本實用新型屬于起重設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種應(yīng)用在輪胎起重機的變幅機構(gòu)上的制動裝置。

背景技術(shù)：

輪胎起重機是利用輪胎式底盤行走的動臂旋轉(zhuǎn)起重機，它是把起重機構(gòu)安裝在加重型輪胎和輪軸組成的特制底盤上的一種全回轉(zhuǎn)式起重機，可廣泛應(yīng)用于港口、車間、電力、工地等多種場合，可起吊多種不同的作業(yè)貨種。目前的輪胎起重機主要包括運行機構(gòu)、起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等組成部分，分別負責(zé)完成大車行走、重物升降、臂架俯仰、臂架回轉(zhuǎn)等動作。

輪胎起重機在工作過程中，變幅是最頻繁的動作。但是現(xiàn)有的輪胎起重機，其變幅機構(gòu)的制動過程都是依靠駕駛員手動操作制動桿或者急停開關(guān)完成的，變幅機構(gòu)中并沒有配置增幅失速自動制動裝置。當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)輪胎起重機出現(xiàn)增幅失速故障時，必須緊急推動制動桿或者迅速按下急停開關(guān)才能控制變幅機構(gòu)停止動作。但是，從駕駛員發(fā)現(xiàn)增幅失速問題到反應(yīng)過來采取制動操作大約需要2秒鐘左右的時間，而由于變幅機構(gòu)在出現(xiàn)增幅失速問題時，其帶載吊臂的下落速度很快，經(jīng)常會出現(xiàn)吊臂失控下落事故，特別是拖車與吊臂平行停置時，一旦吊臂失控下落，必然會引起機損、貨損、人員傷害等安全事故，因此，存在重大的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于輪胎起重機的自動變幅制動裝置，可以對失速下落的吊臂實現(xiàn)自動緊急制動，以確保吊臂下作業(yè)人員的人身安全及貨物安全。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

本實用新型在一個方面提供了一種用于輪胎起重機的自動變幅制動裝置，所述輪胎起重機包括變幅機構(gòu)，在所述變幅機構(gòu)中設(shè)置有用于控制吊臂升降的變幅卷筒、連接所述變幅卷筒且用于調(diào)整所述變幅卷筒的轉(zhuǎn)速的變幅減速箱、通過聯(lián)軸器連接所述變幅減速箱的變幅電機以及連接所述變幅電機且用于調(diào)節(jié)所述變幅電機的轉(zhuǎn)速的直流調(diào)速器；在所述自動變幅制動裝置中設(shè)置有主制動系統(tǒng)，包括制動器、轉(zhuǎn)速傳感器和控制器；所述制動器設(shè)置在所述聯(lián)軸器上，對所述聯(lián)軸器進行制動；所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在所述變幅電機的輸出轉(zhuǎn)軸上，用于檢測變幅電機的轉(zhuǎn)速；所述控制器接收所述轉(zhuǎn)速傳感器采集輸出的轉(zhuǎn)速信號，并在檢測到變幅電機的轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時，輸出制動信號至所述的制動器，控制所述制動器進行制動。

進一步的，在所述變幅卷筒中設(shè)置有筒體、安裝在所述筒體兩端且隨筒體同步轉(zhuǎn)動的圓形側(cè)板以及用于支撐所述筒體的固定架。為了在所述主制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無法對聯(lián)軸器實施快速制動時，仍能對吊臂實施緊急制動，避免其失速下降，本實用新型在所述自動變幅制動裝置中還設(shè)置有輔助制動系統(tǒng)，包括鉗盤式制動器、制動氣缸、氣包、氣泵和接近開關(guān)；所述鉗盤式制動器安裝在所述變幅卷筒的其中一個圓形側(cè)板上，通過對所述圓形側(cè)板進行制動，以控制所述變幅卷筒停止轉(zhuǎn)動；所述制動氣缸連接所述鉗盤式制動器，驅(qū)動所述鉗盤式制動器執(zhí)行制動動作；所述氣包通過氣動開關(guān)連接所述制動氣缸，在所述氣動開關(guān)打開時，為所述制動氣缸加壓；所述氣泵通過氣管連通所述氣包，為所述氣包充氣；所述接近開關(guān)包括一個感應(yīng)探頭和多個與所述感應(yīng)探頭配合使用的觸發(fā)部，所述感應(yīng)探頭安裝在所述變幅卷筒的固定架上，多個所述的觸發(fā)部安裝在與所述固定架緊鄰的圓形側(cè)板上且沿所述圓形側(cè)板的周向等間距分布；所述控制器接收所述感應(yīng)探頭輸出的感應(yīng)信號，并對所述氣動開關(guān)進行開關(guān)控制。

優(yōu)選的，所述接近開關(guān)優(yōu)選采用霍爾接近開關(guān)，包括一個霍爾效應(yīng)元件和多個永磁體或?qū)Т朋w，所述霍爾效應(yīng)元件安裝在所述固定架上，所述多個永磁體或?qū)Т朋w等間距周向分布在與所述固定架鄰近的圓形側(cè)板上；所述霍爾效應(yīng)元件在感應(yīng)到有永磁體或?qū)Т朋w與其接近時，輸出脈沖信號至所述的控制器。

優(yōu)選的，所述氣包和氣泵優(yōu)選安裝在所述輪胎起重機的電機房內(nèi)，所述制動氣缸優(yōu)選安裝在所述固定架上。

優(yōu)選的，所述制動器優(yōu)選采用液壓推桿制動器；所述控制器優(yōu)選采用可編程邏輯控制器PLC。

為了進一步提高輪胎起重機運行的安全性，所述控制器在輸出制動信號控制所述制動器制動時，生成斷電信號傳輸至變幅機構(gòu)的供電系統(tǒng)，控制變幅機構(gòu)的供電系統(tǒng)斷電，以對變幅機構(gòu)實施保護。

進一步的，所述供電系統(tǒng)包括供電線路和電源總開關(guān)；所述變幅減速箱、變幅電機和直流調(diào)速器通過所述供電線路連接交流電源，所述電源總開關(guān)串聯(lián)在所述供電線路中；所述控制器在輸出制動信號控制所述制動器制動時，生成斷電信號傳輸至所述電源總開關(guān)，控制所述電源總開關(guān)斷開，切斷所述變幅減速箱、變幅電機和直流調(diào)速器的交流供電，控制所述變幅減速箱、變幅電機和直流調(diào)速器斷電停機。

本實用新型在另一個方面提供了一種輪胎起重機，包括變幅機構(gòu)和自動變幅制動裝置；在所述變幅機構(gòu)中設(shè)置有用于控制吊臂升降的變幅卷筒、連接所述變幅卷筒且用于調(diào)整所述變幅卷筒的轉(zhuǎn)速的變幅減速箱、通過聯(lián)軸器連接所述變幅減速箱的變幅電機以及連接所述變幅電機且用于調(diào)節(jié)所述變幅電機的轉(zhuǎn)速的直流調(diào)速器；在所述自動變幅制動裝置中設(shè)置有主制動系統(tǒng)，包括制動器、轉(zhuǎn)速傳感器和控制器；所述制動器設(shè)置在所述聯(lián)軸器上，對所述聯(lián)軸器進行制動；所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在所述變幅電機的輸出轉(zhuǎn)軸上，用于檢測變幅電機的轉(zhuǎn)速；所述控制器接收所述轉(zhuǎn)速傳感器采集輸出的轉(zhuǎn)速信號，并在檢測到變幅電機的轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時，輸出制動信號至所述的制動器，控制所述制動器進行制動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：本實用新型的自動變幅制動裝置可以在輪胎起重機做增幅動作時，自動檢測增幅速度，當(dāng)增幅速度超過設(shè)定值時，自動進行變幅制動，無需駕駛員進行人為操作，杜絕了由于駕駛員反映遲鈍所造成的制動時間差，消除了輪胎起重機增幅失速的安全隱患。此外，本實用新型通過在輪胎起重機中設(shè)置兩套自動制動系統(tǒng)，在主制動系統(tǒng)故障時，可以及時地切換到輔助制動系統(tǒng)實施制動，從而切實保障了輪胎起重機作業(yè)的安全性。

結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本實用新型所提出的輪胎起重機中變幅機構(gòu)的一種實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖2是接近開關(guān)在變幅卷筒上的一種實施例的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細地說明。

本實施例針對輪胎起重機在運行過程中由于控制回路、驅(qū)動回路、電機、機械等出現(xiàn)故障或者由于其它種種原因?qū)е碌醣勐浔弁蝗皇?，越落越快，出現(xiàn)增幅失速故障的問題，在輪胎起重機的變幅機構(gòu)中增設(shè)自動變幅制動裝置，利用自動變幅制動裝置代替駕駛員的人為操作，控制變幅機構(gòu)在吊臂下降速度過快時自動采取制動措施，由此提高了變幅機構(gòu)的制動響應(yīng)速度，保障了吊臂下作業(yè)人員的人身安全和貨物安全。

下面結(jié)合圖1、圖2對本實施例的輪胎起重機自動變幅制動裝置的具體組建結(jié)構(gòu)及其工作原理進行詳細闡述。

如圖1所示，在本實施例的輪胎起重機的變幅機構(gòu)中主要設(shè)置有直流調(diào)速器6、變幅電機5、變幅減速箱3、變幅卷筒2、聯(lián)軸器4、10和控制器7等。其中，直流調(diào)速器6連接控制器7，接收控制器7輸出的調(diào)速指令，進而調(diào)節(jié)變幅電機5的轉(zhuǎn)速。所述變幅電機5的輸出轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器4連接變幅減速箱4，變幅減速箱4通過聯(lián)軸器10連接變幅卷筒2，變幅電機5的輸出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)由變幅減速箱4降低后，驅(qū)動變幅卷筒2旋轉(zhuǎn)，進而帶動輪胎起重機的吊臂上升或者下落，完成變幅動作。

本實施例的變幅卷筒2包括筒體21、兩個側(cè)板22、23、鋼絲繩24和固定架25等主要組成部分，結(jié)合圖2所示。其中，兩個側(cè)板22、23均為圓形側(cè)板，分別安裝在筒體21的左右兩側(cè)，用于對纏繞在筒體21上的鋼絲繩24進行限位，即，鋼絲繩24纏繞在介于兩個側(cè)板22、23之間的筒體21上，鋼絲繩24的末端連接吊臂，通過驅(qū)動筒體21旋轉(zhuǎn)，以釋放或者纏繞鋼絲繩24，進而控制吊臂下落或者上升，實現(xiàn)變幅。固定架25用于支撐筒體21，位于其中一個側(cè)板22的一側(cè)，且與所述側(cè)板22緊鄰。

吊臂在下落過程中有可能會出現(xiàn)失速故障，為了防止吊臂下降速度過快引發(fā)危險，本實施例在所述變幅機構(gòu)中設(shè)置自動變幅制動裝置，自動檢測吊臂的下降速度，并在吊臂的下降速度超過設(shè)定值時，自動執(zhí)行緊急制動，以解決輪胎起重機增幅失速的安全隱患。

在本實施例的自動變幅制動裝置中設(shè)置有主制動系統(tǒng)30，包括制動器31和轉(zhuǎn)速傳感器32，如圖1所示。其中，制動器31優(yōu)選采用液壓推桿制動器，安裝在聯(lián)軸器4上，通過對聯(lián)軸器4進行制動，以控制變幅電機5的輸出轉(zhuǎn)軸停止轉(zhuǎn)動，繼而控制變幅卷筒2停止，阻止吊臂下落。轉(zhuǎn)速傳感器32用于檢測變幅電機5的轉(zhuǎn)速，優(yōu)選安裝在變幅電機5的輸出轉(zhuǎn)軸上，并將檢測到的變幅電機5的輸出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成模擬信號或者數(shù)字信號，發(fā)送至控制器7。所述控制器7根據(jù)接收到的所述模擬信號或者數(shù)字信號判斷變幅電機5的當(dāng)前工作狀態(tài)，例如，電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速大小等，并根據(jù)變幅電機5的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)判斷出吊臂是上升還是下落。當(dāng)控制器7檢測到吊臂下落且變幅電機5的轉(zhuǎn)速超過預(yù)先寫入的設(shè)定值時，認為吊臂可能在失速下落，此時，控制器7生成制動信號，輸出至制動器31，控制制動器31對所述聯(lián)軸器4進行制動，以阻止吊臂繼續(xù)下落，避免吊臂出現(xiàn)增幅失速的故障。

考慮到在變幅機構(gòu)中設(shè)置一套制動系統(tǒng)有可能會存在因制動器31意外故障，而導(dǎo)致變幅剎車失靈的問題，因而，為了進一步提高所述自動變幅制動裝置工作的可靠性，確保輪胎起重機能夠安全運行，本實施例在所述自動變幅制動裝置中還設(shè)置有一套輔助制動系統(tǒng)1，如圖1所示，安裝在輪胎起重機的變幅卷筒2上，通過對變幅卷筒2直接進行制動，以進一步加快吊臂的緊急制動速度。

本實施例的輔助制動系統(tǒng)1主要包括鉗盤式制動器11、制動氣缸12、氣動開關(guān)13、氣包14、氣泵15和接近開關(guān)16等。其中，鉗盤式制動器11安裝在變幅卷筒2的其中一個側(cè)板上，例如安裝在圓形側(cè)板22上。由于側(cè)板22、23與筒體21形成一體，隨筒體21同步轉(zhuǎn)動，因此，利用鉗盤式制動器11對圓形側(cè)板22進行制動，即可實現(xiàn)對筒體21的制動。

為了驅(qū)動所述鉗盤式制動器11對所述側(cè)板22進行制動，本實施例將氣泵15通過氣體管路17連接至氣包14，在氣包14中的氣體不足時，氣泵15會及時地為氣包14充氣。將氣包14通過氣體管路18連接至制動氣缸12，并在所述氣體管路18中設(shè)置氣動開關(guān)13，以控制氣包14向制動氣缸12的加壓過程。將制動氣缸12連接至鉗盤式制動器11，利用制動氣缸12推動鉗盤式制動器11完成制動過程。

在本實施例中，所述氣泵15和氣包14優(yōu)選設(shè)置在輪胎起重機的電機房內(nèi)，制動氣缸12可以安裝在變幅卷筒2上，例如安裝在變幅卷筒2的固定架25上，并接近所述的圓形側(cè)板22，以便于與所述的鉗盤式制動器11相連接。

將接近開關(guān)16安裝在所述變幅卷筒2上，以用于對筒體21的轉(zhuǎn)速進行檢測。具體來講，可以將接近開關(guān)16的感應(yīng)探頭161安裝在變幅卷筒2的固定架25上，即，相對于變幅卷筒2處于靜止位置。將接近開關(guān)16中與所述感應(yīng)探頭161配合使用的觸發(fā)部162安裝在變幅卷筒2的側(cè)板上，例如安裝在與所述固定架25緊鄰的圓形側(cè)板22上，隨筒體21一同轉(zhuǎn)動。在觸發(fā)部162隨筒體21同步轉(zhuǎn)動的過程中，每當(dāng)觸發(fā)部162轉(zhuǎn)動到接近所述感應(yīng)探頭161的位置時，感應(yīng)探頭161就會輸出一個感應(yīng)信號，利用控制器7接收感應(yīng)探頭161輸出的所述感應(yīng)信號，根據(jù)所述感應(yīng)信號的接收頻率，即可計算出筒體21的轉(zhuǎn)速。

為了提高筒體21轉(zhuǎn)速檢測的準(zhǔn)確度，所述觸發(fā)部162優(yōu)選設(shè)置多個，且沿圓形側(cè)板22的周向等間距地布設(shè)。這樣筒體21旋轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)探頭161就會感應(yīng)輸出多個感應(yīng)信號，避免筒體21轉(zhuǎn)速較慢時影響筒體21轉(zhuǎn)速檢測的精確度。

作為本實施例的一種優(yōu)選設(shè)計方案，所述接近開關(guān)16優(yōu)選采用霍爾接近開關(guān)（或稱霍爾傳感器），包括一個霍爾效應(yīng)元件和多個永磁體或?qū)Т朋w，本實施例以設(shè)置兩個永磁體或?qū)Т朋w為例進行說明。將作為感應(yīng)探頭161的霍爾效應(yīng)元件安裝在變幅卷筒2的固定架25上，并通過電源線和信號線連接所述的控制器7。將作為觸發(fā)部162的兩個永磁體或?qū)Т朋w安裝在圓形側(cè)板22上，其安裝位置應(yīng)保證兩個永磁體或?qū)Т朋w之間的連線剛好穿過圓形側(cè)板22的圓心，將圓形側(cè)板22等分。這樣，每當(dāng)筒體21轉(zhuǎn)動半周，通過霍爾效應(yīng)元件161即可輸出一個脈沖信號。通過控制器7采集所述霍爾效應(yīng)元件161輸出的脈沖信號，根據(jù)脈沖信號的輸出頻率，即可間接地檢測出筒體21的轉(zhuǎn)速，繼而獲得吊臂的下降速度。

在變幅機構(gòu)正常運行的過程中，控制器7輸出無效的開關(guān)信號至氣動開關(guān)13，控制氣動開關(guān)13保持默認的關(guān)閉狀態(tài)，即不實施制動，并在此期間定時采集轉(zhuǎn)速傳感器32輸出的模擬信號或數(shù)字信號，以通過變幅電機5的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速判斷出吊臂的升降狀態(tài)以及升降速度。

當(dāng)控制器7檢測到吊臂的下降速度越來越快，即變幅電機5的轉(zhuǎn)速加快且超過設(shè)定值時，控制器7首先輸出制動信號至制動器31，控制制動器31對聯(lián)軸器4進行制動。同時，采集接近開關(guān)16輸出的感應(yīng)信號，判斷變幅卷筒2的轉(zhuǎn)速。若控制器7在輸出制動信號后，檢測到變幅卷筒2的轉(zhuǎn)速為下降或者下降速度過慢，則認為制動器31出現(xiàn)制動故障。此時，為了確保變幅機構(gòu)的運行安全，控制器7立即輸出有效的開關(guān)信號至氣動開關(guān)13，控制氣動開關(guān)13打開，給制動氣缸12加壓，繼而通過制動氣缸12控制鉗盤式制動器11對變幅卷筒2的側(cè)板22實施制動，使筒體21立即停止旋轉(zhuǎn)，阻止吊臂繼續(xù)下降，避免增幅失速，切實保證作業(yè)安全。

為了在變幅制動的過程中，能夠?qū)ψ兎鶛C構(gòu)中的各轉(zhuǎn)動機構(gòu)實施保護，本實施例在所述變幅機構(gòu)的供電系統(tǒng)中還進一步設(shè)置有電源總開關(guān)8，如圖1所示，串聯(lián)在交流電源（例如，電網(wǎng)提供的380V交流電源）連接變幅減速箱3、變幅電機5和直流調(diào)速器6的供電線路9中。當(dāng)控制器7檢測到吊臂失速下降，并控制制動器31實施制動時，同時生成斷電信號并輸出至所述的電源總開關(guān)8，控制電源總開關(guān)8切斷供電線路9，繼而使變幅減速箱3、變幅電機5和直流調(diào)速器6斷電停機，以避免制動操作對變幅減速箱3、變幅電機5和直流調(diào)速器6造成損壞。

在本實施例中，所述控制器7優(yōu)選采用PLC可編程邏輯控制器，以提高現(xiàn)場作業(yè)的可靠性。

本實施例的輪胎起重機自動變幅制動裝置結(jié)構(gòu)簡單、實用性強，實現(xiàn)了變幅失速故障的自動檢測和緊急制動響應(yīng)，投資少、效果明顯，可推廣應(yīng)用在所有帶鋼絲繩卷筒的工程設(shè)備中。

當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。