一种升降机超载保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于工程机械【技术领域】，具体为一种升降机超载保护装置，包括传感销轴、滤波电路、AD转换电路、中央处理单元、升降机运行状态输入、光电耦合电路、继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时AD值显示单元。本实用新型能保证该保护装置的正常、安全、精准运行。
【专利说明】一种升降机超载保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工程机械【技术领域】，具体为一种升降机超载保护装置。
【背景技术】
[0002]2008年国家强制要求建筑工地施工升降机必须配置有超载保护。目前80%以上的事故原因系超载违章操作所致，超载保护通过传感销轴检测实时载荷，当载荷超出额定载110%时，通过切断输出继电器的阻止施工升降机的运行。是建筑工地安全生产的重要保障。
[0003]现有超载保护装置在现场使用之前，必须进行初始校准工作。校准的目的是让超载保护装置能够准备的显示吊笼的加载载荷，一般情况下校准工作有以下两个过程:首先是去皮过程，当吊笼为空载时，按下超载保护面板上的去皮键，保护装置的信号采集回路就把传感器此时送来的压电信号设置为零点AD信号adO，并使显示值为零；然后为增益加载调试过程，在吊笼装加载一吨以上的载荷，通过键盘输入实际载荷值N01，保护装置的信号采集回路就把传感器此时送来的压电信号设置当前载荷AD信号adl。由于销轴的载荷受力与输出压电信号呈良好线性关系，通过键盘上输入的实际载荷值NOl及其对应的AD信号adl，零点AD信号adO，可以得到传感器实时送来的AD信号ad与显示值NO的对应关系:载荷系数K=NOl/(adl-adO)，NO=K* (ad_ad0)。不同的加载载荷会产生对应的传感重量AD信号ad，超载保护装置通过对不同AD信号的计算得到实时载荷显示值NO，当显示值NO超过升降机额定载荷值ED_N0的110%时，保护装置做出相应的动作。
[0004]工地现场调研过程中，客户普遍反映超载保护装置称重不准、故障率高。大部分重量限制器处于故障状态，施工现场不知如何对超载保护装置进行故障判断。超载保护装置的输出控制触点直接被短接掉，无法启到限载保护的作用。经深入了解超载保护装置现场工作情况，发现主要存在以下方面问题。
[0005](I)销轴在遭受频繁机械冲击后，压电信号有变小的趋势。校准好的超载保护使用一段时间后，压电信号有变小的趋势，载荷显示值明显小于实际加载重量，导致称重不准。在升降机运行过程中，销轴会频繁受到机械冲击，由于销轴弹性体本身的材料特性，随着这种冲击效果的积累，压电信号有变小的趋势。
[0006](2)传感销轴损坏较为普遍。传感销轴在安装、使用过程中，由于野蛮安装导致销轴弹性体无法恢复、高空坠物容易将销轴线缆砸断，再加上线缆老化等原因，易导致销轴输出压电信号出现问题，信号大小随意波动，载荷数据显示频繁跳动。目前超载保护装置配套的传感销轴如果出现故障，只能通过专业人员通过测量销轴压电信号的方式确定，而一般现场电工难以完成。
[0007](3)系统参数紊乱，超载保护装置已无法工作。由于计算实时载荷显示的ad0、adl、N01、K等系统参数出现紊乱，可能原因为传感销轴损坏后，现场人员认为超载保护装置需从新调整，而在加载调试过程中会录入错误的数据。此时即使使用工作正常的传感销轴，也会出现载荷显示错误的情况。[0008](4)升降机运行过程中超载易误动作。升降机采用齿轮齿条方式驱动的，在运行过程中销轴的受力跳跃性比较大，易造成数据跳动造成载荷显示检测不稳定，甚至引起超载保护误动作。在升降机运行期间超载保护装置的“误动作”将引起普通工频驱动的升降机直接停止；引起变频器驱动的升降机在运行期间突然减速停车或出现故障报警。因此超载保护的保护作用最好在正常启动后消除。在本次设计中专门增加了运行确定输入点，在升降机运行阶段维持原数据不变。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种升降机超载保护装置，确保升降机能持续安全、正确、精确、稳定地工作。
[0010]为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种升降机超载保护装置，包括传感销轴、滤波电路、AD转换电路、中央处理单元、升降机运行状态输入、光电耦合电路、继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时AD值显示单元，所述传感销轴设置于升降机的笼体与小车架之间，且传感销轴依次通过滤波电路和AD转换电路联接中央处理单元的信号接收端，所述光电耦合电路联接中央处理单元的信号输入端，所述中央处理单元的信号输出端分别联接继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时AD值显示单元。
[0011]本实用新型还提供一种升降机超载保护装置的自动校准方法，即零点跟踪，包括如下步骤。
[0012]步骤一，向单片机录入安全的空载(即零点）预设值adO。
[0013]步骤二，打开升降机空载运行，启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0014]步骤三，将 传感销轴采集到的升降机实时运行数据ad发送至单片机与录入的空载（即零点）预设值adO做比较,若ad大于adO,则对adO不进行处理；若ad小于adO,且ad0-ad大于设定的阈值50kg时，将此时的ad赋值给adO，则完成空载(即零点）跟踪过程。
[0015]本实用新型还提供一种升降机超载保护装置的传感销轴故障诊断方法，包括如下步骤。
[0016]步骤一，向单片机录入安全的满载预设值admax。
[0017]步骤二，开机启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0018]步骤三，单片机将传感销轴采集到的升降机实时运行数据ad与admax进行比较，若ad小于等于admax，则判断传感销轴正常，单片机向四位数码管实时AD值显示单元输出信号，四位数码管实时AD值显示单元显示升降机实时运行数据ad ;若ad大于acLx，则判断传感销轴故障，单片机向四位数码管实时AD值显示单元输出信号，四位数码管实时AD值显示单元显示故障代码“EE1”。
[0019]本实用新型还提供一种升降机超载保护装置的避免运行中超载保护误动作的方法，包括如下步骤。
[0020]步骤一，向单片机录入安全的零点预设值adO。
[0021]步骤二，开机启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0022]步骤三，若升降机处于运行状态，则不进行实时载荷值计算，继续显示升降机实时运行数据ad ;若升降机处于停止状态，则通过公式N0=K*(ad-ad0)计算得到实时载荷值NO，其中K为载荷系数。
[0023]本实用新型还提供一种升降机超载保护装置的增益调整方法，包括如下步骤。
[0024]步骤一，加载I吨以上载荷，单片机读取传感销轴采集到的称重AD值adl。
[0025]步骤二，结合此时输入的增益载荷值N01，单片机通过公式K = NOl /(adl-adO)计算得到载荷系数K。
[0026]步骤三，将K值与lmv/v精度销轴所对应的K值，即200，进行比较，若K值在±5%范围内，则对载荷系数K进行赋值并存储；否则放弃该数据，并由三位数码管载荷显示单元显示故障代码“EE2”。
[0027]本实用新型还提供一种升降机超载保护装置的去皮方法，包括如下步骤。
[0028]步骤一，向单片机录入与升降机空笼重量对应的样本数据adO。
[0029]步骤二，在升降机空载状态下，开机启动传感销轴采集升降机实时称重数据ad值。
[0030]步骤三，单片机读取空载对应的称重值ad，将ad与样本数据adO值进行比较，若ad值在对应笼体重量的± 5%范围内，则允许本次操作将ad赋值给adO并存储，完成去皮过程；否则放弃该数据，并由三位数码管载荷显示单元显示故障代码“ΕΕ0”。
[0031]本实用新型的有益效果在于：对升降机进行实时监控，以使升降机能持续安全、正确、精确、稳定地工作，并具`备故障诊断、自我校正、避免误操作等功能，而且故障测试简单，不必非要依靠专业人员操作，一般现场电工即可胜任故障测试的操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图I为本实用新型升降机超载保护装置安装示意图。
[0033]图2为本实用新型升降机超载保护装置结构示意图。
[0034]图3为本实用新型零点自动追踪过程流程图。
[0035]图4为本实用新型实时AD值判断及显示流程图。
[0036]图5为本实用新型增益调整过程流程图。
[0037]图6为本实用新型去皮过程流程图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0039]本实施例提供一种升降机超载保护装置，如图I和图2所示，包括传感销轴、滤波电路、AD转换电路、中央处理单元、升降机运行状态输入、光电耦合电路、继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时AD值显示单元，所述传感销轴设置于升降机的笼体与小车架之间，且传感销轴依次通过滤波电路和AD转换电路联接中央处理单元的信号接收端，所述光电耦合电路联接中央处理单元的信号输入端，所述中央处理单元的信号输出端分别联接继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时AD值显示单元。
[0040]上述升降机超载保护装置工作时，传感销轴输出压电信号，经过滤波电路后进行A/D转换得到数字信号。中央处理单元对该AD信号进行判断，如超出范围即输出故障代码。如合理进入下一步实时载荷计算环节，在开始载荷计算之前，中央处理单元读取升降机运行状态信号。如升降机处于待机中，即进行实时载荷计算。如处于运行中，对当前载荷不进行计算。得到实时载荷后与额定载荷进行比较，如实时载荷超出额定载荷80%输出声光报警信号；如实时载荷超载额定载荷110%通过继电器输出控制阻止升降机进入运行状态。
[0041]本实施例还提供一种升降机超载保护装置的自动校准方法，即零点跟踪，如图3所示，包括如下步骤。
[0042]步骤一，向单片机录入安全的空载(即零点)预设值adO。
[0043]步骤二，打开升降机空载运行，启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0044]步骤三，将传感销轴采集到的升降机实时运行数据ad发送至单片机与录入的空载(即零点)预设值adO做比较,若ad大于adO,则对adO不进行处理；若ad小于adO,且ad0-ad大于设定的阈值50kg时，将此时的ad赋值给adO，则完成空载(即零点)跟踪过程。
[0045]克服了传感销轴在遭受频繁机械冲击后，压电信号有变小的趋势，载荷显示值明显小于实际加载重量，导致称重不准的问题。保证校准好的超载保护使用一段时间后，即便压电信号有变小的趋势，仍能称重准确。
[0046]本实施例还提供一种升降机超载保护装置的传感销轴故障诊断方法，如图4所示，包括如下步骤。
[0047]步骤一，向单片机录入安全的满载预设值admax。
[0048]步骤二，开机启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0049]步骤三，单片机将传感销轴采集到的升降机实时运行数据ad与admax进行比较，若ad小于等于admax，则判断传感销轴正常，单片机向四位数码管实时AD值显示单元输出信号，四位数码管实时AD值显示单元显示升降机实时运行数据ad ;若ad大于acLx，则判断传感销轴故障，单片机向四位数码管实时AD值显示单元输出信号，四位数码管实时AD值显示单元显示故障代码“EE1”。
[0050]此时的admax可设定为3000，因为笼体重量加上最大载荷重量2.2吨之和为4吨，加载4吨载荷得到的admax —般不会超过3000。
[0051]传感销轴在安装、使用过程中，由于野蛮安装导致传感销轴弹性体无法恢复、高空坠物容易将传感销轴线缆砸断，再加上线缆老化等原因，传感销轴输出压电信号开路或者不稳定，信号大小随意波动，载荷数据显示频繁跳动。目前超载保护装置配套的传感销轴如果出现故障，一般只能依靠专业人员通过测量传感销轴压电信号的方式确定，而本方法实现了普通现场电工也能简单、方便地检测。
[0052]本实施例还提供一种升降机超载保护装置的避免运行中超载保护误动作的方法，包括如下步骤。
[0053]步骤一，向单片机录入安全的零点预设值adO。
[0054]步骤二，开机启动传感销轴采集升降机实时运行数据ad值。
[0055]步骤三，若升降机处于运行状态，则不进行实时载荷值计算，继续显示升降机实时运行数据ad ;若升降机处于停止状态，则通过公式N0=K*(ad-ad0)计算得到实时载荷值NO，其中K为载荷系数。
[0056]升降机采用齿轮齿条方式驱动的，在运行过程中传感销轴的受力跳跃性比较大，易造成数据跳动造成载荷显示检测不稳定，甚至引起超载保护误动作。在升降机运行期间超载保护装置的“误动作”将引起普通工频驱动的升降机直接停止，或引起变频器驱动的升降机在运行期间突然减速停车或出现故障报警。而本方法很好的避免了超载保护装置的“误动作”，保证升降机的正常运行。
[0057]本实施例还提供一种升降机超载保护装置的增益调整方法，如图5所示，包括如下步骤。
[0058]步骤一，加载I吨以上载荷，单片机读取传感销轴采集到的称重AD值adl。
[0059]步骤二,结合此时输入的增益载荷值N01,单片机通过公式K = NOl / (adl_ad0)计算得到载荷系数K。
[0060]步骤三，将K值与lmv/v精度销轴所对应的K值，即200，进行比较，若K值在±5%范围内，则对载荷系数K进行赋值并存储；否则放弃该数据，并由三位数码管载荷显示单元显示故障代码“EE2”。
[0061]本实施例还提供一种升降机超载保护装置的去皮方法，如图6所示，包括如下步骤。
[0062]步骤一，向单片机录入与升降机空笼重量对应的样本数据adO。
[0063]步骤二，在升降机空载状态下，开机启动传感销轴采集升降机实时称重数据ad值。
[0064]步骤三，单片机读取空载对应的称重值ad，将ad与样本数据adO值进行比较，若ad值在对应笼体重量的±5%范围内，则允许本次操作将ad赋值给adO并存储，完成去皮过程；否则放弃该数 据，并由三位数码管载荷显示单元显示故障代码“ΕΕ0”。
[0065]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种升降机超载保护装置，其特征在于:包括传感销轴、滤波电路、八0转换电路、中央处理单元、升降机运行状态输入、光电耦合电路、继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时仙值显示单元，所述传感销轴设置于升降机的笼体与小车架之间，且传感销轴依次通过滤波电路和仙转换电路联接中央处理单元的信号接收端，所述光电耦合电路联接中央处理单元的信号输入端，所述中央处理单元的信号输出端分别联接继电器控制输出电路、声光报警单元、三位数码管载荷显示单元和四位数码管实时仙值显示单元。
【文档编号】B66B5/02GK203624752SQ201320743564
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月23日 优先权日:2013年11月23日
【发明者】黄江民, 张志 , 汪训忠 申请人:湖北江汉建筑工程机械有限公司