用于双向门机便于观察和操作的装置的制作方法

本发明涉及起重机自动化控制技术领域，特别是一种用于双向门机便于观察和操作的装置。

背景技术：

随着水利水电工程事业的发展，越来越多的双向门机采用主-副小车的结构，主小车在门机主梁跨内运行，用于起吊闸门及坝面附属设备等；副小车在门机主梁跨外悬臂段运行，用于起吊拦污栅及清污抓斗装置等，实现一机多用。门机的司机室位于主小车和副小车之间的主梁下，不便于观察和操作。或者双向门机只有一个小车，但小车需要运行到司机室后面，也不便于观察和操作。按照传统的设计方式，司机室及司机室内的联动台是固定不动的，联动台面向主小车，司机室的前后墙板安装玻璃，这样当司机在操作主小车时，可坐在椅子上操作，而操作副小车时，只能站起来向后观察操作，这样操作起来很不方便，而且由于联动台靠近前墙板，远离后墙板，这样向后观察时容易出现盲区，对门机的操作不利，起吊重物时存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于双向门机便于观察和操作的装置，能够便于操作人员双向观察，且能够方便地操作主小车或副小车。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于双向门机便于观察和操作的装置，驾驶室内控制台的底部设有转盘，在控制台一侧设有监控控制台转角的传感器，传感器与plc电连接，当控制台由原始方向转动至相对的方向，则plc控制控制台的操作手柄换向。

在控制台两侧设有第一定位销和第二定位销，在转盘一侧相应设有固定的第一定位孔和第二定位孔，还设有由第一定位销或第二定位销触发的换向开关。

所述的第一定位销或第二定位销顶部设有触发杆，当控制台由原始方向转动至相对的方向，触发杆与换向开关接触。

第一定位孔和/或第二定位孔设有保护开关，当保护开关未接通，控制台的操作手柄不得电。

第一定位销和转盘圆心的连线，与第二定位销和转盘圆心的连线之间的夹角小于180°；

当控制台位于原始方向，第一定位销落入第一定位孔，第二定位销落入第二定位孔；

当控制台位于相对的方向，第一定位销落入第二定位孔，第二定位销与换向开关接触。

第一定位孔设有保护开关，当第一定位销或第二定位销落入第一定位孔则接通保护开关，当保护开关未接通，控制台的操作手柄不得电。

在plc内设有中间继电器，中间继电器的常闭触点一端与操作手柄连接，另一端与正向的输出继电器连接，正向的输出继电器的常开触点与行走驱动装置连接；

中间继电器的常开触点一端与操作手柄连接，另一端与反向的输出继电器连接，反向的输出继电器连接的常开触点与行走驱动装置连接。

所述的行走驱动装置内设有变频器。

所述的驾驶室位于主小车与副小车之间，主小车和副小车滑动的安装在大车顶端；

操作手柄的左、右方向控制大车的行走，操作手柄的前后方向通过切换开关控制主小车与副小车的行走。

所述的原始方向为面向主小车方向，相对的方向为面向副小车方向。

本发明提供的一种用于双向门机便于观察和操作的装置，通过设置的可旋转的控制台，使操作人员能够方便地双向观察，即根据操作需要面对主小车方向或副小车方向。采用在面对不同方向时，将操作手柄根据需要换向的方案，使面对不同的方向，均能够按照正常的操作习惯进行操作。优选的方案中，设置的保护开关，只有在控制台调整到预定位置后才能进行操作，避免出现误操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明驾驶室的俯视示意图。

图2为本发明中控制台的主视示意图。

图3为本发明中操作手柄换向电路示意图。

图4为本发明中双向门机的结构示意图。

图5为本发明中驾驶室的优选结构俯视示意图。

图6为本发明中控制台的另一结构的主视示意图。

图中：驾驶室1，电器柜2，控制台3，控制台旋转轨迹4，主小车方向5，副小车方向6，转盘7，第一定位销8，第二定位销9，换向开关10，保护开关11，第一定位孔12，第二定位孔13，plc14，主小车15，副小车16，大车17。

具体实施方式

如图4中，驾驶室1位于主小车15与副小车16之间，主小车15和副小车16滑动的安装在大车17顶端，便能够在驱动装置驱动下，沿着大车17顶部的主梁运行，在主小车15和副小车16的底部都设有升降装置，通常是卷扬升降装置，由于起吊闸门或拦污栅等重物；

操作手柄的左、右方向控制大车17的行走，操作手柄的前后方向通过切换开关控制主小车15与副小车16的行走。

本例中的原始方向为面向主小车方向5，相对的方向为面向副小车方向6。

如图1~4中，一种用于双向门机便于观察和操作的装置，驾驶室1内控制台3的底部设有转盘7，转盘7固定安装在固定的底座上，在控制台3一侧设有监控控制台3转角的传感器，

传感器可以采用机械式接触开关、光电式非接触开关、巨磁阻式非接触开关。如图6中，在转盘7的左侧即设置有光电式非接触开关。用于获取控制台3的转角，并将信息发送至plc14。

进一步优选的方案如图6中，在转盘7上设有外齿圈，固定安装在底座的电机通过减速器和联轴器与齿轮连接，齿轮与外齿圈啮合连接，通过该结构，实现控制台3的自动转换。更进一步优选的，只有在控制台3未被锁定的前提下，例如未被定位销锁定，电机才能动作，以免损坏设备。可以通过设置的保护开关11来判断控制台3是否未被锁定。

传感器与plc14电连接，当控制台3由原始方向转动至相对的方向，则plc14控制控制台3的操作手柄换向。此处所称的换向，是指水平方向操作的换向。即当控制台3位于原始的方向时，操作手柄前、后、左、右的控制方向维持不变。而当控制台3位于相对的方向时，操作手柄的前、后互相转换，操作手柄的左、右互相转换。即前方与后方互换，左方与右方互换。

为提高门机操作的可靠性，在优选的方案参见图1、2中，在控制台3两侧设有第一定位销8和第二定位销9，在转盘7一侧相应设有固定的第一定位孔12和第二定位孔13，还设有由第一定位销8或第二定位销9触发的换向开关10。由此结构，通过换向开关10的通断信号作为plc控制换向的触发信号。本例中，第一定位销8和第二定位销9的顶部设有拉环，以便于将第一定位销8和第二定位销9拉起。

例如，如图5中所示，所述的第一定位销8或第二定位销9顶部设有触发杆，当控制台3由原始方向转动至相对的方向，触发杆与换向开关10接触。由此结构，实现换向开关10给出一个通断信号。需要说明的，为降低控制难度，通常设定换向开关10常开时plc不换向，而换向开关10常闭时，plc控制操作手柄换向。以提高可靠性，即触发杆与换向开关10保持持续接触。这样能够避免出现误操作。触发杆在图中未示出。

优选的方案中，第一定位孔12和/或第二定位孔13设有保护开关11，当保护开关11未接通，控制台3的操作手柄不得电。由此结构，避免控制台3在未转动到预定位置时的误操作，提高安全性。

另一可选的方案如图1、2中，第一定位销8和转盘7圆心的连线，与第二定位销9和转盘7圆心的连线之间的夹角小于180°；本例中优选为160°-178°，进一步优选为173°±5°。

当控制台3位于原始方向，第一定位销8落入第一定位孔12，第二定位销9落入第二定位孔13；

当控制台3位于相对的方向，第一定位销8落入第二定位孔13，第二定位销9与换向开关10接触。由此结构，可以实现以下的效果，控制台3转到原始方向或相对的方向均有定位销与定位孔进行连接，以限制控制台3在操作过程中的转动。采用单边触发的换向开关10，这样只有当控制台3位于相对的方向，换向开关10才会被第一定位销8压下，由常开变为常闭，从而向plc给出换向信号。且第一定位销8和第二定位销9的形状结构相同，便于互换和拆卸；第一定位销8和第二定位销9的转动轨迹在同一个圆上。

第一定位孔12设有保护开关11，当第一定位销8或第二定位销9落入第一定位孔12则接通保护开关11，当保护开关11未接通，控制台3的操作手柄不得电。由此结构，避免控制台3在未转动到预定位置时的误操作，提高安全性。

在plc14内设有中间继电器，中间继电器的常闭触点一端与操作手柄连接，另一端与正向的输出继电器连接，正向的输出继电器的常开触点与行走驱动装置连接；

中间继电器的常开触点一端与操作手柄连接，另一端与反向的输出继电器连接，反向的输出继电器连接的常开触点与行走驱动装置连接。由此结构，利用继电器控制的方式根据触发的换向信号实现换向。

所述的行走驱动装置内设有变频器。行走驱动装置的结构为，电机通过减速器和联轴器与行走轮机械连接，变频器与电机电连接。图中未示出

实施例：

以某水电站扩建工程进水口2×1250kn/2×630kn双向门式启闭机为例进行说明。门式启闭机，装设于233.00m的坝顶上，轨面高程233.30m。门机大车沿左右岸方向走行；2个1250kn主钩布置在下游主小车上，用于进水口检修闸门的启闭、吊运以及进水口快速闸门和液压启闭机的安装和维护；2个630kn副钩布置在上游副小车上，用于进水口拦污栅的启闭、吊运和清污；主小车在主梁跨内，副小车在主梁跨内和上游悬臂段，沿上下游方向走行。司机室设于大车17上游侧支腿中部，在司机室内要求可以对全部机构进行操作。司机室控制台3应既便于操作主小车，又便于操作副小车。

如图1中，驾驶室1四周设窗户，窗户上安装钢化玻璃，控制台3安装在司机室中部，通过电缆与电器柜2连接，控制台3的底座固定，控制台3通过转盘7与底座连接。控制台3可旋转约180°。门机主要操作都集中在驾驶室1内的控制台3上，控制台3右箱上装有主/副起升运行的操作手柄及信号器件，控制台3左箱上装有主/副小车及大车运行的操作手柄及信号器件。在控制台3右箱下部装有第二定位销9和换向开关10。控制台3左箱下部装有第一定位销8，还设有用于锁定定位销的定位孔。

当需要操作主小车时，将控制台3面对主小车，这时换向开关10不动作，其信号送入门机的plc14控制系统，经plc14内部逻辑运算处理后，输出相应的信号，这时扳动大车或小车的操作手柄，可以使门机大车或小车的运行方向与操作手柄方向保持一致。当需要操作副小车时，将联动台旋转约180°或173°面对副小车，这时将控制台3左箱的第二定位销9落入到第一定位孔12，第一定位销8触发换向开关10。换向开关10的常闭信号送入门机的plc控制系统，经plc内部逻辑运算处理后，输出与面向主小车时相反的信号，这时扳动大车或小车的操作手柄，方向被换向，从而使门机大车或小车的运行方向与操作手柄的拨动方向保持一致。

操作手柄转换方向的原理见图3。换向开关10为机械式行程开关；1sa、2sa及3sa分别为主小车、副小车及大车的主令开关，图中标示的主小车、副小车及大车的手柄方向是面向主小车时的门机运行方向；m1为plc内部中间继电器，1~6k为输出继电器，其常开触点分别控制主小车、副小车的前后行走及大车的左右行走，图中标示的主小车、副小车及大车的变频器的控制方向和实际方向是一致的。

下面就以大车为例，阐述大车是如何换向及如何使大车的操作手柄与实际运行方向一致的。主小车和副小车的原理和大车的原理相同。

当控制台3面对主小车操作大车时，保护开关11接通，换向开关10常开或常闭。信号送入门机的plc控制系统，使plc内部中间继电器m1不动作，其常开触点断开，常闭触点闭合。这时，当向左扳动大车的操作手柄3sa，通过3sa大车左行的主令触点→m1的常闭触点→使中间继电器5k动作→5k的常开触点闭合→控制大车变频器左行→使大车向左运行；当向右扳动大车的操作手柄3sa，通过3sa大车右行的主令触点→m1的常闭触点→使中间继电器6k动作→6k的常开触点闭合→控制大车变频器右行→使大车向右运行。这样门机大车运行方向与大车操作手柄方向是一致的。

当控制台3面对副小车操作大车时，将控制台3面对旋转180°或173°面对副小车，这时保护开关11接通，换向开关10被触发至常闭或常开，信号送入门机的plc控制系统，使plc内部中间继电器m1动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。这时，当向左扳动大车的操作手柄3sa，相当于面向主小车时大车的操作手柄3sa向右扳动，通过3sa大车右行的主令触点→m1的常开触点→使中间继电器5k动作→5k的常开触点闭合→控制大车变频器左行→使大车向左运行；当向右扳动大车的操作手柄3sa，相当于面向主小车时大车的操作手柄3sa向左扳动，通过3sa大车左行的主令触点→m1的常开触点→使中间继电器6k动作→6k的常开触点闭合→控制大车变频器右行→使大车向右运行。这样门机大车运行方向与大车操作手柄方向仍然是一致的。总之，无论面向主小车还是副小车操作大车时，只要大车手柄向左扳动，大车就向左运行；大车手柄向右扳动，大车就向右运行，这样大车的手柄方向始终和大车的运行方向一致。

本发明的装置在现场运行过程中，在驱动大车和小车时，通过以上方法的转换，不仅视野开阔，而且无论操作主小车、副小车及大车，操作手柄的操作方向始终和门机的运行方向保持一致，不会出现误动作。

本发明克服了以往将司机室和联动台设计成固定不动而引起的观察和操作不便的问题，将控制台3设计成安装在驾驶室1中部并且可以旋转约180°，无论操作主小车还是操作副小车均可直接面对，避免了盲区的出现，同时在控制台3上加装了可识别方向的传感器，传感器的动作信号送入plc控制系统，经plc内部逻辑运算后，输出相应的信号，保证了大车和主、副小车的操作手柄方向和门机的实际的运行方向一致，避免了操作手柄的误动作，消除了安全隐患。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。