专利名称：一种嵌入式卷扬三圈保护装置、检测方法及起重机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械保护机构及检测方法和机械设备，特别是涉及一种嵌入式卷扬三圈保护装置、检测方法及起重机。
背景技术：
当前经济的突飞猛进，极大地刺激了工程机械行业的发展。起重机作为工程机械领域中的高端产品，其控制性能的好坏直接决定了起重作业安全系数的高低，因此，其控制系统的安全检测方式也不断地推陈出新。卷扬机构是起重机的关键单元，其放绳时的安全限位检测通常由三圈保护器实现。三圈保护器在卷扬缠绕钢丝绳余量为三圈时，即会触发信号，并发送至控制器实现放绳动作限制。 当前的三圈保护器检测精度较低，不具备计数功能，存在脱绳的风险。具体而言，现有三圈机构的形式多种多样，通常以凸轮机构和压绳机构居多。凸轮机构安装于卷扬的一侧，通过卷扬的转动来带动三圈机构中的齿轮旋转，当从动齿轮旋转至设定的位置时，相连接的凸轮机构即触发了检测开关；而压绳机构一般安装于卷扬绳道外绕绳起始端的三圈处，随着卷扬放绳，压绳机构逐渐下滑，当放绳至余量三圈后，机构的滚轮即下落卷扬绳道处，从而触发检测开关。但是，凸轮机构三圈保护器的触发位置不容易确定，且卷扬空转时三圈保护即失效，还需重新调整；压绳机构在乱绳的情况下容易因挤压而造成其机构断裂，且上述两种方式都不能实现卷扬绕绳余量计数的功能，以致强制无限制放绳时容易导致脱绳。
发明内容
本发明的目的是提出一种检测精度高、安全性好、可靠性强的嵌入式卷扬三圈保护装置、检测方法及起重机。为实现上述目的，本发明提供了一种嵌入式卷扬三圈保护装置，包括在卷扬的三圈或三圈以外的绳道内侧设置三圈保护器，所述三圈保护器包括检测开关、套筒以及部分插入套筒内部的触发杆，所述套筒内设有与所述触发杆相配合的复位弹簧，所述套筒的侧部开有通孔，所述触发杆上设有穿过所述通孔并与所述检测开关相配合的感应组件。优选地，所述感应组件包括末端设置在所述触发杆上的连接杆，所述连接杆至少部分穿过所述的通孔，所述连接杆外端上还设有检测板。更优选地，所述通孔为长条状，所述连接杆在通孔内移动的距离大于所述检测开关和检测板之间的有效检测距离。优选地，所述套筒的底端设有与所述复位弹簧相配合的挡板。优选地，所述绳道上设有与所述触发杆尺寸相配合的安装孔，所述触发杆从卷扬的内部至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。更优选地，所述触发杆的上部直径大于下部直径，触发杆上部直径的顶端与卷扬上的钢丝绳相接触、触发杆上部直径的下侧与所述连接杆相连接；换言之，触发杆的粗径上部与卷扬上的钢丝绳相接触，触发杆的粗径下部与所述连接杆相连接。进一步，所述复位弹簧至少部分套接在所述触发杆的下部，优选地，所述复位弹簧在三圈机构自由状态下，完全套接在所述触发杆的下部，并且部分处于压缩状态。本发明的另一目的在于提供一种起重机，所述起重机包括上述任意的嵌入式卷扬三圈保护装置，在起重机卷扬的绳道上设有与所述三圈保护装置尺寸相配合的安装孔，所述三圈保护装置至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。本发明的又一目的在于提供一种嵌入式卷扬三圈保护装置的检测方法，所述方法包括如下步骤当卷扬放绳余量小于三圈时，触发杆移动，并通过检测板触发三圈保护装置的检测开关；检测开关向控制器发送触发信号，控制器记录触发信号并保持限制状态；在卷扬放绳余量为一圈时，限制状态失效，并进行收绳动作；当收绳超过第三圈时，触发杆在绳的压力下复位，触发信号解除，控制器恢复被限制的动作输出。优选地，在所述限制状态中需要继续放绳，需扳动强制开关，同时记录每一次触发 信号，当计数的次数达到三次时，强制开关失效，需进行收绳动作。基于上述技术方案，本发明的优点是本发明有效地利用了卷扬空间，内嵌于卷扬的内部，并跟随卷扬旋转。当放绳余量小于三圈时，本发明的保护装置失去钢丝绳的压迫力，在内部弹簧的作用下，准确的实现触发，此时，检测开关发送信号至控制器，控制器记录触发信号并保持状态，以限制放绳动作的输出，且强制工况下，具有钢丝绳余量为一圈时强制失效保护功能。此外，本发明结构简单，在确保检测的精确度、安全性和可靠性的前提下，更有效地利用了空间，使整个系统更加紧凑。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明的结构示意图；图2为图I所示结构的侧面剖视图；图3为本发明的使用状态图；图4为图3中A部分的放大示意图；图5为本发明检测方法的流程示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。参见图I 图4，其中示出本发明一种嵌入式卷扬三圈保护装置的优选实施例，本发明的三圈保护装置包括在卷扬10的三圈或三圈以外的绳道30内侧设置三圈保护器20，如图3和图4所示，优选地，所述三圈保护器20内嵌于绳道30内，本发明所述的内侧是相对于卷扬10筒状本体结构的内外而言,例如,卷扬的钢丝绳缠绕于卷扬10的外侧，如图3所示。本发明所述的三圈保护器20包括检测开关40、套筒5以及部分插入套筒5内部的触发杆2，所述套筒5内设有与所述触发杆2相配合的复位弹簧1，优选地，所述套筒5的底端设有与所述复位弹簧I相配合的挡板7 ;所述套筒5的侧部开有通孔6，所述触发杆2上设有穿过所述通孔6并与所述检测开关40相配合的感应组件，如图I和图2所示。进一步，本发明所述的感应组件包括末端设置在所述触发杆2上的连接杆4，所述连接杆4至少部分穿过所述的通孔6，所述连接杆4外端上还设有检测板3，检测板3与检测开关40之间接受和发射的信号相互对应。优选地，所述通孔6为长条状，所述连接杆4在通孔6内移动的距离大于所述检测开关40和检测板3之间的有效检测距离。由此可以使得检测板3与检测开关40之间的信号连接能够在连接杆4的运动过程中发生变化，例如从有到无或者从无到有，使得控制器能够由此判断出放绳是否超过了卷扬三圈的限制。更进一步，本发明在绳道30内侧设置有嵌入式三圈保护器20，其具体方式为，所述绳道30上设有与触发杆2尺寸相配合的安装孔，所述触发杆2从卷扬的内部至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。优选地，触发杆2的上部直径大于下部直径，触发杆2上部直径的顶端与卷扬上的钢丝绳相接触、触发杆2上部直径的下侧与所述连接杆4 相连接，换言之，触发杆2的粗径上部与卷扬上的钢丝绳相接触，触发杆2的粗径下部与所述连接杆4相连接。而所述复位弹簧I至少部分套接在所述触发杆2的下部，如图I所示。本发明的另一个目的为提供一种起重机，所述起重机包括上述任意的嵌入式卷扬三圈保护装置，在起重机卷扬的绳道上设有与所述三圈保护装置尺寸相配合的安装孔，所述三圈保护装置至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。本发明的工作过程为将本发明的嵌入式卷扬三圈保护装置设置于卷扬内侧第三圈绳道处，当然，也可以在第四圈及以外绳道处也设置本发明的保护装置；在卷扬放绳至余量为三圈时，检测开关40即检测到检测板3的触发动作，并发送信号至控制器50，如图5所示，控制器50接收信号并限制放绳等相应动作的输出；本发明还可以通过控制器50设置强制动作工况，在强制动作工况下，钢丝绳余量可从三圈处继续放绳至一圈，在钢丝绳余为一圈时，所述强制动作工况的强制功能失效，从而能有效地防止脱绳危险的发生。优选地，在强制动作工况时，检测开关40可以记录触发次数，当次数达到三时(SP钢丝绳余为一圈时)，强制功能失效，须进行收绳动作，从而进一步有效地避免了脱绳的发生。本发明的另一目的在于提供一种起重机，该起重机包括现有起重机的各种现有结构，例如包括卷扬，卷扬上设有绳道等，还包括上述的嵌入式卷扬三圈保护装置，在起重机卷扬的绳道上设有与所述三圈保护装置尺寸相配合的安装孔，所述三圈保护装置至少部分(在本实施例中为触发杆2的一部分)伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。本发明的工作原理为在卷扬绕绳前，将本发明的嵌入式卷扬三圈保护装置装入卷扬绳道处的安装孔，再将检测板3和连接杆4组装到三圈保护装置中，并将检侧开关40的检测面置于检测板3被检测面中心距外侧8mm处(在本实施例中，检测开关40和检测板3之间的有效检测距离小于8mm)，且平行放置，即完成组装。卷扬动作的过程中，当绕绳超过三圈绳道处，在钢丝绳压力的作用下触发杆2被压入套筒5内，此时，置于侧面的检测板3脱离检测开关40的检测范围；当卷扬放绳过程中的放绳余量小于三圈时，触发杆2摆脱钢丝绳的压迫力，从而在套筒5内部复位弹簧I的作用下弹出一定的行程(该行程小于等于通孔6的长度)，并带动检测板3进入检测开关40的检测范围内，从而触发检测并完成信号发送。本发明的又一目的在于提供一种嵌入式卷扬三圈保护装置的检测方法，该方法包括如下步骤当卷扬放绳余量小于三圈时，触发杆2移动，并通过检测板3触发三圈保护装置的检测开关40 ;检测开关40向控制器50发送触发信号，控制器50记录触发信号并保持限制状态；此时如果需要继续放绳，需扳动强制开关，同时记录每一次触发信号，当计数的次数达到三次时，强制开关失效，需进行收绳动作。在卷扬放绳余量为一圈时，限制状态失效，并进行收绳动作；收绳动作每一次的触发都经过控制器50的计数，且当收绳动作触发检测开关40的次数达到三次时，三圈保护限制动作即解除，即当收绳超过第三圈时，触发杆2在绳的压力下复位，触发信号解除，控制器50恢复被限制的动作输出。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然 可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于包括在卷扬(10)的三圈或三圈以外的绳道(30)内侧设置三圈保护器(20)，所述三圈保护器(20)包括检测开关(40)、套筒(5)以及部分插入套筒(5)内部的触发杆(2)，所述套筒(5)内设有与所述触发杆(2)相配合的复位弹簧(I)，所述套筒(5 )的侧部开有通孔(6 )，所述触发杆(2 )上设有穿过所述通孔(6 )并与所述检测开关(40)相配合的感应组件。
2.根据权利要求I所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述感应组件包括末端设置在所述触发杆(2)上的连接杆(4)，所述连接杆(4)至少部分穿过所述的通孔(6)，所述连接杆(4 )外端上还设有检测板(3 )。
3.根据权利要求2所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述通孔(6)为长条状，所述连接杆(4)在通孔(6)内移动的距离大于所述检测开关(40)和检测板(3)之间的有效检测距离。
4.根据权利要求I所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述套筒(5)的底端设有与所述复位弹簧(I)相配合的挡板(J)。
5.根据权利要求I所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述绳道(30)上设有与所述触发杆(2)尺寸相配合的安装孔，所述触发杆(2)从卷扬的内部至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。
6.根据权利要求5所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述触发杆(2)的上部直径大于下部直径，触发杆(2)上部直径的顶端与卷扬上的钢丝绳相接触、触发杆(2)上部直径的下侧与所述连接杆(4)相连接。
7.根据权利要求6所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，其特征在于所述复位弹簧(I)至少部分套接在所述触发杆(2)的下部。
8.—种起重机，其特征在于所述起重机包括上述任意一项权利要求所述的嵌入式卷扬三圈保护装置，在起重机卷扬的绳道上设有与所述三圈保护装置尺寸相配合的安装孔，所述三圈保护装置至少部分伸出该安装孔，并与卷扬上的钢丝绳相接触。
9.一种嵌入式卷扬三圈保护装置的检测方法，其特征在于所述方法包括如下步骤 当卷扬放绳余量小于三圈时，触发杆移动，并通过检测板触发三圈保护装置的检测开关; 检测开关向控制器发送触发信号，控制器记录触发信号并保持限制状态； 在卷扬放绳余量为一圈时，限制状态失效，需进行收绳动作； 当收绳超过第三圈时，触发杆在绳的压力下复位，触发信号解除，控制器恢复被限制的动作输出。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于在所述限制状态中要继续放绳，需扳动强制开关，同时记录每一次触发信号，当计数的次数达到三次时，强制开关失效，需进行收绳动作。
全文摘要
本发明涉及一种嵌入式卷扬三圈保护装置、检测方法及起重机，其中的三圈保护装置包括设置在卷扬的三圈或三圈以外绳道内侧的三圈保护器，所述三圈保护器包括检测开关、套筒以及部分插入套筒内部的触发杆，所述套筒内设有与所述触发杆相配合的复位弹簧，所述套筒的侧部开有通孔，所述触发杆上设有穿过所述通孔并与所述检测开关相配合的感应组件。本发明有效地利用了卷扬空间，内嵌于卷扬的内部，并跟随卷扬旋转。当放绳余量小于三圈时，保护装置失去钢丝绳的压迫力，在弹簧的作用下，准确的实现触发，此时，检测开关发送信号至控制器，限制放绳动作的输出，且强制工况下，具有钢丝绳余量为一圈时强制失效保护功能。此外，本发明结构简单，并确保了检测的精确度、安全性和可靠性。
文档编号B66D1/48GK102756986SQ201210215580
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者刘玉泉, 李香伟, 杨继海, 王川, 贾健 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司