单一故障保护的电动葫芦及其断绳平衡装置的制作方法

本发明涉及单一故障保护的电动葫芦及其断绳平衡装置。

背景技术：

近年以来我国的核电产业的发展取得了举世瞩目的成绩，核电技术研发和工程应用走在世界的前列。以“华龙一号”开工建设和cap1400成功研发为标准，我国成为继美国、法国、俄罗斯等核电强国后又一个拥有独立自主三代核电技术和全产业链的国家。其关键设备的国产化越来越高，核环吊，是在核电站建造和运行阶段，为反应堆厂房内的重型设备安装、维修及辅助反应堆换料提供吊运服务的特种起重设备,目前三代核电所需的核环吊已经实现国产化，但作为环吊上用于辅助反应堆换料的电动葫芦还没有国产化。而现有电动葫芦的安全性能不能达到核环吊领域的需求，因此亟待研发一种安全性能高、能辅助反应堆换料的电动葫芦。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单一故障保护的电动葫芦以解决现有技术中电动葫芦安全性能较低、无法用于辅助反应堆换料的技术问题；本发明的目的还在于提供上述单一故障保护的电动葫芦中使用的断绳平衡装置。

为实现上述目的，本发明的断绳平衡装置采用以下技术方案：

断绳平衡装置，包括卷筒、平衡臂、动滑轮及定滑轮，平衡臂与卷筒平行，平衡臂的中部设置有用于铰接在架体上以使平衡臂两端能上下摆动的铰点；定滑轮有两个且轴线重合，分别为第一定滑轮与第二定滑轮，定滑轮的轴线沿水平方向延伸且垂直于卷筒的轴线；动滑轮有四个且共轴线设置，动滑轮的轴线平行于卷筒的轴线，由卷筒的第一端向第二端四个动滑轮分别为第一动滑轮、第二动滑轮、第三动滑轮与第四动滑轮，动滑轮的转轴上于第二动滑轮与第三动滑轮之间可转动地设置有吊具；两根钢丝绳均由卷筒前侧放下，且在卷筒转动时两根钢丝绳同步被收卷或被放下，由卷筒第一端放下的钢丝绳依次绕过第二动滑轮、第一定滑轮与第三动滑轮后固定在平衡臂的第二端，由卷筒第二端放下的钢丝绳依次绕过第四动滑轮、第二定滑轮与第一动滑轮后固定在平衡臂的第一端。

本发明的单一故障保护的电动葫芦采用以下技术方案：

单一故障保护的电动葫芦，包括架体及断绳平衡装置，断绳平衡装置包括卷筒、平衡臂、动滑轮及定滑轮，平衡臂与卷筒平行，平衡臂的中部设置有用于铰接在架体上以使平衡臂两端能上下摆动的铰点；定滑轮有两个且轴线重合，分别为第一定滑轮与第二定滑轮，定滑轮的轴线沿水平方向延伸且垂直于卷筒的轴线；动滑轮有四个且共轴线设置，动滑轮的轴线平行于卷筒的轴线，由卷筒的第一端向第二端四个动滑轮分别为第一动滑轮、第二动滑轮、第三动滑轮与第四动滑轮，动滑轮的转轴上于第二动滑轮与第三动滑轮之间可转动地设置有吊具；两根钢丝绳均由卷筒前侧放下，且在卷筒转动时两根钢丝绳同步被收卷或被放下，由卷筒第一端放下的钢丝绳依次绕过第二动滑轮、第一定滑轮与第三动滑轮后固定在平衡臂的第二端，由卷筒第二端放下的钢丝绳依次绕过第四动滑轮、第二定滑轮与第一动滑轮后固定在平衡臂的第一端。

包括用于驱动卷筒转动的电动机，电动机与卷筒之间设置有用于传递动力的变速器，电动机输出轴的输入端设置有第一制动器，卷筒转轴的输出端设置有第二制动器。

架体上于卷筒转轴的输出端对应位置处安装有用于检测吊具在高度方向的位置的第一检测装置。

架体长度方向的两端设置有可沿轨行走的从动小车，从动小车上设置有用于检测电动葫芦位置的第二检测装置。

本发明的有益效果如下：本发明的电动葫芦的断绳平衡装置中，由两组相对的滑轮组共同作用提升吊具，当其中一根钢丝绳突然断裂时，另一组滑轮组仍然能够正常工作，不会出现吊具及吊运物体进行自由落体下坠的意外事故。吊具设置在第二动滑轮与第三动滑轮之间则可保证一根钢丝绳突然断裂后，吊具不会偏向一边。由卷筒第一端放下的钢丝绳最终固定在平衡臂的第二端，由卷筒第二端放下的钢丝绳最终固定在平衡臂的第一端，能最大限度地保证一根钢丝绳断裂后起升的稳定性。所以本发明的电动葫芦安全性能高，可用于辅助反应堆换料。

附图说明

图1为本发明的单一故障保护的电动葫芦的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为图1的侧视图；

图4为图1中断绳平衡装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的单一故障保护的电动葫芦的实施例：

本发明的单一故障保护的电动葫芦的具体结构如图1至图4所示，包括架体1，架体1长度方向的两端设置有从动小车2，架体1上设置有断绳平衡装置，断绳平衡装置包括卷筒3、平衡臂4、钢丝绳5、滑轮组及吊具10。架体1上还设置有用于驱动卷筒3转动的电动机6，电动机6与卷筒3之间设置有用于传递动力的变速器7，电动机6输出轴输出端的力与运动经变速器7传递至卷筒3的转轴，以带动卷筒3转动。

电动机6输出轴的输入端设置有第一制动器11，卷筒3转轴的输出端设置有第二制动器12。第一制动器11工作时能使电动机6的输出轴制动或是悬停于特定位置处，第二制动器12工作时能使卷筒3的转轴制动或是悬停于特定位置处。通过合适的电路设计使第一制动器11在常态下工作、使第二制动器12在第一制动器11失效时工作即可实现以下功能：电动葫芦正常起吊时，需要吊具10及吊运物体制动或悬停时，触发第一制动器11使其工作；在变速器7发生断齿或断轴故障，或是第一制动器11不能正常工作时，可通过触发第二制动器12使吊具10制动或悬停。第一制动器11与第二制动器12的设置能避免上述工况时事故的发生，为本发明的电动葫芦增加一了道安全屏障。第一制动器11与第二制动器12的具体结构为现有技术，本专利中不再进行详细介绍。

架体1上于卷筒3转轴的输出端对应位置处安装有用于检测吊具10在高度方向位置的第一检测装置13。第一检测装置13通过直接检测转轴的转速间接计算吊具10在任一时刻的高度。在设计电动葫芦的控制系统时还能将第一检测装置13的检测数据送往控制器以判断起吊过程是否超速、是否需要触发相应的制动器。

架体1两端的从动小车2上设置有用于检测电动葫芦位置的第二检测装置14，第二检测装置14实时检测电动葫芦的位置，从而能实现精确的位置检测，满足换料过程的定位要求。第一检测装置与第二检测装置的具体结构是现有技术，不再详述。在其他实施例中，在不需要检测相应数据的情况下，第一检测装置13与第二检测装置14中的任何一个均可省去。

断绳平衡装置的具体结构如下：卷筒3沿架体1的长度方向延伸，卷筒3的两端各设置有一下绳处，两根钢丝绳5均由卷筒3前侧放下，且在卷筒3转动时两根钢丝绳5同步被收卷或被放下。滑轮组包括定滑轮8与动滑轮9。定滑轮8有两个且轴线重合，分别为第一定滑轮81与第二定滑轮82，两个定滑轮的轴线均沿水平方向延伸且垂直于卷筒3的轴线。动滑轮9有四个且共轴线设置，动滑轮9的轴线平行于卷筒3的轴线，由卷筒3的第一端向第二端四个动滑轮分别为第一动滑轮91、第二动滑轮92、第三动滑轮93与第四动滑轮94。吊具10或转动地设置在动滑轮9的转轴上且位于第二动滑轮92与第三动滑轮93之间。平衡臂4于中部铰接在架体1上，故平衡臂4的两端能上下摆动。平衡臂4的铰点位于第一定滑轮81与第二定滑轮82轴线的正下方。

由卷筒3第一端31放下的钢丝绳5依次绕过第二动滑轮92、第一定滑轮81与第三动滑轮93后固定在平衡臂4的第二端42，由卷筒3第二端32放下的钢丝绳5依次绕过第四动滑轮94、第二定滑轮82与第一动滑轮91后固定在平衡臂4的第一端41。这样就形成了两组对称的滑轮组，且两组滑轮组共同用于提升吊具10。第二定滑轮82位于前侧，第一定滑轮81位于后侧。

这种结构形式的优点在于：当其中一根钢丝绳5突然断裂时，另一组滑轮组仍然能够正常工作，不会出现吊具10及吊运物体进行自由落体下坠的意外事故。吊具10设置在第二动滑轮92与第三动滑轮93之间则可保证一根钢丝绳5突然断裂后，吊具10不会偏向一边。由卷筒3第一端31放下的钢丝绳5最终固定在平衡臂4的第二端42，由卷筒3第二端32放下的钢丝绳5最终固定在平衡臂4的第一端41，能最大限度地保证一根钢丝绳5断裂后起升的稳定性。

本实施例中，吊具10为吊钩。在其他实施例中，吊具10还可以是其他的能够起吊重物的结构形式。

本发明的断绳平衡装置的实施例：

本发明的断绳平衡装置的结构与单一故障保护的电动葫芦的实施例中断绳平衡装置的具体结构相同，具体可参考图1至图4，不再详述。