专利名称:多功能天车安全控制器的制作方法
本发明专利属於电工技术领域：
，用於以电力为动力和控制的天车等起重设备之控制法和提高安全。
龙门和单梁等式天车及电动葫芦、是现有技术广泛用於工业等领域的起重设备。其缺点如下
1.缺少电源等必要的指示灯
天车、特别是电动葫芦等小型天车的控制箱上、都缺少电源输入和输出等指示灯。所以在使用前、不知箱内是否有电？用完天车后、也容易忘记切断前一级电源。特别是以滑动接触法供天车电源的，因用没有绝缘的裸体导线、极易发生误触电、误操作、线路漏电、无功耗电等。
2.缺相保护不可靠
现有技术的起重设备都缺少缺相的专用保护部件，主要靠继电器绕组兼缺相保护。
但继电器或接触器的绕组只对所接两相电源起保护作用。如其余一相在缺相、欠压、熔断器断等时，仍能使电动机缺相运行。
3.三相电源的任一相熔断器断后、不能及时被发现，可能造成缺相
当电动机超负荷或设备障碍导致熔断器断后，除接触器绕组所接两相中的熔断器断后、能起到保护外，如其余一相断后、仍会造成电动机缺相运行。而且不能及时发现是哪一相断了，检查时、还需要登上天车、用工具或仪表才行。
4.天车所用上下左右行车电动机缺少过流保护
当起重超负荷或电动机和机械部分障碍时、得不到保护。
5.天车上升到极限时、限位开关动作后、缺少使人提醒和警惕的警报。尤其是环境黑暗或噪声大的场合时。
6.天车的左右防撞功能不完善
现有技术的防撞、是利用限位开关切断电动机的电源。但有时由於天车本身的重量和负载的惯性、电动机断电源后、不能及时停车，仍会发生撞车和损失。
7.直接使用市电380V的手持式天车控制开关，不利於劳动保护，操作不便、不安全
人在天车下面的地上、手持内有380V的天车控制开关，按劳动保护法的移动电器操作要求、应穿载绝缘防护但实际穿载后、由於操作不便和不舒服，所以很多操作人不愿穿载防护用品。为了克服开关受潮而漏电、有时用橡胶或塑料把开关包起来，但操作和按钮时、又不方便、不灵敏了。
8.手持式天车控制开关不安全
由於开关内存在直接市电380V的不安全电压，在使用天车的车间等恶劣环境中、如潮气大、蒸气多、湿度大、水分多等时，都会使开关内的绝缘物之绝缘性降低而漏电或电人，严重时，甚至会发生自动跑车等危险事故。
本发明专利的特征，就是为改进前述的缺点而设计的
1.天车的控制箱或控制盘上、设有多功能的指示灯
计有三相电源输入、输出、指明哪一相缺相、欠压、熔断器断、过流等的指示灯。並配合障碍时、发出光和声的断续警报。能距5～10米处听到和看到警报。如环境黑暗或静时、能发现的距离更远。也容易发现天车工作完后、忘记切断天车的电源等情况了。
2.天车工作前、如三相电源已发生缺相、欠压、熔断器断、过流后流机构的常闭触点尚未恢复常闭等时，所有电动机不能工作，以避免缺相运行。並由光和声的断续警报中、能具体指明哪一相已缺相、或欠压、或熔断器断、或过流后尚末恢复常闭等。
3.正常电源启动本控制箱后、如三相电源中的任何一相再发生缺相、欠压、熔断器断、过流等时，立即自动切断电源，並发出光和声的断续警报，具体指出哪一相已缺相、或欠压、或熔断器断、或已过流等。
4.过流保护
天车所用上下左右行车的电动机中、只要其中一个电动机因过载或设备障碍而使过流机构动作后，立即自动切断电源，並发出光和声的断续警报，专门具体指出过流机构已动作。
为防止过流机构动作后、在手动或自动恢复常闭后、使电源输出、而发生设备误动作或人触电等事故。而设计了本天车在恢复了过流的常闭后、只有再重新启动本开关的‘总控开关’之开后、才能再使天车工作。
5.‘总控开关’的用途
除用於过流机构恢复常闭触点后的恢复天车控制电源外，还可用於天车在短时间不工作时，临时关闭天车的控制电源，以避免天车的误操作或其它意外。
也可作为天车控制箱内的有关接触器之触头烧死而咬住后、导致天车的上下左右失控时、作为紧急停车之用。
6.天车因误操作或有关设备失控、而上升到极端时，能自动停车，並发出警铃的警报、提醒操作人注意。
7.天车的左右防撞
当天车与轨道终端、或另一台天车将要相撞时，立即自动切断顺行电动机的电源而停车。如因由於天车本身或负重的惯性而继续顺行时，能使电动机自动改为反方向转动而紧急刹车，直至自动退出危险区为止。能达到、不管有意或无意操作、都不会发生撞车事故。
8.安全的手持式天车控制开关
因使用安全的低压电源，故在控制开关内根本不存在能使人触电的电源和电压，而且低压电源和开关的金属外壳还都接了保护地线，所以操作和检修人是很安全的。
低压也使天车的运行进一步得到安全。因低压工作时、开关间电流较大，如使用天车的环境中潮气或蒸气多、湿度大时，虽然会使开关内支持触点的绝缘物之绝缘电阻值降低，但能通过开关间的短路电流还不会使低压继电器产生误动作，所以天车也不会产生各种的误动作。
低压还给检修人代来了安全和检修的方便。在检修已代电的开关触点时，就是不穿代绝缘保护，用手直接触到代电的一点或多点时，也不会发生触电的感觉和触电事故。
9.控制箱内设照明灯
为了便於检修，在箱内四周适当的位置上，设有适当数量的照明灯。並有不受天车电源隔离开关影响的照明灯电源开关和熔断器。使用低压电源、灯丝粗、耐震、安全的灯泡。
10.箱内设天车电源的隔离开关
为了便於检修人在上到距地面相当高的轨道上检修天车时，不必再下到地面上开或关电源，而在控制箱内设了隔离开关。而且不影响照明灯的工作。
11.天车障碍情况的储存
如天车操作人突然发现天车自动停止工作，又听到和看到光和声的断续警报，而切断了在天车下面的天车电源之负荷开关。
后来的检修人再合通天车下面的负荷开关后，人在天车下面、不必上到天车上面，只要通过天车发出的光和声之指示，即可明白了天车障碍的具体情况了。
总之、本控制器由天车控制箱或控制盘和控制开关两部分组成。
以下是接合本附图，说明图中文字的意义如下
A、B、C-三相交流电源输入。D-地线，或三相电源的中性点。
HK1.2.3-三刀单掷隔离开关。RD1.2.3.4-熔断器。
XD1.2.3.4.5.6-220V指示灯。
1.2.3C-220V交流接触器或继电器。
HG1.2.3.4-220V辉光开关管。
JL1.2.3.4-交流220V小型电铃。
JL5-交流36V小型电铃。
JYB-380V变36V和12V的降压变压器。
ZB-220V变6V的照明变压器。ZD-6V照明灯泡。
JLD1.2-三相交流380V电动机。
XD7.8.9-12V指示灯。FK-单刀单掷开关。
AN1.3.4.5.6-常闭和常开按钮。AN2-常闭按钮。
XWK1.2.3-常闭和常开的限位开关。
5.6.7.8.9C-交流36V接触器。
6.7.8.9RJB-热过流继电器的常闭开关。
6.7.8.9RJ-热过流继电器的热过流元件。
以下说明附图的工作原理
1.三相电源的输入检测
合上天车下面的三相电源负荷开关后，A、B、C端存在了三相380V电源。A、B、C与D端存在了220V。D一般是地线。XD4、5、6亮，指示出三相电源已输入天车的控制箱。
A相使3C工作、3C1断、HG2和JL2不工作、3C2、3通。B相使2C工作、2C1断、2C2，3通、HG1和JL1不工作。C相使1C工作、1C1断、1C2、3通、HG3和JL3不工作。
2.手持式天车控制开关的‘总控开关’之开和关
由於正常三相电源输入后、1.2.3C工作，1.2.3C2.3通。在热过流继电器6.7.8.9RJ不工作时，6.7.8.9RJB通。使4C和JYB得到B.C间的380V而工作。在I和J间输出了12V、I和K间输出36V。因4C工作、4C1断、HG4和JL4不工作。
按‘总控开关’的开之AN1后，5C工作、5C1自锁、XD7.8.9得到I和J间的12V而亮，分别指示三相电源已启动、天车可以工作了。
短时间内不用天车时，可按AN2、使5C失压、5C1失去自锁、JYB中断了12V和36V的输出、XD7.8.9熄灭、指示天车的‘总控开关’已关。
3.天车的提升和警报
按天车的提升按钮AN3后，I点的36V电源通过5C1、XWK1的常闭触点、AN3、与7C互锁的7C4、6C后，到达K点，成为36V回路，使6C工作。6C1.2.3通，JLD1向上提升运行。
手离开AN3后，6C失压、6C1.2.3断、JLD1即停止天车向上提升。
如果操作人没注意，或6C的触头烧住，使天车上升到顶的极端时、触动了限位开关XWK1的常闭触头而断，使6C失压、6C1.2.3断、天车即自动停止上升。
同时XWK1的常开触头变通、使警报天车已升到极端的警铃JL5响、提醒天车的操作人注意。
如果XWK1或有关部件也失控时，可按‘总控开关’的‘关’AN2、作紧急停车。
4.天车的下降
按AN4后、I点的36V电源、通过5C1、AN4、与6C互锁的6C4、7C后、到达K点、成为36V回路，使7C工作、7C1.2.3通、JLD1作下降运行。
手离开AN4后、7C失压、7C1.2.3断、JLD1即停止天车的下降。
5.天车的左行车和防撞
设AN5为左行车按钮时，按AN5后、I点的36V电源、通过5C1、XWK2的常闭触点、AN5、与9C互锁的9C4、8C后、到达K点、使36V电源成为回路，8C工作、8C1.2.3通、JLD2向左运行。
手离开AN5后、8C失压、8C1.2.3断、JLD2即停止向左运行。
如果操作人没注意或8C烧住，而使天车行至轨道终端或要与轨道的另一台天车相撞时，触断了XWK2的常闭触头、使8C失压、8C1.2.3断、使JLD2停止向左运行。
如因天车本身或负重的惯性、而使天车继续向左行车时、XWK2的常开触点接通了8C4和9C后，9C1.2.3通、使JLD2向右反转而紧急停车，直至自动离开危险区后、使XWD2的常开触点断开、JLD2才自动停车。
6.天车的右行和防撞
工作和防撞的原理与5.的‘天车的左行车和防撞’之逻辑相同。
7.热过流继电器的动作和警报原理
在天车上下左右行车时、如起重超负荷或电动机和机械等障碍、使电源电流超过6.7.8.9RJ的额定值时、只要6.7.8.9RJB中任何一组常闭触点断开后、4C和JYB即失压、5C也就停止了工作、5C1失去自锁、I和K间不存在了36V的控制电源、而停止了天车的上下左右的全部工作，使天车的有关设备得到了保护或障碍不再扩大。
与此同时、因4C失压、4C1恢复常闭而通，H点的B相电、通过1.2.3C3、4C1、HG4、JL4后、到达D点、成为220V回路、使HG4和JL4发出光和声的断续警报，专门具体指出热过流机构已动作。这时、天车操作人只要切断设在天车下面的电源负荷开关、天车的警报即可停止，而等待检修。
为了防止6.7.8.9RJB在手动、特别是自动恢复触点的常闭后、而导致天车的误动作和误触电等、及查清热过流机构动作的原因，而设计为、只有用手再按‘总控开关’的‘开’AN1后、5C工作、5C1自锁、JYB输出36V后、天车才能再恢复上下左右的工作。
8.天车在工作前、如三相电源中的任何一相已经存在缺相、欠压、熔断器断、过流机构动作后、触点尚末恢复常闭等时，操作人不能启动天车工作，並由光和声的指示和警报中、具体指出障碍所在。
检修人合通在天车下面的电源负荷开关后、把设A相电已缺相的电源送到天车上面的控制箱后，B相电使2C工作、2C1断、2C2.3通。C相使1C工作、1C1断、1C2.3通。但因A相电已缺相、所以3C不工作、3C2.3不通。因此4C和JYB不工作、I和K点不输出36V的天车控制电源、所以天车不能上下左右工作，避免了电动机JLD1.2的缺相运行。而且XD4.5亮、XD6不亮。
同时、因A相缺相或欠压、3C不工作、3C1常闭而通，利用F点的B相电源通过3C1、HG2、JL2后、到达D端，成为220V回路、使HG2和JL2发出光和声的断续警报，具体指出A相已缺相或欠压、才不能起动天车。
B相或C相缺相或欠压时的保护和警报原理，在逻辑上与前述A相缺相或欠压时的保护和警报原理相同。
在天车工作前、如天车控制箱内的任何一相熔断器RD1.2.3已断时，除不能启动天车外、並发出光和声的断续警报、具体指出哪一相熔断器已断、以及导致哪一相电源在控制箱内缺相或欠压。其工作原理如下
设B相熔断器RD2断后、C相电使1C工作、1C1断、1C2.3通。A相使3C工作、3C1断、3C2.3通。因B相熔断器RD2已断、而造成B相缺相，使2C不能工作、2C2.3不通。所以4C和JYB不工作、天车就不能工作，並由HG1和JL1发出B相电源已缺相的光和声的断续警报兼指示。XD4.6亮、XD5不亮。
与此同时、RD2虽断、但B相电仍存在，能通过XD2、2C、XD5后、到达D端，成为220V回路。由於XD2的工作电流小於2C和XD5，所以XD2亮、XD5不亮、2C也不会工作。而由XD2的光指示、具体指出B相缺相的原因、是由於天车上的控制箱内的B相熔断器RD2已断造成的。
如果天车在工作前、热过流继电器曾动作过、而且常闭触点尚末恢复常闭时、也不会使天车工作、並由光和声的警报中、具体指出热继电器的常闭触点已断、所以天车不能工作。原理如下
只要四个热继电器中的6.7.8.9RJB有一组常闭触点断开后、4C和JYB即不工作、I和K点没有了36V的控制电源输出、天车就不能工作、並发出光和声的警报、具体指出不能起动天车的原因、是由於热继电器的常闭触点已动作过了、並且其常闭触点尚末恢复常闭所致。详细原理过程可参看7.的‘热过流继电器的动作和警报原理’。
9.正常三相电源输入天车控制箱后、再发生缺相、欠压、过流、熔断器断等后的保护和警报
天车在工作中，设B相电突然缺相或欠压时、使2C失压、2C2.3断、4C和JYB失压、中断了36V的控制电源、而停止了天车的全部工作。与此同时、因2C失压、2C2恢复常闭而通、使HG1和JL1发出光和声的断续警报、具体指出B相已缺相或欠压了。
设天车在工作中、因过负荷等因、而使过流继电器常闭触点6.7.8.9RJB的任何一组断开后、都会使4C和JYB失压、而停止了36V控制电源的输出和天车的工作，並发出光和声的断续警报、具体指出天车的障碍原因是由於过流机构已动作所致。
天车在工作中，设C相熔断器RD1断后、1C失压、1C2.3断、4C和JYB失压、天车失去了36V的控制电源而停止工作、並由HG3和JL3发出光和声的断续警报和指示、具体指出天车障碍原因是C相熔断器RD1已断所致。这时XD5.6亮、XD4不亮。
10.不怕潮、不怕湿、不怕蒸气多、不会触电、便於使用和检修的手持式天车控制开关
由於本开关内只有36V的安全电压控制天车、而不存在使人触电和容易击穿开关的绝缘部分的380V或220V电源。而且低压电源和开关的金属外壳都还接了保护地线，所以是相当安全的。在操作或检修时、就是不穿载劳动保护的条件下、直接用手触到已代电的开关触点之一点或多点时、也不会触电。因此、本开关能适於各种恶劣环境中安全控制和使用天车。进一步改善了劳动和保护的条件。
低压的另一优点是由於电压低、工作时电流较大、如果支持开关触点的绝缘物受潮后、降低了绝缘物的电阻值。但通过绝缘物的短路电流较少、也不会使低压继电器动作、而避免了天车的误动作和人误触电等各种事故。因此、本开关在潮气多等恶劣环境中使用时、也不必再用塑料等把开关包起来、以避免操作不灵敏。
11.天车控制箱内的电源隔离开关HK1.2.3之应用
在检修天车时、需要开或关三相电源时、就不必再下到天车下面或再请其他人协助开关三相电源的负荷开关了。
12.控制箱内的照利灯之应用
由於天车上的控制箱距地面较高、检修控制箱内的设备时、照明度差，特别是在黑暗中或夜间检修时、往往需要占用一只手以手电筒等去照明，对检修很不便。
为了方便检修和照明互不影响，在隔离开关HK1.2.3切断天车的三相电源后、仍可通过单刀单掷开关FK和熔断器RD4后、使照明灯ZD工作。
照明变压器ZB输出的是安全低压，因电压低、电流大、以供灯丝粗又耐震、也安全的灯泡。並把这种安全的照明灯设於控制箱内四周、以利照清有关部件和检修。
13.天车的障碍情况的记忆储存和对检修人的应答
如天车在工作中突然自动停止工作，並发出光和声的断续警报后，天车的操作者切断了设在天车下面的三相电源负荷开关后、警报也就可停止了。
后来的检修人在合通设在天车下面的三相电源负荷开关后、检修人在天车的下面、不用任何工具和动作、即可由天车上面的控制箱上之光和声的指示和警报中、能具体明白了天车的障碍所在，可缩短天车的检修和停产的时间。
例1.警铃响、XD4.5亮、XD6不亮、HG2闪光、XD7.8.9不亮。说明A相已缺相或欠压了。
例2.警铃响、XD4.6亮、XD5不亮，XD2亮、HG1闪光、XD7.8.9不亮。说明B相熔断器已断。
例3.警铃响、XD4.5.6亮，HG4闪光、XD7.8.9不亮。说明热过流继电器已动作了，而且其常闭触点尚末恢复常闭。
14.本电路的基本上，能适於磁力启动器、综合磁力启动器、手动或自动电动机起动器、凸轮控制器、高压或低压控制柜、电梯、整流器、稳压器、机床、电銲机、充电机等、使用三相交流电源、又需要缺相、欠压、过流、熔断器断等的保护之产品。
权利要求
1、一种有自动控制功能的多功能安全天车控制器，其特征在於三相电源中有监测回路、控制回路、警报回路，当三相电源的任一单相发生缺相、欠压、过流、熔断器断后、监测回路使控制回路切断电源、警报回路发出光和声的断续警报、具体指出障碍所在。设有三相电源输入、输出、缺相或欠压、过流、熔断器断的指示灯。用安全低压控制天车的上下左右行车和紧急停车。低压控制电源接保护地线。天车上升到极端时、能自动停车、並发出警报。天车左右平行车时、将要与其它物相撞时、能自动停车、必要时、自动使行车的电动机反转而紧急停车、直至自动退出危险区。具有障碍情况记忆储存功能，可对检修人应答天车障碍的具体所在。
2、据权利要求
1.所说的控制器、其特征是一相故障警报回路並联在另一相监测回路上、各相故障监测回路的任一回路独立动作、所说控制回路断开、电源被切除，与此同时、该相警报回路接通、发出光和声的断续警报。
3、据权利要求
1.所说的控制器、其特征在於有两条以上的指示回路和警报回路，电源的任一相在缺相、欠压、过流、熔断器断时、相应的指示回路和警报回路动作、作出相应的指示和警报。
4、据权利要求
1、2或3所说的控制器，其特征在於熔断器断后的指示和警报、是由熔体与指示灯並联，熔体断后、指示灯亮、熔体不断时、指示灯不亮。
专利摘要
多功能天车安全控制器，属电工技术领域：
。 使用天车前或使用中，如三相电源的任一单相发生缺相、欠压、过流、熔断器断、上下左右行车过载、上行车到顶端等时，天车不能起动或自动停车，发出光和声的警报。具体指出障碍所在。 平行车时，将要与另一天车等相撞时，能自动停车或紧急停车，并自动退出危险区。 本器控制按钮是一般产品，不需防护，不怕潮，人触到带电的触点时，不会触电。 操作人在天车障碍而自动停车后，关了电源。检修人再起动电源后，本器能自动指出障碍所在。
文档编号B66C15/00GK86100208SQ86100208
公开日1986年10月8日 申请日期1986年1月11日
发明者杨超 申请人:杨超导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan