[實(shí)用新型]一種用于冶金起重機(jī)的斷軸保護(hù)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920306661.1
• 申請(qǐng)日: 2009-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN201574060U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周德峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連寶通工業(yè)控制有限公司
• 主分類號(hào): B66D1/54
• 分類號(hào): B66D1/54
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及應(yīng)用在冶金起重機(jī)上的行星減速器低速和高速軸的轉(zhuǎn)速監(jiān)控、斷軸檢測(cè)、超速報(bào)警的一種冶金起重機(jī)斷軸保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于冶金起重機(jī)吊運(yùn)液態(tài)金屬，所以對(duì)其運(yùn)行可靠性要求非常高，為了保證出現(xiàn)故障情況下仍然可以將短時(shí)帶病工作，通常都將起升減速器采用行星減速器，使用雙電動(dòng)機(jī)，雙鋼絲繩卷筒工作。這樣在其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)仍然可以獨(dú)立完成工作。但帶來的問題是如果減速器的任何一根軸發(fā)生斷裂都將使系統(tǒng)失控，載荷將會(huì)發(fā)生墜落事故。為了避免此類事故發(fā)生，在減速器的高速軸和低速軸都安裝有制動(dòng)器，但低速軸的制動(dòng)器有著巨大的制動(dòng)力矩，如果頻繁工作將可能造成型的機(jī)械損傷，帶來新的隱患。所以目前都將低速軸的制動(dòng)器作為安全制動(dòng)器使用，只在發(fā)生超速或斷軸等非常情況下投入。

目前應(yīng)用斷軸檢測(cè)的監(jiān)控系統(tǒng)都不十分理想，普遍存在靈敏度低、誤動(dòng)作率高、維護(hù)困難等缺點(diǎn)，并且基本都不具備人機(jī)界面，系統(tǒng)工作狀態(tài)無法直接了解。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述斷軸監(jiān)控系統(tǒng)的弊端，本實(shí)用新型提供一種用于冶金起重機(jī)的全新的斷軸保護(hù)系統(tǒng)。該斷軸保護(hù)系統(tǒng)不僅可以完成常規(guī)的超速報(bào)警、高低軸速度監(jiān)控、斷軸監(jiān)控功能，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面、故障時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)記錄、故障時(shí)的重要參數(shù)曲線記錄的功能。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于冶金起重機(jī)的斷軸保護(hù)系統(tǒng)，該斷軸保護(hù)系統(tǒng)包括光電耦合數(shù)據(jù)編碼器數(shù)據(jù)采集電路、編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、主控單元、顯示單元、存儲(chǔ)單元、IO單元，其特征在于：光電耦合編碼器數(shù)據(jù)采集電路與編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊相連；高速計(jì)數(shù)模塊與編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊相連；高速計(jì)數(shù)模塊、顯示單元、存儲(chǔ)單元都分別與主控單元相連；4個(gè)高速計(jì)數(shù)模塊負(fù)責(zé)將編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，分別為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速采集和兩部鋼絲繩卷筒的轉(zhuǎn)速采集數(shù)據(jù)；編碼器接口的光電耦合電路，光耦的響應(yīng)時(shí)間不大于35微秒。

該斷軸保護(hù)系統(tǒng)包括光電耦合數(shù)據(jù)編碼器數(shù)據(jù)采集電路、編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊、4個(gè)高速計(jì)數(shù)模塊、主控單元、顯示單元、存儲(chǔ)單元、IO單元，其中光電耦合編碼器數(shù)據(jù)采集電路與編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊相連；高速計(jì)數(shù)模塊與編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊相連；高速計(jì)數(shù)模塊、顯示單元、存儲(chǔ)單元都分別與主控單元相連；

編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊，負(fù)責(zé)對(duì)編碼器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為高速計(jì)數(shù)模塊可以識(shí)別的脈沖；

高速計(jì)數(shù)模塊負(fù)責(zé)將編碼器數(shù)據(jù)解碼模塊的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；高速計(jì)數(shù)模塊共4個(gè)，分別為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速采集和兩部鋼絲繩卷筒的轉(zhuǎn)速采集數(shù)據(jù)。

主控單元將實(shí)時(shí)采集高速計(jì)數(shù)模塊的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)比較兩部鋼絲繩卷筒的速度偏差、鋼絲繩卷筒與電動(dòng)機(jī)之間的速度偏差，其中任何一個(gè)偏差超過設(shè)定的閥值時(shí)(如5％)則立即實(shí)施保護(hù)，通過IO單元輸出故障信號(hào)。另外主控單元還將完成采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄、顯示、人機(jī)界面處理等功能。

本發(fā)明的有益效果是克服了以往斷軸監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)困難、動(dòng)作不可靠的缺點(diǎn)，增加了人機(jī)界面使系統(tǒng)維護(hù)更容易，系統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)十分明晰，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了故障實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，故障時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)、主要參數(shù)曲線的存儲(chǔ)功能，不需要針對(duì)每臺(tái)起重機(jī)編制特殊的故障檢測(cè)程序，既方便了用戶的使用，也使產(chǎn)品的售后服務(wù)和升級(jí)變得十分簡(jiǎn)單。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)整體連接示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的光電耦合編碼器數(shù)據(jù)采集電路圖。

圖4是本實(shí)用新型的編碼器解碼模塊電路圖。

圖5a是本實(shí)用新型的一片(四位)計(jì)數(shù)模塊電路圖。

圖5b是本實(shí)用新型的8位計(jì)數(shù)模塊電路圖

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。

實(shí)施例

1.圖3顯示了編碼器接口的光電耦合電路。由于編碼器的輸出頻率很高，按照選用8級(jí)交流異步電動(dòng)機(jī)，選用每圈1024個(gè)脈沖的增量編碼器來計(jì)算，則需要的響應(yīng)時(shí)間不能大于70微秒，而為了系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，光耦的響應(yīng)時(shí)間至少低于要求的1/2才可以，即光耦的響應(yīng)時(shí)間不能大于35微秒，本例光耦選用了6N317，其響應(yīng)時(shí)間是75納秒。