專利名稱：一種抗沖擊載荷的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種施工升降機(jī)的超載保護(hù)裝置。
背景技術(shù)施工升降機(jī)是建筑工地的大型作業(yè)設(shè)備，其主要作用是在高樓建設(shè)中垂直輸送建 筑工人和小型物料，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，施工升降機(jī)的用量也越來 越大，但伴隨著的安全事故也時(shí)有發(fā)生，全國(guó)每年都有多起帶有人身傷亡的重特大事故發(fā) 生。從所有的事故原因分析結(jié)果來看，升降機(jī)超載運(yùn)行是一個(gè)不可忽視的原因。對(duì)于施工升降機(jī)的超載保護(hù)裝置，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了近10年的研發(fā)歷史，幾年前，國(guó) 家有關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)也強(qiáng)調(diào)了所有出廠的施工升降機(jī)必須配置有超載保護(hù)裝置，由于使用量的 增加，目前生產(chǎn)廠家已發(fā)展到10多家，產(chǎn)品的原理和結(jié)構(gòu)形式都大同小異，測(cè)力傳感器有 兩種安裝方式一種是銷軸式傳感器裝在傳動(dòng)板和吊籠之間，第二種是測(cè)力傳感器安裝在 傳動(dòng)板和傳動(dòng)板固定框之間，除了用這兩種方式的測(cè)力傳感器檢測(cè)吊籠的整體重量外，還 經(jīng)放大、信號(hào)處理電路來判定吊籠的載荷是否超載，如果發(fā)生了超載，給出聲光提示，同時(shí) 給出開關(guān)信號(hào)切斷升降機(jī)的控制回路電源；當(dāng)?shù)趸\的載荷減少到一定值后，裝置的開關(guān)信 號(hào)復(fù)位，升降機(jī)又可正常運(yùn)行。超載保護(hù)裝置裝配到施工升降機(jī)上后，提高了我國(guó)升降機(jī)的 運(yùn)行安全性，減少了由超載引發(fā)的惡性事故，縮短了同世界先進(jìn)產(chǎn)品的差距。然而，目前的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)用中都還存在使用上的問題，比 如在升降機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行過程中，吊籠會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷，該載荷疊加在傳感器上會(huì)使超載系 統(tǒng)產(chǎn)生誤判，其現(xiàn)象是在靜止?fàn)顟B(tài)下，吊籠沒有出現(xiàn)超載，升降機(jī)可以正常啟動(dòng)，然而，由 于啟動(dòng)加速過程中會(huì)產(chǎn)生附加的沖擊載荷，而該附加載荷連同實(shí)際載荷相加后作用在傳感 器上，會(huì)使超載保護(hù)裝置反映的載荷值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吊籠的實(shí)際載荷，當(dāng)數(shù)值超過超載保護(hù)值 后，系統(tǒng)將進(jìn)行斷電保護(hù)，使升降機(jī)停止運(yùn)行，實(shí)際的情況就是，升降機(jī)能啟動(dòng)，但啟動(dòng)過程 還未完全結(jié)束就斷電停機(jī)，而且，即使能正常啟動(dòng)，但在運(yùn)行過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一 些震動(dòng)，這偶爾震動(dòng)也會(huì)使超載保護(hù)裝置出現(xiàn)誤判，而使升降機(jī)停止在半空中，這種現(xiàn)象經(jīng) 常發(fā)生，多數(shù)情況下，操作者為了使設(shè)備能正常運(yùn)行，不得不人為地短接超載保護(hù)裝置的保 護(hù)節(jié)點(diǎn)，使其失去作用，這給施工升降機(jī)的安全運(yùn)行帶來了重大隱患。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種 能消除沖擊載荷對(duì)超載保護(hù)裝置的影響、完全杜絕由于沖擊載荷帶來的升降機(jī)誤停機(jī)、不 能正常工作的現(xiàn)象、完善超載保護(hù)裝置綜合性能、提高運(yùn)行安全性的抗沖擊載荷的施工升 降機(jī)超載保護(hù)裝置；本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種抗沖擊載荷的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置，包 括測(cè)力傳感器、加速度測(cè)量傳感器、信號(hào)測(cè)控電路，測(cè)力傳感器安裝在傳動(dòng)板和吊籠之間的 吊耳上，或者安裝在傳動(dòng)板和其固定框架之間；加速度測(cè)量傳感器安裝在能測(cè)量吊籠運(yùn)行加速度的地方，信號(hào)測(cè)控電路安裝于升降機(jī)的電控箱內(nèi)或者獨(dú)立固定在升降機(jī)吊籠上；測(cè) 力傳感器和加速度測(cè)量傳感器的輸出都連接至信號(hào)測(cè)控電路。上述技術(shù)方案中，信號(hào)測(cè)控電路中的控制觸點(diǎn)連接至升降機(jī)的控制回路中，信號(hào) 測(cè)控電路中的顯示部分可以安裝在本機(jī)上，也可外接顯示。上述技術(shù)方案中，加速度測(cè)量傳感器可以是機(jī)械方式固定的加速度傳感器，還可 以是焊接安裝在印刷電路板上的加速度測(cè)量元件。上述技術(shù)方案中，信號(hào)測(cè)控電路包括依次連接的信號(hào)調(diào)理電路、運(yùn)算控制電路、繼 電器電路、控制觸點(diǎn)以及顯示單元和不間斷電源。上述技術(shù)方案中，測(cè)力傳感器是寧波科力公司生產(chǎn)的銷軸式3噸測(cè)力傳感器，加 速度傳感器是美國(guó)飛思卡爾(FREESCLE)公司生產(chǎn)的MMA7455型加速度傳感器。加速度傳感器是集成電路形式封裝的，直接焊接安裝在印刷電路板上，本實(shí)用新 型實(shí)施例就是焊接安裝在測(cè)控電路的印刷電路板上的。上述技術(shù)方案中，運(yùn)算控制電路的輸出或者連接主機(jī)端無線接收發(fā)電路，主機(jī)端 無線收發(fā)電路與顯示端無線收發(fā)電路進(jìn)行無線通信，顯示端無線收發(fā)電路的輸出連接顯示 單元。本實(shí)用新型的工作過程是這樣的當(dāng)?shù)趸\處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，也就是加速度為零的情況下，加速度測(cè)量傳感器的輸出 也為零值，測(cè)力傳感器就會(huì)得到與吊籠實(shí)際重量一一對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)送往信號(hào)測(cè)控 電路中，首先完成信號(hào)調(diào)理的放大、濾波和相應(yīng)的電平變換功能，然后經(jīng)運(yùn)算控制電路的數(shù) 值去皮重等運(yùn)算后，一方面送顯示器顯示當(dāng)前的實(shí)際載荷，一方面同超載存儲(chǔ)閥值進(jìn)行比 較，如果沒超過閥值，表明此時(shí)吊籠未超載，維持控制觸點(diǎn)閉合，點(diǎn)亮相應(yīng)的狀態(tài)指示；如果 此時(shí)傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)超過超載閥值，則表明吊籠此時(shí)已經(jīng)超載，測(cè)控電路將斷開控制觸 點(diǎn)，切斷升降機(jī)控制電路，阻止升降機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，并給出相應(yīng)的聲光報(bào)警提示，此時(shí)顯示出 超載狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的顯示和聲光提示，直到吊籠載荷減少到正常范圍內(nèi)，升降機(jī)才能正常啟 動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)?shù)趸\處于啟動(dòng)和運(yùn)行過程中，吊籠一定會(huì)伴隨有加速度產(chǎn)生，加速度測(cè)量傳感 器將有對(duì)應(yīng)的數(shù)值輸出，同時(shí)，測(cè)力傳感器得到的數(shù)值也將是吊籠靜載荷與加速度產(chǎn)生的 附加載荷之和，加速度值越大，傳感器上作用的附加載荷就會(huì)越大，將加速度測(cè)量傳感器送 來的信號(hào)作適當(dāng)?shù)南禂?shù)變換，使其大小與測(cè)力傳感器信號(hào)中的附加載荷信號(hào)幅值基本一 致，經(jīng)數(shù)字化變換后送往測(cè)控電路中的CPU再與測(cè)力傳感器的信號(hào)相減，此時(shí)，測(cè)控電路的 輸入信號(hào)就是消除了加速度附加載荷而基本與吊籠靜載荷一致的信號(hào)值，即可執(zhí)行與吊籠 靜止?fàn)顟B(tài)下的相同處理過程，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中的超載保護(hù)功能，避免了由于運(yùn)行 中產(chǎn)生的震動(dòng)而使超載保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作。本實(shí)用新型的突出特點(diǎn)和技術(shù)效果與現(xiàn)在采用的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置相比較，本實(shí)用新型可以大幅度提高超載 保護(hù)裝置在升降機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行過程中的抗沖擊載荷能力，提高了升降機(jī)運(yùn)行的安全性?，F(xiàn) 在的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置在實(shí)際使用過程中，為了避免沖擊載荷對(duì)正常運(yùn)行的影響， 絕大多數(shù)情況下是把控制觸點(diǎn)人為短接，使超載保護(hù)裝置處于完全失效的狀態(tài)，這是十分 危險(xiǎn)的，存在重大安全隱患，本實(shí)用新型采用抗沖擊措施后，就完全杜絕了此種情況的發(fā)生，提高了升降機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)原理圖圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)原理圖圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)原理圖圖中標(biāo)注說明1—一測(cè)力傳感器2——一信號(hào)調(diào)理電路3——一運(yùn)算控制電路4——一主機(jī)端無線收發(fā)電路5——一顯示端無線收發(fā)電路6——顯不單兀7——一不間斷電源回路8——一測(cè)控電路9——一加速度測(cè)量傳感器10——繼電器電路11———控制觸點(diǎn)圖4為本實(shí)用新型信號(hào)調(diào)理電路電原理圖圖5為本實(shí)用新型信號(hào)加速度測(cè)量傳感器電原理圖圖6為本實(shí)用新型運(yùn)算控制電路原理圖圖7為本實(shí)用新型主機(jī)端無線收發(fā)電路原理圖圖8為本實(shí)用新型顯示端無線收發(fā)電路原理圖圖9為本實(shí)用新型顯示單元電路原理圖圖10為本實(shí)用新型不間斷電源電路原理圖具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2、圖3，本實(shí)用新型包含有測(cè)力傳感器1、加速度測(cè)量傳感器9和測(cè)控 電路9等部分構(gòu)成，而測(cè)控電路9又由信號(hào)調(diào)理電路2、運(yùn)算控制電路3、主機(jī)端無線收發(fā)電 路4、顯示端無線收發(fā)電路5、顯示單元6、不間斷電源回路7等部分構(gòu)成。測(cè)力傳感器1安 裝在施工升降機(jī)傳動(dòng)板和吊籠之間的吊耳上，或者安裝在傳動(dòng)板和其固定框架之間，加速 度測(cè)量傳感器9可安裝在可測(cè)量吊籠運(yùn)行加速度的任何地方，如吊籠上。當(dāng)?shù)趸\靜止時(shí)，加速度測(cè)量傳感器9的輸出為初始零點(diǎn)，測(cè)力傳感器1用于測(cè)量吊 籠的實(shí)際載荷并得到與吊籠重量一一對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，信號(hào)調(diào)理回路2就對(duì)傳感器送來的信 號(hào)經(jīng)放大、濾波和電平轉(zhuǎn)換后輸出到運(yùn)算控制回路3，進(jìn)行超載閥值判定，當(dāng)數(shù)據(jù)超過超載 閥值時(shí)，打開控制觸點(diǎn)，使升降機(jī)停止運(yùn)行，送對(duì)應(yīng)的報(bào)警數(shù)據(jù)給提示單元6，給出適當(dāng)?shù)穆?光提示，同時(shí)把報(bào)警數(shù)據(jù)送往主機(jī)端無線收發(fā)回路4 ；當(dāng)數(shù)據(jù)未超過超載閥值時(shí)，控制觸點(diǎn) 維持閉合狀態(tài)，同時(shí)把數(shù)據(jù)送主機(jī)無線收發(fā)回路4，顯示單元6把從顯示端無線收發(fā)回路5 的來的數(shù)據(jù)經(jīng)必要的變換后，提供給顯示單元6顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)趸\處于啟動(dòng)和運(yùn)行過程中，吊籠一定會(huì)伴隨有加速度產(chǎn)生，加速度測(cè)量單元9 將有對(duì)應(yīng)的數(shù)值輸出，同時(shí)，測(cè)力傳感器1得到的數(shù)值也將是吊籠靜載荷與加速度產(chǎn)生的 附加載荷之和，加速度值越大，測(cè)力傳感器1上作用的附加載荷就會(huì)越大，將加速度測(cè)量單 元9送來的信號(hào)作適當(dāng)?shù)南禂?shù)變換，使其大小與測(cè)力傳感器1信號(hào)中的附加載荷信號(hào)幅值 基本一致，經(jīng)數(shù)字化變換后送往測(cè)控電路8中的CPU再與測(cè)力傳感器1的信號(hào)相減，此時(shí)，測(cè)控電路8將得的輸入信號(hào)就是消除了加速度附加載荷而基本與吊籠靜載荷一致的信號(hào) 值，即可執(zhí)行與吊籠靜止?fàn)顟B(tài)下的相同處理過程，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)在運(yùn)動(dòng)過程中的超載保護(hù)功 能，避免了由于運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)而使超載保護(hù)器出現(xiàn)的誤操作。不間斷電源回路7由電池和控制電路構(gòu)成，當(dāng)有市電時(shí)，控制電路直接把市電變 換成本裝置所需的直流電源提供給裝置使用，同時(shí)還判定電池是否需要充電，如需要，還得 對(duì)其充電；當(dāng)無市電時(shí)，控制電路將由電池經(jīng)一定的變換后對(duì)裝置供電。本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例參見圖4到圖10 圖4為信號(hào)調(diào)理電路2的具體實(shí)施例，傳感器信號(hào)來的毫伏信號(hào)經(jīng)ICl放大后，由 IC2濾波，再由IC3調(diào)整電平到合適的電平狀態(tài)送IC4進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，由IC4輸出與傳感器 信號(hào)一一對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。圖5所示本實(shí)用新型的加速度測(cè)量單元9選擇的是可焊接在印 刷電路板上的IC16，其輸出是與吊籠加速度相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。圖6為運(yùn)算控制電路3的具體實(shí)施例，由單片機(jī)IC5接收信號(hào)調(diào)理回路送來的吊 籠載荷和加速度數(shù)字信號(hào)，由IC5、IC6、IC7、IC7、IC8構(gòu)成中心處理單元，完成皮重、超載閥 值比較、送顯示、參數(shù)存儲(chǔ)和驅(qū)動(dòng)開關(guān)量的工作。當(dāng)?shù)趸\處于靜止時(shí)，單片機(jī)IC5接收到的加速度信號(hào)為初始零點(diǎn)，當(dāng)運(yùn)行過程中 有加速度時(shí)，單片機(jī)IC5接收到的加速度信號(hào)將不為零，在單片機(jī)IC5中，首先將測(cè)力傳感 器1送來的數(shù)值減去加速度測(cè)量單元9的值，然后再同超載閥值進(jìn)行比較，如果沒超過閥 值，表明此時(shí)吊籠未超載，維持控制觸點(diǎn)K閉合，點(diǎn)亮L回路中的相應(yīng)狀態(tài)指示燈，并把當(dāng)前 的數(shù)據(jù)與上一次的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)據(jù)變化量達(dá)到預(yù)設(shè)值，就由IC9保存此次數(shù)據(jù)和當(dāng) 前時(shí)間，同時(shí)把該數(shù)據(jù)和其它工況狀態(tài)一起通過IC8發(fā)往主機(jī)端無線收發(fā)回路4 ；如果此時(shí)傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)超過超載閥值后，則表明吊籠此時(shí)已經(jīng)超載，將由IC9 儲(chǔ)存當(dāng)前的時(shí)間和超載狀態(tài)，同時(shí)斷開控制觸點(diǎn)K，切斷升降機(jī)控制電路，阻止升降機(jī)啟動(dòng) 運(yùn)行，并由L回路給出相應(yīng)的聲光報(bào)警提示，并經(jīng)IC8送報(bào)警的顯示數(shù)據(jù)送到主機(jī)端無線收 發(fā)回路4。圖7為主機(jī)端無線收發(fā)電路4的實(shí)施例，圖8為顯示端無線收發(fā)電路5的實(shí)施例， 其無線通訊方式為紅外線通訊，兩個(gè)電路圖完全一樣，由ICio產(chǎn)生38K的紅外發(fā)射的調(diào)制 頻率，當(dāng)輸入信號(hào)為高電平時(shí)，將對(duì)外發(fā)射出38K的紅外脈沖信號(hào)，信號(hào)為低電平時(shí)，無紅 外信號(hào)輸出，ICll為紅外接收組件，當(dāng)接收到接受倒38K的紅外信號(hào)時(shí)，輸出為高電平，無 信號(hào)時(shí)為低電平。該實(shí)施例為雙向收發(fā)功能，顯示端無線收發(fā)回電路5除了能接受主機(jī)端 無線收發(fā)電路4發(fā)來的數(shù)據(jù)外，主機(jī)端無線收發(fā)回路4還可接收顯示端無線收發(fā)回路5發(fā) 來的數(shù)據(jù)。圖9為顯示單元6的具體實(shí)施例，圖中IC13接受由顯示端無線收發(fā)回路5送來的 數(shù)據(jù)，經(jīng)變換處理后，經(jīng)IC12送顯示器件顯示升降機(jī)當(dāng)前載荷狀態(tài)。圖10為不間斷電源回路7的具體實(shí)施例，有市電接入時(shí)，由市電給裝置供電，當(dāng)無 市電時(shí)，由電池供電。其中IC14管理電池的充電過程，當(dāng)電池電壓低到一定值，IC14輸出 低電平，由市電給電池充電，當(dāng)電池電壓高到一定值，IC14輸出高電平，充電結(jié)束；IC15為 電池供電控制電路，當(dāng)無市電時(shí)，IC15輸出低電平，繼電器J動(dòng)作，裝置由電池供電；當(dāng)電池 電壓低到一定值時(shí)，IC15輸出高電平，繼電器J斷開，停止對(duì)裝置供電，其目的保護(hù)電池；當(dāng) 有市電后，IC15輸出高電平，繼電器J斷開，此時(shí)由市電直接給裝置供電。
權(quán)利要求1.一種抗沖擊載荷的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置，包括測(cè)力傳感器、測(cè)控電路，其特征在 于增設(shè)有加速度測(cè)量傳感器，測(cè)力傳感器和加速度測(cè)量傳感器輸出的測(cè)量信號(hào)都連接至測(cè) 控電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊載荷的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置，其特征在于加速 度測(cè)量傳感器為機(jī)械方式固定的加速度傳感器或者焊接安裝在印刷電路板上的加速度測(cè) 量元件。
專利摘要一種抗沖擊載荷的施工升降機(jī)超載保護(hù)裝置，包括測(cè)力傳感器、加速度測(cè)量傳感器、信號(hào)測(cè)控電路，測(cè)力傳感器安裝在傳動(dòng)板和吊籠之間的吊耳上，或者安裝在傳動(dòng)板和其固定框架之間；加速度測(cè)量傳感器安裝在能測(cè)量吊籠運(yùn)行加速度的地方，信號(hào)測(cè)控電路安裝于升降機(jī)的電控箱內(nèi)或者獨(dú)立固定在升降機(jī)吊籠上；測(cè)力傳感器和加速度測(cè)量傳感器的輸出都連接至信號(hào)測(cè)控電路，信號(hào)測(cè)控電路中的控制觸點(diǎn)連接到升降機(jī)的控制回路中。本實(shí)用新型能消除沖擊載荷對(duì)超載保護(hù)裝置的影響、完全杜絕由于沖擊載荷帶來的升降機(jī)誤停機(jī)、不能正常工作的現(xiàn)象、完善超載保護(hù)裝置綜合性能、提高運(yùn)行安全性。
文檔編號(hào)B66B3/00GK201834629SQ20102053922
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者倪建軍 申請(qǐng)人:倪建軍