接一强制常闭开关，特殊情况下，若过放后仍然需要继续驱动卷扬，则操作该强制常闭开关至打开状态，则可切断过放电磁继电器线圈所在电路，进而使得卸荷电磁阀失电，解除泄荷状态，进一步提高了本方案的可操作性。在本实用新型的另一优选方案增设有过载安全保护功能，将过载电磁继电器的线圈与力矩限制器信号输出端串接，且该过载电磁继电器的常开触点与过放电磁继电器的常开触点并联后与卸荷电磁阀的控制端串接。如此设置，超载时力矩限制器输出超载电信号，过载电磁继电器线圈导通后，也能够使得卸荷电磁阀得电，实现系统压力油路的卸荷，进而完善了该控制装置的安全保护功能。本实用新型的又一优选方案针对过载安全保护进行更进一步的优化，通过增设的强制常开开关改善其可操作性，即，当力矩限制器给出超载信号之后，若需要继续控制执行元件向危险方向动作，则操作该强制常开开关闭合，可解除压力油路的卸荷完成预期操作。本实用新型提供的起重机安全保护控制装置可适用于任何形式的起重机，特别适用于机械操纵式的起重机。
图I是现有技术中一种典型的机械操纵式起重机的液控原理简图；图2示出了具体实施方式
中所述起重机的整体结构示意图；图3是第一实施例所述起重机安全保护控制装置的电路原理简图；图4是第二实施例所述起重机安全保护控制装置的电路原理简图。[0027]图2-图 4 中卸荷电磁阀YI、主卷过放检测元件AI、副卷过放检测元件A2、过放电磁继电器KI、过载电磁继电器K2、闪光继电器K3、蜂鸣器BI、信号灯H1、强制常闭开关SI、强制常开开关S2、安全方向检测开关S3。
具体实施方式
本实用新型的核心在于提供一种应用于起重机的安全保护控制装置，以可靠解决过放安全保护的问题，提高整机运行的安全可靠性。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。不失一般性，本实施方式以机械操纵式起重机作为为主体详细说明。请参见图2，该图为本实施方式所述起重机的整体结构示意图。 该起重机包括下车底盘和上车，以及位于上车转台上的吊臂、主卷扬机和副卷扬机，上述功能部件与现有技术完全相同。比如，吊臂铰接于上车转台上，以承载吊装载荷；主、副卷扬机的钢丝绳伸出端绕经吊臂臂头后与主钩和副钩相连，以根据具体施工工况选择一者动作或者两者同时动作。应当理解，本领域技术人员基于现有技术完全可以实现上述功能部件，故本文不再赘述。针对应用于起重机的安全保护控制装置，下文将以两个实施例进行详细阐述。请参见图3，该图是第一实施例所述起重机安全保护控制装置的电路原理简图，该安全保护控制装置具备过放安全保护功能。如图3所示，该装置通过设置在液控系统主阀前的卸荷电磁阀Yl实现安全保护，即危险工况下切断起重机执行元件的动力源。具体地，本方案中过放信号的采集通过设置在卷扬机上的过放检测元件获取，并输出至控制元件。其中过放检测元件通过测量卷筒的转动圈数监测卷扬钢丝绳的工作状态，在放绳至卷筒上剩余钢丝绳圈数至预设的过放圈数时，例如，三圈，则其常开触点闭合后输出过放电信号；需要说明的是，过放检测元件的工作原理与现有技术相同，本文不再赘述。基于主卷扬机和副卷扬机，可以采用两个过放检测元件分别实现过放信号的采集设置在主卷扬机上的主卷过放检测元件Al和设置在副卷扬机上的副卷过放检测元件A2，根据实际使用状况输出过放信号至控制元件的信号接收端，进而控制元件输出信号至卸荷电磁阀Yl的控制端，卸荷电磁阀Yl得电。具体如图3所示，控制元件具体为过放电磁继电器K1，该过放电磁继电器Kl的线圈与主卷过放检测元件Al和副卷过放检测元件A2的常开触点串接，且过放电磁继电器Kl的常开触点与卸荷电磁阀Yl的控制端串接。即，主卷过放检测元件Al和副卷过放检测元件A2的常开触点并联后与过放电磁继电器Kl的线圈串接，实际工作过程中主卷扬机和副卷扬机中的一者处于过放状态，过放电磁继电器Kl的线圈即可导通，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，进而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合，卸荷电磁阀Yl得电。另外，相应卷扬机处于过放状态进，特殊工况会需要继续驱动卷扬放绳。本方案基于该工况增设一强制常闭开关，如图3所示，该强制常闭开关SI与主卷过放检测元件Al和副卷过放检测元件A2的常开触点串接。基于此，操作该强制常闭开SI关至打开状态，则可切断过放电磁继电器Kl线圈所在电路，进而使得卸荷电磁阀Yl失电，解除泄荷状态，进一步提高了本方案的可操作性。进一步地，在上述技术方案的基础上可以增设报警功能。如图3所示，可以蜂鸣器BI和/或信号灯Hl作为过放状态的警示元件，并通过串接在过放检测元件的静触点与警示元件之间的闪光继电器K3使得蜂鸣器BI发声和信号灯Hl闪烁。具体地，闪光继电器K3的电源端与主卷过放检测元件Al和副卷过放检测元件A2的静触点连接，其控制端分别与蜂鸣器BI和/或信号灯Hl电连接，从而通过闪光继电器K3线圈的通、断电，接通和断开触点，控制蜂鸣器BI发声和信号灯Hl工作。前述第一实施例可针对过放工况提供可靠的安全保护控制，为了进一步完善起重机的安全保护功能，本实用新型提供了第二实施例。请参见图4，该为第二实施例所述起重机安全保护控制装置的电路原理图。本实施例与第一实施例的区别是，在过放安全保护的基础上增设有过载安全保护功能。具体如图4所示，为清楚示出两个实施例的关系，相同功能元件均以相同标记示出。[0041 ] 相比于第一实施例，本方案增设有过载电磁继电器K2，该过载电磁继电器K2的线圈与力矩限制器信号输出端串接，且过载电磁继电器K2的常开触点与过放电磁继电器Kl的常开触点并联后与卸荷电磁阀Yl的控制端串接。工作过程中，力矩限制器在超载后输出电信号至过载电磁继电器K2的线圈通电，同样地，过放电磁继电器K2的线圈导通后产生电磁效应，衔铁就会带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合，卸荷电磁阀Yl得电，从而无法执行起重机的操作，起到过载完全保护的作用。实际施工作业时，过载状态下也可能存在特殊操作的需要。例如，当力限器给出超载信号之后，需要某些执行元件继续往危险的方向动作，则可以设置一强制常开开关S2，如图4所示，该强制常开开关S2与力矩限制器信号输出端并联后与过载电磁继电器K2的线圈串接，这样，操作该强制常开开关S2闭合，可解除压力油路的卸荷完成预期操作。此外，过载状态下执行元件反向执行动作属于安全操作。如图4所示，可通过安全方向检测开关S3获取所述上述执行元件的反向执行动作信号，该安全方向检测开关S3的常开触点与力矩限制器信号输出端并联后与过载电磁继电器K2的线圈串接。如此设置，当过载状态下执行元件反向执行动作时，可自动保障过载电磁继电器K2线圈所在电路得电，解除卸荷。由于本方案的过放安全保护功能的实现与第一实施例相同，故不再作重复说明。特别说明的是，上述起重机安全保护控制装置可在新出厂起重机上应用，也可以针对售出的机械操纵式起重机进行优化改造，显然，优化改造现车不需要改变现有的液压系统，电气方面仅涉及很小的改动，即可使得机械操纵式起重机具有了前述保护功能。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.起重机安全保护控制装置，包括液控系统主阀前的卸荷电磁阀；其特征在于，还包括: 过放检测元件，设置在卷扬机上； 控制元件，其信号接收端与所述过放检测元件的信号输出端连接，且，所述控制元件的信号输出端与所述卸荷电磁阀的控制端连接。
2.根据权利要求I所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，所述控制元件具体为过放电磁继电器，所述过放电磁继电器的线圈与所述过放检测元件的常开触点串接，所述过放电磁继电器的常开触点与所述卸荷电磁阀的控制端串接。
3.根据权利要求2所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，还包括与所述过放检测元件的常开触点串接的强制常闭开关。
4.根据权利要求I至3任一项所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，还包括闪光继电器和警示元件，所述闪光继电器串接在所述过放检测元件的静触点与所述警示元件之间。
5.根据权利要求4所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，所述警示元件具体为蜂鸣器和/或信号灯。
6.根据权利要求5所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，所述过放检测元件具体为设置在主卷扬机上的主卷过放检测元件和设置在副卷扬机上的副卷过放检测元件。
7.根据权利要求I所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，还包括过载电磁继电器，所述过载电磁继电器的线圈与力矩限制器信号输出端串接，所述过载电磁继电器的常开触点与所述过放电磁继电器的常开触点并联后与所述卸荷电磁阀的控制端串接。
8.根据权利要求7所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，还包括与所述力矩限制器信号输出端并联后与所述过载电磁继电器的线圈串接的强制常开开关。
9.根据权利要求8所述的起重机安全保护控制装置，其特征在于，还包括安全方向检测开关，所述安全方向检测开关的常开触点与所述力矩限制器信号输出端并联后与所述过载电磁继电器的线圈串接。
10.起重机，包括上车转台、铰接于所述上车转台的吊臂、设置在所述上车转台上的主卷扬机和副卷扬机；其特征在于，还包括如权利要求I至9中任一项所述的起重机安全保护控制装置。
专利摘要本实用新型公开一种起重机安全保护控制装置，包括液控系统主阀前的卸荷电磁阀；还包括过放检测元件和控制元件；其中，所述过放检测元件设置在卷扬机上，所述控制元件的信号接收端与所述卷扬过放检测元件的信号输出端连接，且所述控制元件的信号输出端与所述卸荷电磁阀的控制端连接。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该起重机安全保护控制装置的起重机。应用该控制装置的起重机的过放操作能够得以有效控制，从而应用该控制装置的起重机能够自动规避过放操作的执行，大大提高了整机运行的安全性能。
文档编号B66C23/88GK202379635SQ201120491908
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者曹立峰, 胡超, 金慧玲 申请人:徐州重型机械有限公司