[其他]微機垂直運輸機械安全控制器

無效

• 申請號: 86102540
• 申請日: 1986-10-13
• 公開（公告）號: CN86102540A
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發明（設計）人: 張銀彪
• 申請（專利權）人: 冶金工業部第二十冶金建設公司
• 主分類號: B66C15/00
• 分類號: B66C15/00;B66C23/88
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 鐘文雋,蔣翔碧

本發明屬于垂直運輸機械的安全裝置

目前世界上在垂直運輸機械（主要指各類吊車）安全裝置領域最先進的技術表現在三個方面：（1）美、英等國在塔吊上裝閉路電視系統實施工況監測;（2）英、德等國對25噸以下吊車實現近距離有線遙控;（3）日、美及我國采用微機力矩限制器防止作業中超負荷傾翻。前述第一、二兩方面有很大的局限性，而當前最先進的微機力矩限制器的主要技術狀況是：（1）數據采集系統可采集4～5個模擬量和4～5個開關量，模擬量采用應變橋阻傳感器（如壓力、拉力信息）和精密電位計（如角度、長度信息）來采集，西德用風力發電采集風力參數;（2）處理系統多采用八位單片微機;（8）顯示指示功能主要量用數字顯示，顯示裝置采用液晶或七段燈絲，而非主要量多采用指針指示;（4）報警和控制、鋼絲繩過卷或超負荷時燈光、蜂嗚報警并控制，不能落臂、不能起鉤、不能伸臂（三態控制）。限制伸臂和實重/額重為90%時燈光蜂嗚報警，非工作在后方區域或不用支腿時燈光給予指示。（以上現有技術狀況見日本公開專刊昭49-20851《汽車起重機力矩限制器》、《工程機械》84年第9期54頁、《IEEE通報》86年第2號）。

總之，現有技術主要集中于傾翻力矩的防止方面。只有防鋼絲過卷和升臂超位的限位開關，加有風力檢測裝置的僅限于風力的自然指示。有數字顯示的裝置其數字顯示內容需要幾次按動請求顯示開關方可顯示全部數據。采用方位、支腿位移和臂長大修正的力矩值精確度差，難以正確反映機械瞬間的工作性能。如方位信息180°采樣一次用人工控制，支腿位移只有半伸、全伸和不伸三種狀態人工開關控制。臂長傳感器采用動圈電位計一節桿顯示一次運算精度±1米。實踐中垂直運輸機械的不安全因素主要有以下七個方面：（1）鋼絲繩過卷崩斷;（2）超負荷;（3）升臂過位;（4）升臂或伸臂時頂端撞擊空間異物如建筑物突出的邊角及路燈;（5）臂頂端撞擊高壓輸配電裝置;（6）鋼絲繩磨損疲勞漸斷;（7）支腿未伸時的誤操作;（8）機架下地基下陷。現有技術只能避免上述前三項不安全因素且第二項和實際狀況誤差較大。

本發明的目的在于為垂直運輸機械解決上述各種不安全因素，保證其避免除位移交通事故之外的一切作業事故的發生。

為實現上述目的，本發明在采用通常的角度、壓力、拉力信息采集裝置和八位單片微機并保留三狀態（不能落臂、不能伸臂、不能起鉤）控制方式的基礎上采取了如下技術措施：（1）增加了監控數據采集設備，如用于防撞的臂端異物探測器;用于防觸電的高壓電場探測器;用于提高力矩精度，充分挖掘設備潛力的支腿位移探測器和方位探測器;用于監視鋼絲繩磨損疲勞漸斷的鋼絲繩斷股探測器;用于監探機架地基地平變化的地傾探測器;為防止鋼絲繩過卷的吊鉤高度探測器，這些探測裝置都配有微機接口，是典型的二次儀表，既是垂直運輸機械的專用安全裝置又可用于其它相近領域。（2）代替了現有技術中應用的部分監控數據采集設備，如用激光臂長探測器代替了拉線卷筒動圈電位器式的臂長傳感器;用風速探測器將原風速傳感器檢測的信號經電平變換輸入微機變成不僅指示而且參與控制的基本數據;用無線信號傳遞各探測器檢測的物理參量代替了有線信號傳遞減少吊臂上蛛網式拉線;（3）采用CRT全面顯示所有數據每15秒鐘顯示一次。（4）增加了過程誤動打印，機器破壞自檢并報告檢查地點，另外備分有設備檔案地址。（5）增加了升臂單項控制、預警減速控制和錄音報警接口，另外報警同時熒光屏用漢字通告警報和狀態內容。

防碰撞的臂端異物探測器由GaAS激光放射器，十四級串行進位計數器4060和晶振組成的時基振蕩電路，JK觸發器、施密特觸發器、激光接受器、輸出門7690組成，可用于一切短距離防撞定位。

防止臂端觸碰高壓電線的高壓電場探測器，利用載流導體周圍磁場強度與距離載流導體的遠近有關，通過測量通電導線周圍的磁場強度從而確定是否進入電場危險區。該探測器由磁敏電阻DM202、單差分前置放大器FC74、射隨器FC74運算放大器、JK觸發器或非導引門采樣保持電路351和減法運算電路SF356組成。

鋼絲繩斷股探測器根據鐵磁物質的各向異性原理用兩組互相垂直的鐵芯線圈和兩級運算放大器7560、驅動三極管和繼電器組成。該探測器靈敏度高、可探測到一繩股節距內三根以上鋼絲的斷裂，完全在規定的鋼絲繩使用范圍內。

支腿位移探測器由分別裝在四條支腿上的四支LD-500A型精密動圈電位器、六只3DG12晶體管和六塊運算放大器LF353N組成。采樣速率為10公分。