一种防钢丝绳断裂的电动葫芦及其安全保护方法与流程

本发明涉及了一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，属于电动葫芦技术领域。

背景技术：

钢丝绳动滑轮组是靠穿过的钢丝绳转动达到减速省力的目的，同时可以带动吊运重物上下滑动，其承载式时同一个滑轮两段钢丝绳拉力基本相同，只有在运动时，动力侧的拉力会稍大一点以克服滑轮组自身摩擦力而产生转动现象。

当钢丝绳发生断裂时，滑轮一侧的钢丝绳拉力瞬间会趋于零，在另一侧钢丝绳拉力的作业下，钢丝绳迅速从滑轮滑出，此时吊在滑轮组上的重物会发生坠落，引发事故。而大部分损坏是先断丝松丝松股或股间扭曲，而后发生断裂等安全问题

为了防止钢丝绳断裂引发的安全事故，通过在动滑轮组上设置防安全保护装置，并且起重机用钢丝绳由于一般具有接近5倍以上的安全系数，当钢丝绳断裂时，只要防安全保护装置发挥作用，吊钩上的货物在短时间内依然不会掉落。

但是为了保证防安全保护装置能够起到保护作用，通常会把其灵敏度调整的较高，但是这种情况下，由于其灵敏度相对较高，一旦电动葫芦收到外物的碰撞或者剧烈晃动时，防安全保护装置容易误触发，导致后续一系列繁琐的操作，例如对电动葫芦进行人工检修，复位防安全保护装置等。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，通过在定滑轮与钢丝绳的连接处设置拉力传感器，当安全保护装置作用，将钢丝绳锁死在动滑轮上时，利用拉力传感器和电机的输出功率，计算出动滑轮组两侧钢丝绳的拉力值的公差范围，从而判断钢丝绳的异常情况，并采取相应的措施。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，包括钢丝绳卷筒、用于驱动所述钢丝绳卷筒的电机、定滑轮组、动滑轮组、端板、吊钩组和穿过所述动滑轮组的、两端分别固定在钢丝绳卷筒和定滑轮组上的钢丝绳，所述定滑轮组与钢丝绳的连接处设置有拉力传感器，所述动滑轮组的每一个动滑轮与钢丝绳接触部的下方均设置有安全保护装置，所述电机和拉力传感器均与电动葫芦控制器主体电气连接。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述安全保护装置包括至少一组对称设置在所述动滑轮下方的第一止锁机构，所述第一止锁机构包括可转动的第一连动杆，所述第一连动杆的一端设置在所述动滑轮的下方，另一端连接有转盘，所述转盘的一侧设置有固定板，所述固定板上连接有可相对其滑动的止锁块，所述转盘上设置有与所述止锁块相接触的、用于推动所述止锁块滑动的定位销，所述两个转盘之间固定连接有连锁连杆。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述动滑轮中轴线两侧还设置有第二止锁机构，所述第二止锁机构包括可转动的第二连动杆，所述第二连动杆的一端设置在所述动滑轮的下方，另一端通过连接杆与其中一个转盘相连接。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述止锁块的表面设置有锯齿键。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述止锁块与所述固定板之间设置有拉簧。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述两个第二止锁机构的第二连动杆通过第二转轴连接第二连动杆固定座上。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述动滑轮组包括两个动滑轮，每个动滑轮下的下方同侧的第一止锁机构的第一连动杆连接该侧的转盘；同侧的第二止锁机构的第二连动杆通过连接杆连接另一侧的转盘。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述第一连动杆固定座和固定板固定在所述防护罩上，所述转盘通过各自对应的第三转轴设置在所述防护罩之间。

前述的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，其特征在于：所述两个转盘与所述连锁连杆的连接处设置有安装沉槽。

一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的安全保护方法：包括如下步骤：

（1）设定电动葫芦运行过程中，三种情况下动滑轮组两侧钢丝绳拉力值的公差范围：

正常运行时的公差范围：0-d1；

钢丝绳异常但仍能继续运行时的公差范围：d1-d2;

钢丝绳异常且无法正常运行时的公差范围：大于d2;

（2）实时采集电机输出功率，并通过功率算法计算出与钢丝绳卷筒连接侧钢丝绳的拉力值，并将该拉力值与定滑轮侧拉力传感器采集的拉力值进行实时比较；

（3）当步骤（3）中两个拉力值的公差在0-d1之间时，电动葫芦正常运行，当两个拉力值的公差在d1-d2之间时，电动葫芦通过安全保护装置锁死钢丝绳并报警，工作人员可以立即停止运行电动葫芦或者控制钢丝绳卷筒反向转动一定距离后解锁安全保护装置，继续运行电动葫芦；当两个拉力值的公差大于d2时，电动葫芦通过安全保护装置锁死钢丝绳并报警，工作人员必须停止运行电动葫芦且无法通过控制钢丝绳卷筒反向转动解锁安全保护装置。

本发明的有益效果是：

1、通过在定滑轮与钢丝绳的连接处设置拉力传感器，当安全保护装置作用，将钢丝绳锁死在动滑轮上时，利用拉力传感器和电机的输出功率，计算出动滑轮组两侧钢丝绳的拉力值的公差范围，从而判断钢丝绳的异常情况，并采取相应的措施；

2、通过在动滑轮的下方对称设置一组第一止锁机构，无论在动滑轮正转或者反转的过程中，只要钢丝出现断丝、松丝松股、股间扭曲或者断裂的现象，都会触发第一止锁机构的第一连动杆下压，从而带动转盘转动、止锁块上移，利用止锁块产生的摩擦力将钢丝绳锁死在动滑轮上，避免动滑轮组从钢丝绳上脱落，发生安全事故；

3、通过在两个转盘之前连接连锁连杆，只要其中一侧的转盘被驱动，则会带动另一侧的转盘同步转动，从而带动该侧的止锁块将钢丝绳锁死在动滑轮组，避免安全事故的发生，并且通过将两个转盘联动起来后，一旦电动葫芦主机判定安全保护装置的启动属于误触发，而非钢丝绳的断裂引起的，可以通过反向转动钢丝绳卷筒的方式将安全保护装置复位，解除锁死状态，使电动葫芦继续正常工作。

附图说明

图1是本发明一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的结构示意图；

图2是本发明一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的安全保护装置的结构示意图；

图3是本发明一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的第一连动杆的结构示意图；

图4是本发明一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的第二连动杆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1至图4所示，一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，包括钢丝绳卷筒6、用于驱动所述钢丝绳卷筒6的电机、定滑轮组7、动滑轮组1、端板3、吊钩组5和穿过所述动滑轮组1的、两端分别固定在钢丝绳卷筒6和定滑轮组7上的钢丝绳2，所述定滑轮组7与钢丝绳的连接处设置有拉力传感器，所述动滑轮组1的每一个动滑轮与钢丝绳接触部的下方均设置有安全保护装置4，所述电机和拉力传感器均与电动葫芦控制器主体电气连接。

通过在定滑轮与钢丝绳的连接处设置拉力传感器，当安全保护装置作用，将钢丝绳锁死在动滑轮上时，利用拉力传感器和电机的输出功率，计算出动滑轮组两侧钢丝绳的拉力值的公差范围，从而判断钢丝绳的异常情况，并采取相应的措施。正常情况下，动滑轮两侧钢丝绳的拉力值几乎相当，当钢丝绳出现断裂情况时，动滑轮其中一侧的钢丝绳拉力会瞬间趋于零，而另一侧钢丝绳拉力会几乎变成原来的两倍，通过钢丝绳卷筒的驱动电机的输出功率，可以利用功率法方便的计算出该侧钢丝绳的拉力，当出现安全保护装置将钢丝绳锁死时，可以通过比较两侧的拉力值，判断是钢丝绳断裂或者钢丝出现松股、断丝、扭曲等异常现象或者是安全保护装置的误触发，从而方便现场作业人员采取相应的措施。

所述安全保护装置4包括至少一组对称设置在所述动滑轮下方的第一止锁机构，所述第一止锁机构包括可转动的第一连动杆10，所述第一连动杆10的一端设置在所述动滑轮的下方，另一端连接有转盘11，所述转盘11的一侧设置有固定板12，所述固定板12上连接有可相对其滑动的止锁块13，所述转盘11上设置有与所述止锁块13相接触的、用于推动所述止锁块13滑动的定位销111，所述两个转盘11之间固定连接有连锁连杆30。

通过在动滑轮的下方对称设置一组第一止锁机构，无论在动滑轮正转或者反转的过程中，只要钢丝出现断丝、松丝松股、股间扭曲或者断裂的等异常时，在异常部位经过第一连动杆10时，会与之相接触并将其接触的端部下压，从而带动另一端上移，带动与其连接的转盘11转动，从而利用转盘11上的定位销111推动止锁块13相对固定板12向动滑轮方向滑动，直至将钢丝绳锁死在定滑轮上，避免动滑轮组从钢丝绳上脱落，发生安全事故。

同时，通过将两个转盘11联动起来，只要其中一侧的转盘被驱动，则会带动另一侧的转盘同步转动，从而带动该的止锁块将钢丝绳锁死在动滑轮组，避免安全事故的发生。以逆时针转动时，图3中左侧的第一止锁机构上方的钢丝绳发生异常现象，则当异常部位通过左侧第一连动杆时，会触发该第一连动杆动作，从而带动两侧转盘同步转动，但是由于钢丝绳在锁死之前是继续逆时针转动一小段距离，因此左侧的止锁块与钢丝绳在接触的瞬间产生的摩擦力会带动该止锁块向下滑动，因此该侧的止锁块不但无法将钢丝绳锁死在动滑轮上，而且一接触就会松开，由于所述止锁块13与所述固定板12之间设置有拉簧19，在拉簧的作用下，该止锁块会迅速复位；而右侧的止锁块在与钢丝绳接触瞬间产生的摩擦力会带动该侧止锁块向上运动，而且越接触摩擦力越大，因此在只要两者刚一接触，在钢丝绳的作用下，会将两者瞬间锁死，而且会越锁越死。因此如果没有连锁连杆30，在钢丝绳逆时针转动时，只有当钢丝绳异常部位转动至右侧的第一止锁机构处时才能将其锁死，顺时针转动时也是同理。因此通过将两个转盘11连动后，可以提前将钢丝绳锁死，提高了安全保护装置的可靠性。

同时，安全保护装置的这种结构还能够保证，在电动葫芦主机判定安全保护装置的启动属于误触发的情况下，由于其中一侧的止锁块已经复位，工作人员只需要控制电机反向转动一小段距离，即可将另一侧锁死的止锁块复位，使整个安全保护装置对钢丝绳解除锁定，电动葫芦可以继续正常使用。

所述动滑轮中轴线两侧还设置有第二止锁机构，所述第二止锁机构包括可转动的第二连动杆20，所述第二连动杆20的一端设置在所述动滑轮的下方，另一端通过连接杆22与其中一个转盘11相连接。

当钢丝绳在两个第一止锁机构之间发生断裂时，也可以通过左侧的第二连动杆带动右侧的止锁块滑动将钢丝绳锁死，同样可以起到提前将其锁死的效果。

本实施例中，在每一个动滑轮的下方设置了两组止锁机构，在实际生产过程中，可以根据动滑轮的实际大小，在其与钢丝绳接触的部位下方设置多组止锁机构，以提供设备运行的可靠性。

所述止锁块13的表面设置有锯齿键，当止锁块13与钢丝绳接触时，可以通过其表面的锯齿键增大两者之间的摩擦力，保证锁死效果。

所述止锁块13与所述固定板12之间设置有拉簧19，在拉簧19的作用下，对止锁块13施加一个很小的拉力，避免在设备运行过程中，因为震动、碰撞等导致止锁块13相对固定板12滑动，从而触发，避免了错误信号发生的可能性。

所述两个第二止锁机构的第二连动杆20通过第二转轴21连接第二连动杆固定座24上，所述动滑轮组1包括两个动滑轮，每个动滑轮下的下方同侧的第一止锁机构的第一连动杆10连接该侧的转盘11；同侧的第二止锁机构的第二连动杆10通过连接杆22连接另一侧的转盘。所述第一连动杆固定座和固定板12固定在所述防护罩3上，所述转盘11通过各自对应的第三转轴设置在所述防护罩3之间。

所述两个转盘11与所述连锁连杆30的连接处设置有安装沉槽，通过连锁连杆30与相邻的转盘联动，由于其连锁连杆只需要布置于转盘单侧，因此在转盘上加工出沉槽安装连锁连杆以避免空间干涉，优化精简缩小其结构。

一种防钢丝绳断裂的电动葫芦的安全保护方法：包括如下步骤：

（1）设定电动葫芦运行过程中，三种情况下动滑轮组两侧钢丝绳拉力值的公差范围：

正常运行时的公差范围：0-d1；

钢丝绳异常但仍能继续运行时的公差范围：d1-d2;

钢丝绳异常且无法正常运行时的公差范围：大于d2;

（2）实时采集电机输出功率，并通过功率算法计算出与钢丝绳卷筒连接侧钢丝绳的拉力值，并将该拉力值与定滑轮侧拉力传感器采集的拉力值进行实时比较；

（3）当步骤（3）中两个拉力值的公差在0-d1之间时，电动葫芦正常运行，当两个拉力值的公差在d1-d2之间时，电动葫芦通过安全保护装置锁死钢丝绳并报警，工作人员可以立即停止运行电动葫芦或者控制钢丝绳卷筒反向转动一定距离后解锁安全保护装置，继续运行电动葫芦；当两个拉力值的公差大于d2时，表述钢丝绳断丝或者松股已经比较严重，甚至出现断裂的情况，电动葫芦通过安全保护装置锁死钢丝绳并报警，工作人员必须停止运行电动葫芦且无法通过控制钢丝绳卷筒反向转动解锁安全保护装置，而且在钢丝绳断裂的情况下，即使工作人员继续操作钢丝绳卷筒反转，也无法解锁安全保护装置，提高了安全性。

综上所述，本发明提供的一种防钢丝绳断裂的电动葫芦，通过在定滑轮与钢丝绳的连接处设置拉力传感器，当安全保护装置作用，将钢丝绳锁死在动滑轮上时，利用拉力传感器和电机的输出功率，计算出动滑轮组两侧钢丝绳的拉力值的公差范围，从而判断钢丝绳的异常情况，并采取相应的措施。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。