卷扬制动的控制电路和系统、及强夯机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其是一种卷扬制动的控制电路和系统、及 强夯机。
【背景技术】
[0002] 目前，出于充分利用能源的目的，强夯机的夯锤普遍采用自由落体下放办法完成 施工。在夯锤下放过程中，卷扬一直处于空载高速旋转状态，在夯锤与地面接触瞬时，夯锤 的加速度迅速减小至零，然而，随着地面支持力的增大，加速度反向，夯锤的下落速度减小， 而卷筒的旋转速度却保持不变，从而无法与夯锤保持速度同步，导致卷扬乱绳现象的发生。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型实施例所要解决的技术问题是：解决夯锤落地瞬间卷扬乱绳的问题。
[0004] 根据本实用新型的一方面，提供一种卷扬制动的控制电路，包括第一计算电路、第 二计算电路、第三计算电路、第一比较电路、第二比较电路和信号发生电路；所述第一计算 电路根据加速度传感装置的示数确定夯锤下落的加速度，并传输给第二计算电路和第一比 较电路；所述第二计算电路根据夯锤下落的加速度计算夯锤的下落速度，并传输给所述第 二比较电路和所述信号发生电路；所述第一比较电路比较夯锤下落的加速度是否小于零， 并在夯锤下落的加速度小于零的情况下输出第一信号给所述第三计算电路；所述第二比较 电路比较夯锤的下落速度是否大于零，并在夯锤的下落速度大于零的情况下输出第二信号 给所述第三计算电路；所述第三计算电路在接收到第一信号和第二信号的情况下，向所述 信号发生电路发送第三信号；所述信号发生电路在接收到第三信号的情况下向所述比例电 磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。
[0005] 在一个实施例中，所述控制电路还包括信号处理电路，所述信号处理电路与所述 第一计算电路连接。
[0006] 在一个实施例中，所述控制电路还包括使能电路，所述使能电路位于所述信号调 理电路与所述第一计算电路之间。
[0007] 根据本实用新型的另一方面，提供一种卷扬制动的控制系统，包括：加速度传感装 置、上述任一实施例提供的控制电路、比例电磁铁和卷扬制动装置；所述加速度传感装置与 控制电路连接，用于将加速度传感装置的示数实时传输给所述控制电路；所述控制电路与 比例电磁铁连接，在夯锤的下落速度减小的过程中，向所述比例电磁铁发送与夯锤的下落 速度成反比的控制信号；所述比例电磁铁与所述卷扬制动装置连接，根据接收到的控制信 号输出相应的制动信号，以控制所述卷扬制动装置实现卷扬制动。
[0008] 在一个实施例中，所述加速度传感装置包括加速度传感器和与加速度传感器对应 的信号接收端子，所述信号接收端子与所述控制电路连接。
[0009] 在一个实施例中，所述加速度传感器设置在夯锤上。
[0010] 在一个实施例中，还包括：卷扬释放按钮开关，与所述控制电路中的使能电路连 接。
[0011] 根据本实用新型的又一方面，提供一种强夯机，包括上述任一实施例所述的卷扬 制动的控制系统。
[0012] 本实用新型实施例至少具有以下有益效果：
[0013] -方面，通过卷扬制动的控制电路可以在夯锤落地瞬间速度减小的过程中，实时 向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号，从而可以保证夯锤的下落速度与 卷筒的旋转速度基本同步，避免卷扬乱绳问题，从而避免了设备零部件的损伤，延长了设备 的使用寿命。
[0014] 另一方面，卷扬制动的控制系统通过加速度传感装置测量夯锤的加速度，进而通 过计算得到夯锤的下落速度，属于直接测量方式，提高了精确度；
[0015] 再一方面，卷扬制动的控制系统结构简单、响应速度快、易于实现、成本较低。
[0016] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1是本实用新型卷扬制动的控制电路一个实施例的结构示意图；
[0019] 图2是本实用新型卷扬制动的控制电路另一个实施例的结构示意图；
[0020] 图3是本实用新型卷扬制动的控制电路又一个实施例的结构示意图；
[0021] 图4是本实用新型卷扬制动的控制系统一个实施例的结构示意图；
[0022] 图5是根据本实用新型的一个实施例的加速度传感器示数变化的示意图；
[0023] 图6是根据本实用新型的一个实施例的夯锤的下落加速度变化的示意图；
[0024] 图7是根据本实用新型的一个实施例的夯锤的下落速度变化的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表 达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0027] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。
[0028] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适 当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0029] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不 是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0030] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0031 ] 首先对本实用新型中涉及到的技术术语进行解释。
[0032] 加速度传感器，是一种可将物体的加速度变化转化为电信号，而后运用无线传输 方法完成与对应信号接收端子通信的敏感器件。在使用时，加速度传感器自身可以与被测 物体相联，物体运动加速度变化时，加速度传感器与被测物体具有相同的加速度，加速度传 感器将加速度的变化转化为电信号，经放大后无线传输至对应的信号接收端子。
[0033] 信号接收端子，是一种与无线加速度传感器配对的、接收传感器发送的信号的端 子。
[0034] 需要指出的是，本实用新型中提到的夯锤的加速度以及下落速度均以地面作为参 考系，并且以夯锤的下落方向为正方向，但这并作为对本实用新型的限制。本领域技术人员 应明白，也可以选取其他合适的方向作为夯锤的加速度以及下落速度的正方向。
[0035] 图1是本实用新型卷扬制动的控制电路的一个实施例的结构示意图。如图1所 示，该控制电路包括第一计算电路801、第二计算电路802、第三计算电路803、第一比较电 路804、第二比较电路805和信号发生电路806 ;
[0036] 第一计算电路801根据加速度传感装置的示数确定夯锤下落的加速度，并传输给 第二计算电路802和第一比较电路804 ;第二计算电路802根据夯锤下落的加速度计算夯 锤的下落速度，并传输给第二比较电路805和信号发生电路806 ;第一比较电路804比较夯 锤下落的加速度是否小于零，并在夯锤下落的加速度小于零的情况下输出第一信号给第三 计算电路803 ;第二比较电路805比较夯锤的下落速度是否大于零，并在夯锤的下落速度大 于零的情况下输出第二信号给第三计算电路803 ;第三计算电路803在接收到第一信号和 第二信号的情况下，向信号发生电路806发送第三信号；信号发生电路806在接收到第三信 号的情况下向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。
[0037] 其中，加速度传感装置的示数表示在夯锤参考系中夯锤的加速度的测量结果。第 一计算电路801可以在加速度传感装置的示数的基础上加一个g或减去一个g，从而确定出 夯锤下落的加速度。
[0038] 示例性地，第一信号可以是高电平信号1，第二信号也可以是高电平信号1，第三 计算电路803在接收到第一信号和第二信号的情况下，可以对第一信号和第二信号进行 "与"运算，得到第三信号，例如为高电平信号1。当信号发生电路806的使能端在接收到第 三信号1的情况下，向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。然而，应理 解，这并不作为对本实用新型的限制。本领域技术人员可以根据实际情况对第一信号、第二 信号和第三信号，以及采用的电路运算方式进行相应的调整。
[0039] 本实施例的控制电路可以在夯锤落地瞬间速度减小的过程中，实时向比例电磁铁 发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号，从而可以保证夯锤的下落速度与卷筒的旋转速 度基本同步，避免卷扬乱绳问题，从而避免了设备零部件的损伤，延长了设备的使用寿命。
[0040] 在另一个实施例中，参见图2,控制电路还可以包括信号处理电路901，信号处理 电路901与第一计算电路801连接。信号处理电路901可以对来自信号接收端子的加速度 信号进行滤波、整形、放大处理，并进行A\D转换。
[0041] 在又一个实施例中，参见图3,控制电路