拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，其包括设于集装箱正面吊大臂的后端部的感应开关，驾驶室的LED指示灯，以及连接感应开关和LED指示灯的电路模块，感应开关和LED指示灯通过电缆或导线连接至电路模块。电路模块包括电源单元、保护单元以及继电器，电源单元串联保护单元后分为两路，一路连接至感应开关，另一路连接继电器的转换触点，继电器的线圈的两端中一端接地，另一端连接至感应开关，继电器的常开触点串联LED指示灯后接地。通过上述方案，有效防止了集装箱正面吊吊具被拖车碰撞而造成的损失，又满足了公司对设备安全生产的要求，使得操作司机可通过驾驶室的指示灯判断吊具是否起升到安全高度，提高作业效率，确保操作安全。
【专利说明】拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及拖车碰撞集装箱正面吊，具体涉及拖车碰撞集装箱正面吊的吊具保护装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济发展以及对外贸易的飞速发展。地处海峡西岸最现代化的港口，集装箱吞吐量逐年增加。集装箱在场内装卸作业中，曾经多次发生拖车从集装箱正面吊吊具下通过时拖车上的集装箱顶部碰撞集装箱正面吊吊具而造成集装箱正面吊吊具机损和集装箱损坏的事故。造成上述事故的主要原因之一是由于集装箱正面吊吊具的起升高度不足引起的，而集装箱正面吊没有吊具高度指示，在平常的作业中，正面吊司机和拖车司机单靠目测有时难以把握吊具与拖车车顶的安全距离。而目前现有的各主要集装箱正面吊生产厂商和码头公司，均无拖车碰撞集装箱正面吊的吊具保护装置。
实用新型内容
[0003]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，对两台集装箱正面吊从机械结构和电路结构上进行技术改进，从而避免集装箱正面吊吊具高度提升不够，导致拖车载箱从集装箱正面吊吊具下通过时，车架上的集装箱碰撞集装箱正面吊吊具而造成集装箱正面吊吊具机损和集装箱损坏的事故的发生。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，包括设于集装箱正面吊大臂的后端部的感应开关，驾驶室的LED指示灯，以及连接感应开关和LED指示灯的电路模块，感应开关和LED指示灯通过电缆或导线连接至电路模块。具体的，所述电路模块包括电源单元、保护单元以及继电器，电源单元串联保护单元后分为两路，一路连接至感应开关，另一路连接继电器的转换触点，继电器的线圈的两端中一端接地，另一端连接至感应开关，继电器的常开触点串联LED指示灯后接地。
[0005]更进一步的，所述电路模块还包括用于显示的显示屏，该显示屏与LED指示灯串接。
[0006]其中，为了节约成本且保证效果，所述感应开关是PNP型电感式感应开关。
[0007]保护单元可采用保险丝实现，例如驾驶室电气柜里的备用保险实现。
[0008]电源单元可采用正面吊电门打开后的电源实现。
[0009]电缆采用具有良好的耐温性,柔软性好，良好的耐油、耐热、耐磨损等机械物理性能且带屏蔽功能的车用电缆，保证电缆长期可靠运行。
[0010]通过在集装箱正面吊大臂的后端部加装一个感应开关，当吊具起升到安全高度时该感应开关动作并通过电路模块将此信号输送到驾驶室的LED指示灯，指示灯亮从而起到警示作用。
[0011]具体在实施过程中，感应开关可设于集装箱正面吊大臂与车架连接的固定座上。指示灯选择节能的LED灯，光源颜色为醒目的红色。
[0012]本实用新型通过上述机械结构和电路结构的改进，填补了集装箱正面吊吊具预防拖车集装箱碰撞的技术空白。通过上述方案，有效防止了集装箱正面吊吊具被拖车碰撞而造成的损失，又满足了公司对设备安全生产的要求，使得操作司机可通过驾驶室的指示灯判断吊具是否起升到安全高度，提高作业效率，确保操作安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电路模块的电路原理图；
[0014]图2为本实用新型的吊具从最低点起升到最闻点的闻度时骨架位移不意图。
【具体实施方式】
[0015]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0016]现场生产作业过程中，曾经发生集装箱正面吊吊具高度提升不够，导致拖车载箱从集装箱正面吊吊具下通过时，车架上的集装箱碰撞集装箱正面吊吊具而造成集装箱正面吊吊具机损和集装箱损坏的事故。为了预防此类事故的再次发生必须对集装箱正面吊进行改造，本实用新型以两台集装箱正面吊改造为例来进行描述实施方案
[0017]本实用新型在集装箱正面吊大臂的后端部加装一个感应开关，当吊具起升到安全高度时该感应开关动作并通过导线将此信号输送到驾驶室的LED指示灯，指示灯亮；从而实现警示的作用。
[0018]具体的，参见图1，本实用新型所采用的技术方案是，拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，包括设于集装箱正面吊大臂的后端部的感应开关，驾驶室的LED指示灯，以及连接感应开关S和LED指示灯的电路模块，感应开关S和LED指示灯通过电缆或导线连接至电路模块。具体的，所述电路模块包括电源单元、保护单元以及继电器K，电源单元串联保护单元后分为两路，一路连接至感应开关S的BN端，另一路连接继电器K的转换触点，继电器K的线圈的两端中一端接地，另一端连接至感应开关S的BK端，继电器K的常开触点串联LED指示灯后接地。另外，所述电路模块还可设置显示的显示屏，该显示屏与LED指示灯串接。感应开关S的BU端接地。
[0019]具体在实施时，在实施改造前，需要对设备做了进一步的检查，以确定改造所需的配件和改造中所要考虑的因素。
[0020]然后，选择感应开关的安装位置。通过对大臂后端部的检查，大臂与车架连接的固定座有条件加装感应开关，当大臂起升时臂架会随之绕大臂与车架连接轴作顺时针方向转动，并且转动的位移量满足用来检测大臂起升高度条件，根据公式大臂起升量H=L*sin a，L为臂长，a为转动的角度。大小油管夹中间位置安装一个与连接轴平行的感应开关，就可以通过感应臂架转动时的角度臂架铁板是否进入感应开关的感应范围内，来判断吊具的起升高度是否达到安全高度。
[0021]为了节约成本选用我司集装箱正面吊所用PNP型电感式感应开关。感应开关作用是将机械位移转换成电信号。按其输出信号分有PNP型及NPN型两种。PNP和NPN型电感式感应开关，是针对直流三线制接近开关输出晶体管的类型而言的:(1)电感式感应开关输出晶体管的类型是PNP，当有敏感物体接近时，感应开关被触发，输出晶体管导通，电流经感应开关输出级晶体管流出到负载，然后入地，相当于输出高电平信号；(2)电感式感应开关输出晶体管的类型是NPN，当有敏感物体接近时，感应开关被触发，输出晶体管导通，电流经负载流入感应开关输出级晶体管，然后入地，相当于输出低电平信号。电感式感应开关原理:电感式感应开关由三大部分组成，振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。且既有抗干扰性能好，开关频率高，只能感应金属的特点。PNP型感应开关输出的是高电平信号，采用高电平信号控制还可以避免控制线老化或磨损后搭铁而的误触发。
[0022]另外，指示灯选择节能的LED灯，光源颜色为醒目的红色。
[0023]经过现场的勘察，集装箱正面吊大臂后端部到驾驶室无备用线只能自行另外加装，此控制线用来传送感应开关的输出信号，考虑到工作环境，电缆采用具有良好的耐温性，柔软性好，良好的耐油、耐热、耐磨损等机械物理性能且带屏蔽功能的车用电缆，保证电缆长期可靠运行。
[0024]具体在实施改造时，首先安装感应开关，可事先制作一个固定支架，并且这个支架可以调整感应开关的位置和角度，把支架固定在大销旁吊具油管管夹下，再把感应开关固定在支架上。然后安装LED指示灯，拆下中控台面板，在面板右边钻取一个直径为38mm的孔，把LED指示灯装上去，接好线再把面板装回原位。接下来接线，由于安装感应开关位置没有备用线需要新敷设一条两芯电缆，从驾驶室经驾驶室蛇形链，车架，顺着吊具油管到达大臂与车架连接处。具体接线控制原理图1。
[0025]安装后，进行设备调试。首先设定吊具的安全高度，为了避免拖车从集装箱正面吊吊具经过不会碰到吊具，选定的安全高度应该大于拖车的最高高度(拖车的最高高度=拖车拖架高度+集装箱高度)。现在的拖车拖架离地高度大约在1.6米左右，集装箱的超高柜的高度将近2.9米，吊具的安全高度应为吊具锁角下离地高度4.5米以上，增加一个10%的安全高度得出设定吊具安全高度为吊具锁角离地高度5米。然后，设定感应开关位置，随着大臂的起升，臂架也会随着转动。如图2所示假设在当吊具从最低点起升到最高点的高度，臂架位移是从A点转动到B，而当吊具在不伸大臂的情况下从最低起升到设定的安全高度时，大臂臂架的位移是从A点转动到C点。C点就是要装的感应开关感应的起始点，也是设定感应开关的点；当大臂起升时，臂架的位移在B点与C点之间，感应开关动作。
[0026]最后进行完工测试:起升大臂，当吊具离地到达设定的安全高度时，感应开关动作，感应开关输出24V正极电压使继电器K控制线圈吸合，LED指示灯得电亮起，随着大臂起升角度的增大，吊具离地高度的增加，LED指示灯持续亮。反之，则当吊具锁角离地高度小于设定的安全高度时，LED指示灯熄灭。通过多次的测试，分别测量大臂起升与下降运动状态下LED指示灯点亮和熄灭时吊具锁角下离地高度，记录统计如下:
?!示灯亮时吊具锁角下端离地高度(米)|5.00|5.0315.00|5.05 |5.00|5.0715.01
?~旨示灯灭时吊具锁角下端离地高度(米)|5.00+5.0lk 9915.03丨5.00丨5.04^.00_
[0027]从上表的实验数据可以看出，感应开关动作的灵敏度还是很好的，上下误差控制在3厘米之内，可以满足企业的安全控制要求。
[0028]本实用新型的上述方案填补了集装箱正面吊吊具预防拖车集装箱碰撞的技术空白。通过这次对集装箱正面吊的成功改造，有效防止了集装箱正面吊吊具被拖车碰撞而造成的损失，又满足了公司对设备安全生产的要求，使得操作司机可通过驾驶室的指示灯判断吊具是否起升到安全高度，提高作业效率，确保操作安全。
[0029]除了上述通过感应开关实现的吊具安全高度指示方案，还可通过以下方案实现，
(I)在集装箱正面吊吊具上面加装一个红外线激光探测仪，通过数据传输线将探测的吊具对地高度数据传送到驾驶室安装的显示屏上；(2)通过位移传感器测算正面吊大臂仰角和伸缩臂伸缩量，建立数模计算后取得数据，实时传送到显示屏上的预防拖车碰撞正面吊吊具保护装置，以完善不同伸缩距离时的保护功能。其中，红外线激光探测仪容易受到环境的影响并且前期投入及后期维护的费用均较高。通过位移传感器计算的方案需要进行软件开发以实现控制。
[0030]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，其特征在于:包括设于集装箱正面吊大臂的后端部的感应开关，驾驶室的LED指示灯，以及连接感应开关和LED指示灯的电路模块，感应开关和LED指示灯通过电缆或导线连接至电路模块； 所述电路模块包括电源单元、保护单元以及继电器；电源单元串联保护单元后分为两路，一路连接至感应开关，另一路连接继电器的转换触点，继电器的线圈的两端中一端接地，另一端连接至感应开关，继电器的常开触点串联LED指示灯后接地。
2.根据权利要求1所述的拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，其特征在于:所述电路模块还包括用于显示的显示屏，该显示屏与LED指示灯串接。
3.根据权利要求1所述的拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，其特征在于:所述感应开关是PNP型电感式感应开关。
4.根据权利要求1所述的拖车碰撞集装箱正面吊吊具保护装置，其特征在于:所述保护单元采用保险丝实现。
【文档编号】B66C15/06GK203946805SQ201420194280
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】张俊生, 吕绍钢, 王沈元, 吴朝阳, 曾建维, 施镇海, 许传艺, 杨邦填, 刘驰, 杨鸿腾, 郑嘉, 郑清海 申请人:厦门远海集装箱码头有限公司