專利名稱：起重機多功能安全保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種橋式和門式類型起重機用的多功能安全保護裝置。
目前，國內外起重機上所使用的上述保護裝置均是各自獨立的單功能保護裝置。各種保護裝置的設計沒有統一的規范，顯示和控制方式各異，安裝型式各式各樣。在窄小的司機室內無法合理的布局，使司機的觀查與操作極為不便。并且多種單一功能的保護裝置的總價格較高，維護也很困難。
本實用新型可以解決上述存在的問題。本實用新型的目的是將多項檢測保護功能集合為一體，同時對起重機進行多種功能的保護，如起重量超載限制、工作環境風速限制、防止起重機相互碰撞、吊鉤起升高度的指示與限制、及過電流與欠電壓的保護功能等。一臺多功能的保護裝置替代了多個獨立的單功能保護裝置，減小了體積，節省了司機室內的有限空間，總體設計合理，最重要的是方便司機的觀查與操作，大大降低了成本，方便維護。提高了起重機械的“機電化”一體化的水平。
本實用新型是這樣實現的，起重機多功能保護裝置，是包括控制器，主鉤稱重傳感器，付鉤稱重傳感器，風速傳感器，高度傳感器，測距傳感器，其中主鉤、付鉤、傳感器及高度傳感器與控制器中的內模擬量輸入接口板連接，而其輸入接口又與主機板8098的ACH4，ACH5，ACH6ACH7的輸入口相連接；風速傳感器與防碰測距傳感器與控制器中的開關量輸入接口連接，而其輸入接口又與主機板8098的輸入口HSI0和HSI1相連接；主機板8098還接有輸出接口板電路在其電路中裝有固態繼電器。本裝置的特點是采用多個傳感器的測量信號匯集于一臺控制器，由一臺控制對多種檢查信號進行采集、處理、顯示及控制輸出等。
本裝置以8098單片計算機為核心，利用單片機內部的回路A／D通道和高速輸入口，對多種信號進行采樣，利用軟件對所采集的數據進行處理，判斷、輸出顯示檢測內容，一但某個參數超限即發出報警，并輸出控制信號使起重機停止向危險方向的運行。控制器內部配制E2PROM存儲器的保存重要參數和測量數據，可依據工作狀態發出多種提示和報警。
使用本裝置可以同時對起重機主鉤與付鉤的起吊重量、環境風速、相鄰起重機之間的距離、吊鉤起吊高度、過電流、欠電壓等狀態進行檢測和控制，隨時監測和顯示上述狀態的工作情況，一但出現超過安全值時立即輸出相應的保護控制信號，以防止人身和設備事故的發生。
圖1，本實用新型原理圖
以下結合附圖進一步闡明。
為了使操作者容易識別和觀察多個保護功能狀態，本裝置在控制器中增加一個光柱顯示器(8)和語言電路(6)，并分別與主機板8098連接。這就使操作者利用聽覺、視覺即可了解起重機的工作狀態。本裝置的石板采用數學顯示和光柱模擬顯示兩種顯示方式，非常直觀，一目了然。
見圖1，主鉤稱重傳感器(2)和付鉤稱重傳感器(3)，將起重機起吊重量轉換為毫伏級直流信號，該直流信號電壓是與重量成正比的模擬量信號，被送入控制器(1)內模擬量輸入接口板(Ⅰ)，進行信號濾波和放大。濾除信號中的雜波并放大為伏級電壓信號。然后傳送到主機板8098單片計算機芯片的ACH4和ACH5A／D輸入口。8098芯片內部的A／D(模／數)轉換器將模擬信號轉換為數字信號。同樣高度信號和電流(電壓)(7)信號也輸入到模擬量輸入接口板(Ⅰ)，只進行濾波后傳送到主機板8098單片機的ACH7和ACH6A／D輸入口，由8098芯片內部的模擬轉換器將模擬信號變為數字信號。風速傳感器(5)輸出為光電脈沖信號，防碰測距傳感器(6)為電平信號。這兩個傳感器輸出為開關量信號，被送到開關量輸入接口板(Ⅱ)，該板對輸入的開關量信號進行光電隔離和整形，然后送到主機板8098單片機的HSI0和HSI1輸入口。
控制器(1)通過計算機程序控制對所有輸入信號進行高速循環采樣，實時檢測各傳感器的信號，并對所采集的信號進行數字運算處理，而后送到數字顯示(Ⅶ)和光柱顯示器(Ⅴ)，顯示被測量的數值和百萬比值。一但被測量接近或超過安全上限值，經程序判斷進入預報警或報警處理程序。預報警時語言電路(Ⅵ)發出語言提示，提醒司機注意。報警處理程序使語言電路發出報警，告之司機報警內容，并輸到控制信號以切斷起重機的控制電路，使起重機停止繼續向危險方向運行，以保證起重機的安全。報警時輸出接口板(Ⅳ)電路通過固態繼電器分別輸出W1主鉤超載限制、W2付鉤超載限制、H高度限制、F風速限制、P防碰控制(見圖)。當某種保護功能起作用時以控制相應的機構，限制其動作，起到保護作用。
多項的保護功能需要根據不同起重機械的要求設置保護控制的參數和條件。可通過鍵盤輸入到控制器內部E2PROM存儲器中，E2PROM是一種電改寫的存儲器。通過控制器面板的按鍵可方便地設置和修改參數，數據存儲在E2PROM內永不丟失。為現場的調試創造了便利條件。
本實用新型的構成和電氣原理的設計與同類技術下比較，其優點表現在1、一機多能，一臺本裝置相當于多臺獨立單一功能的保護裝置。2、體積小便于合理安裝。3、本裝置的成本低于多個單功能保護裝置的總成本。4、采用新技術，可靠性高，便于維護和調整。5、操作方便，顯示直觀具有語言提示和報警功能。
權利要求1.一種起重機多功能保護裝置，其特征在于包括控制器(1)，主鉤稱重傳感器(2)，付鉤稱重傳感器(3)，風速傳感器(4)，高度傳感器(5)，測距傳感器(6)，其中a)主鉤和付鉤傳感器(1，2)及高度傳感器與控制器(1)中的內模擬量輸入接口板(Ⅰ)連接，而其輸入接口(Ⅰ)又與主機板8098的ACH4，ACH5，ACH7的輸入口相連接，b)風速傳感器(5)和防碰測距傳感器(6)與控制器(Ⅰ)中的開關量輸入接口(Ⅱ)連接，而其輸入接口(Ⅰ)又與主機板8098的輸入口HSI。和HSI1相連接，c)主機板8098還接有輸出接口板(Ⅳ)電路，在其電路中裝有固態繼電器。
2.按權利要求1所述的起重機多功能保護裝置，其特征在于，在控制器中增加一個光柱顯示器(V)和語音電路(VI)，并分別與主機板8098連接。
專利摘要本實用新型涉及橋式和門式類型起重機用的多功能安全保護裝置。它主要包括控制器(1)，主鉤稱重傳感器(2)，副鉤稱重傳感器(3)，風速傳感器(4)，高度傳感器(5)，測距傳感器(6)。本裝置可以同時對起重機主鉤和副鉤的起吊重量、環境風速、相鄰起重機之間的距離、吊鉤起吊高度、過電流、欠電壓等狀態進行檢測和報警控制輸出，以保證起重機的安全運行。本裝置一機多用，體積小，成本低，性能可靠等。
文檔編號B66C23/00GK2182800SQ9420085
公開日1994年11月16日 申請日期1994年1月21日 優先權日1994年1月21日
發明者甄正義, 唐超, 毛丹軍 申請人:機械工業部北京起重運輸機械研究所