一种塔机回转末端制动系统的制作方法

本发明涉及建筑施工起重设备的安全控制技术领域，具体涉及一种塔机回转末端制动系统。

背景技术：

塔吊通常共有两套相同的回转机械传动系统，对称布置，按顺序由电机、液力耦合器、盘式制动器、行星齿轮减速机、回转小齿轮、回转大齿圈等部件组成。回转大齿圈支座上连接一节与齿圈同心的回转塔身，回转塔身上连接吊臂，吊臂长度通常在50米以上。吊物吊挂在起升钢绳上沿吊臂运行。依照生产厂家“失电失制动”的设计原理，回转机构的盘式制动器的作用主要用于大臂回转到预定位置或塔吊加节、降节时固定塔臂不转。回转机构的盘式制动器通常是完全松开的，也就是说在非工作(断电)时，因为盘式制动器松开，与制动盘同轴线的行星齿轮减速机输入轴、处于末端的回转小齿轮轴无受力。当大风推动塔臂时，由于回转小齿轮不能紧紧刹在回转大齿圈上，所以与回转大齿圈有相对连接的吊臂将一直顺风转动下去。生产厂家这一原理是建立在塔吊空载的情况下，当然是一种理想状态。但是，工地上突发情况很多，如当大中型设备塔吊、打桩机同时作业时，电压波动是常事，因电压不稳跳闸现象频频发生。突然断电带来的害处是：塔吊吊钩上的吊物来不及卸下，在塔机吊着重物旋转时，如果现场突然停电，则塔机因重物惯性的作用将继续旋转，如在重物旋转范围内有人或障碍物，必将造成安全事故。特别是施工现场群塔密集时，吊物偏转与别的塔吊起升钢绳缠绕、牵拉，对两台塔吊的安全构成巨大威胁，不及时处理后果很严重。

技术实现要素：

为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种在塔机停电无法停止回转时，塔机操作员打开末端制动开关，可使回转制动器起作用，刹住回转的塔机的塔机回转末端制动系统，并且在大风环境下可自动解除末端制动开关，防止塔机吊臂因风力受损。

本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种塔机回转末端制动系统，包括用于连接塔机回转制动电路正负极两端的供电a线、供电c线，以及并联在塔机回转制动电路上的可充电蓄电池，所述供电a线上串联有常开继电器k1和开关s1，所述常开继电器k1的静触点与所述可充电蓄电池的正极端之间连接有常闭继电器km，所述可充电蓄电池的负极端与所述供电c线连接，所述开关s1设在所述常开继电器k1的静触点与塔机回转制动电路的正极之间，所述可充电蓄电池连接有充电电路。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述充电电路包括与所述可充电蓄电池相连接的充电接线l1和l2，所述充电接线l1和l2通过第一充电接口开关sw1连接有塔机工作电源，通过第二充电接口开关sw2连接有太阳能电源。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述充电接线l1上设有充电控制总开关s2和充电控制器。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述可充电蓄电池的正极端与所述常闭继电器km之间还设有断路保护器qf。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述可充电蓄电池输出为24v直流电源。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述太阳能电源包括固定在塔机上的太阳能面板和太阳能转换器。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，还包括与所述开关s1连接的风力智能开路模块，所述风力智能开路模块在塔机处于非工作状态下，用于检测风力，并根据风力大小控制所述开关s1由关闭状态转换为开启状态。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述风力智能开路模块包括控制器以及与所述控制器电连接的风力传感器，所述可充电蓄电池与所述控制器连接，所述控制器的控制端与所述开关s1连接。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述控制器采用型号为pic12c508的单片机控制器。

优选地，在上述的塔机回转末端制动系统中，所述充电控制器采用型号为mppt250/85mc4的充电控制器。

本发明的有益效果为：本发明的塔机回转末端制动系统在保留回转制动器原有供电方式的基础上，另加入一路供电电源，在基本不改变原控制电路的基础上有效解决了塔机突然断电后可能因回转制动失控而引发碰撞事故的问题。同时，还可通过塔机工作电源和太阳能电源对可充电蓄电池进行电力补充，尤其是设置的太阳能电源可有效防止塔机在长时间停电情况下，可充电蓄电池在持续工作中发生电力枯竭的问题。另外，设置的风力智能开路模块还可以在塔机制动情况下根据实时风力来控制末端制动开关的继续关闭或开启状态，防止风力过大时，对制动的状态下的塔机吊臂造成损害。

附图说明

图1为本发明所述系统的模块框图。

具体实施方式

为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1，如图所示，本发明的实施例提出了一种塔机回转末端制动系统，包括用于连接塔机回转制动电路正负极两端的供电a线、供电c线，以及并联在塔机回转制动电路上的可充电蓄电池。其中，所述供电a线上串联有常开继电器k1和开关s1，开关s1作为末端制动开关。所述常开继电器k1的静触点与所述可充电蓄电池的正极端之间连接有常闭继电器km，所述可充电蓄电池的负极端与所述供电c线连接。所述开关s1设在所述常开继电器k1的静触点与塔机回转制动电路的正极之间，所述可充电蓄电池连接有充电电路，通过充电电路可向可充电蓄电池进行充电，防止该可充电蓄电池在持续使用中电力枯竭。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图1所示，所述充电电路包括与所述可充电蓄电池相连接的充电接线l1和l2，所述充电接线l1和l2通过第一充电接口开关sw1连接有塔机工作电源，通过第二充电接口开关sw2连接有太阳能电源。在塔机工作电源正常供电时，打开第一充电接口开关sw1，关闭第二充电接口开关sw2，即可通过塔机工作电源向可充电蓄电池进行充电。在塔机工作电源断电情况下，关闭第一充电接口开关sw1，打开第二充电接口开关sw2，即可通过太阳能电源向可充电蓄电池进行充电。该太阳能电源可在塔机长时间不来电的情况下，通过太阳能电源向可充电蓄电池补充电力，防止可充电蓄电池无塔机工作电源充电，且持续使用时发生电力枯竭。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图1所示，所述充电接线l1上设有充电控制总开关s2和充电控制器。通过充电控制总开关s2可控制塔机工作电源和太阳能电源对可充电蓄电池的充电，防止过充造成蓄电池寿命发生衰减。在本发明的优选实施例中，所述充电控制器采用型号为mppt250/85mc4的充电控制器。

进一步地，在本发明的优选实施例中，所述可充电蓄电池的正极端与所述常闭继电器km之间还设有断路保护器qf，断路保护器qf可起到短路、过载保护的作用，保护过充造成蓄电池的安全。在本发明的实施例中，所述可充电蓄电池输出为24v直流电源。作为本发明的一实施例，所述太阳能电源包括固定在塔机上的太阳能面板和太阳能转换器，该太阳能转换器采用型号为hy-12/24v10a的太阳能转换器。该太阳能转换器具有短路、过载、独特的防反接保护，充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施，详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。通过电脑芯片对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样，通过专用控制模型计算，实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高效、高准确率控制，并采了用高效pwm蓄电池的充电模式，保证蓄电池工作在最佳的状态，大大延长蓄电池的使用寿命。具有多种工作模式、输出模式选择。

进一步地，在本发明的优选实施例中，如图1所示，还包括与所述开关s1连接的风力智能开路模块，所述风力智能开路模块在塔机处于非工作状态下，用于检测风力，并根据风力大小控制所述开关s1由关闭状态转换为开启状态。具体地，所述风力智能开路模块包括控制器以及与所述控制器电连接的风力传感器，所述可充电蓄电池与所述控制器连接，所述控制器的控制端与所述开关s1连接。在本发明的实施例中，所述控制器采用型号为pic12c508的单片机控制器。

本发明的制动工作原理为：当回转制动发生在塔机正常工作时，回转制动控制回路中继电器k1线圈得电，其常开触点闭合，此时塔机控制回路的接触器km线圈是吸合状态，其常闭触点断开，因此蓄电池电源电路是断开的，制动器由塔机原有电源供电。当塔机发生故障突然断电时，该继电器k1的线圈失电，继电器k1常开点断开，接触器km的线圈失电，其常闭电闭合，此时若需要制动器动作，则按下作为末端制动开关的开关s1，蓄电池电路就开始给制动器供电，从而制动塔机回转机构动作。

综上所述，本发明的塔机回转末端制动系统在保留回转制动器原有供电方式的基础上，另加入一路供电电源，在基本不改变原控制电路的基础上有效解决了塔机突然断电后可能因回转制动失控而引发碰撞事故的问题。同时，还可通过塔机工作电源和太阳能电源对可充电蓄电池进行电力补充，尤其是设置的太阳能电源可有效防止塔机在长时间停电情况下，可充电蓄电池在持续工作中发生电力枯竭的问题。另外，设置的风力智能开路模块还可以在塔机制动情况下根据实时风力来控制末端制动开关的继续关闭或开启状态，防止风力过大时，对制动的状态下的塔机吊臂造成损害。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。