專利名稱：自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機的制作方法
技術領域：
自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機技術領域[0001]本實用新型涉及控制技術領域，尤其涉及一種自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機。
背景技術：
[0002]在一些重型機械設備中，很多作業都對負載重量有一定限制。例如履帶式起重機中的自由落鉤作業，在正常工況下，該作業僅允許在輕載時開啟。一般情況下，會在這類重型機械設備中安裝力矩限制器，以實時檢測負載重量。但是在一些特殊工況下，也需要該作業在重載時開啟，此時就必須解除該作業對負載重量的限制。[0003]現有技術中，多采用圖1所示的自由落鉤作業開關電路來實現對負載重量的限制及限制解除，除力矩限制器外，該電路還包括繼電器KM1、自保持型開關S1、限制解除開關S2和電磁閥F，通過控制電磁閥F的通斷電狀態能夠控制自由落鉤作業的開啟和關閉。該自由落鉤作業開關電路通電后，在正常工況下需要對負載重量進行限制，當力矩限制器檢測到負載為輕載時，表示該自由落鉤作業為輕載作業，力矩限制器輸出低電平，使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電,第一繼電器常開觸點KML2閉合,此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，實現了對屬于輕載作業的該自由落鉤作業的開啟；當力矩限制器檢測到負載為重載時，表示該自由落鉤作業為重載作業，力矩限制器輸出高電平，不能使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電,第一繼電器常開觸點KML2斷開,此時閉合自保持型開關SI也不能夠使電磁閥F通電，實現了對屬于重載作業的該自由落鉤作業的關閉。而在特殊工況下不需要對負載重量進行限制，閉合限制解除開關S2，此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，解除了該自由落鉤作業對負載重量的限制。[0004]然而，當特殊工況結束，如果操作人員疏忽沒有斷開限制解除開關S2，設備重啟后重新進入正常工況時，自由落鉤作業仍然對負載重量沒有限制，便很有可能會導致作業事故的發生，作業安全性較低。實用新型內容[0005]本實用新型實施例提供一種自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機，用以解決作業安全性較低的問題。[0006]本實用新型實施例提供一種自由落鉤作業開關電路，包括限制單元、作業開關單元和限制解除單元，其中:[0007]所述限制單元的第一端為電源輸入接線端，所述限制單元的第二端為接地端，所述限制單元的第三端和所述作業開關單元的第二端、所述限制解除單元的第二端相連；所述限制單元在要求自由落鉤作業的負載重量不超出預設重量時，根據所述自由落鉤作業的負載重量控制所述作業開關單元的通斷電狀態；[0008]所述作業開關單元的第一端為電源輸入接線端；所述作業開關單元根據自身的通斷電狀態控制所述自由落鉤作業的開啟和關閉；[0009]所述限制解除單元的第一端為電源輸入接線端，所述限制解除單元的第三端為接地端；所述限制解除單元在不要求所述自由落鉤作業的負載重量不超出所述預設重量時，將所述限制單元短路連接，以解除所述限制單元對所述作業開關單元的控制，以及當所述自由落鉤作業開關電路斷電時，斷開對所述限制單元的短路連接，在下次所述自由落鉤作業開關電路通電時，恢復所述限制單元對所述作業開關單元的控制。[0010]本實用新型實施例還提供一種自由落鉤作業開關裝置，包括上述自由落鉤作業開關電路。[0011]本實用新型實施例還提供一種起重機，包括上述自由落鉤作業開關裝置。[0012]本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，在正常工況下，由限制單元根據自由落鉤作業的負載重量控制作業開關單元的通斷電狀態，進而控制自由落鉤作業的開啟和關閉；在特殊工況下，由限制解除單元將限制單元短路連接，解除限制單元對作業開關單元的控制，并且當自由落鉤作業開關電路斷電時，斷開對限制單元的短路連接，在下一次自由落鉤作業開關電路通電時恢復限制單元對作業開關單元的控制，避免了當設備重啟，由特殊工況重新進入正常工況時，自由落鉤作業仍然對負載重量沒有限制所導致的作業事故，提高了作業安全性。
[0013]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。[0014]在附圖中:[0015]圖1為現有技術中的自由落鉤作業開關電路的結構圖；[0016]圖2為本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路的結構圖；[0017]圖3為本實用新型實施例1提供的自由落鉤作業開關電路的詳細結構圖；[0018]圖4為本實用新型實施例2提供的自由落鉤作業開關電路的詳細結構圖。
具體實施方式
[0019]為了給出能夠提高作業安全性的實現方案，本實用新型實施例提供了一種自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機，以下結合說明書附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[0020]本實用新型實施例提供了一種自由落鉤作業開關電路，如圖2所示，包括限制單元21、作業開關單元22和限制解除單元23，其中:[0021]限制單元21的第一端211為電源輸入接線端Vin，限制單元21的第二端212為接地端，限制單元21的第三端213和作業開關單元22的第二端222、限制解除單元23的第二端232相連；限制單元21在要求自由落鉤作業的負載重量不超出預設重量時，根據該自由落鉤作業的負載重量控制作業開關單元22的通斷電狀態；作業開關單元22的第一端221為電源輸入接線端Vin ;作業開關單元22根據自身的通斷電狀態控制自由落鉤作業的開啟和關閉；限制解除單元23的第一端231為電源輸入接線端Vin，限制解除單元23的第三端233為接地端；限制解除單元23在不要求該自由落鉤作業的負載重量不超出該預設重量時，將限制單元21短路連接，以解除限制單元21對作業開關單元22的控制，以及當該自由落鉤作業開關電路斷電時，斷開對限制單元21的短路連接，在下次該自由落鉤作業開關電路通電時，恢復限制單元21對作業開關單元22的控制。[0022]可見，采用本實用新型提供的自由落鉤作業開關電路，在正常工況下，能夠實現自由落鉤作業對負載重量的限制；在特殊工況下，能夠解除自由落鉤作業對負載重量的限制，并且當該自由落鉤作業開關電路重新啟動時，能夠恢復自由落鉤作業對負載重量的限制，提高了作業安全性。[0023]本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路的限制解除單元23有多種實現電路。下面對于限制解除單元23不同的實現電路，用具體實施例對本實用新型提供的自由落鉤作業開關電路進行詳細說明。[0024]實施例1:[0025]本實用新型實施例1提供了一種自由落鉤作業開關電路，包括限制單元21、作業開關單元22和限制解除單元23，其中:[0026]限制單元21的第一端211為電源輸入接線端Vin，限制單元21的第二端212為接地端，限制單元21的第三端213和作業開關單元22的第二端222、限制解除單元23的第二端232相連；作業開關單元22的第一端221為電源輸入接線端Vin ;限制解除單元23的第一端231為電源輸入接線端Vin，限制解除單元23的第三端233為接地端。[0027]本實用新型實施例1提供的自由落鉤作業開關電路詳細結構如圖3所示。[0028]限制單元21具體包括第一繼電器KMl和力矩限制器，第一繼電器KMl包括第一繼電器線圈KML1和第一繼電器常開觸點KML2，其中:[0029]第一繼電器線圈KML1的一端和力矩限制器的第一端相連，作為限制單元21的第一端211 ;力矩限制器的第二端和第一繼電器常開觸點KML2的一端相連，作為限制單元21的第二端212 ;第一繼電器常開觸點KML2的另一端作為限制單元21的第三端213 ;第一繼電器線圈KML1的另一端和力矩限制器的第三端相連。[0030]作業開關單元22具體包括串聯的自保持型開關SI和電磁閥F，串聯的自保持型開關SI和電磁閥F的兩端分別作為作業開關單元22的第一端221和作業開關單元22的第二端 222。[0031]限制解除單元23具體包括第二繼電器KM2和非自保持型開關S2，第二繼電器KM2包括第二繼電器線圈KMi1、第二繼電器第一常開觸點KM2_2和第二繼電器第二常開觸點KM2_3，其中:[0032]第二繼電器第一常開觸點KM2_2的一端和非自保持型開關S3的一端相連，作為限制解除單元23的第一端231 ;第二繼電器第二常開觸點KM2_3的一端作為限制解除單元23的第二端232 ;第二繼電器第二常開觸點KM2_3的另一端和第二繼電器線圈KMi1的一端相連，作為限制解除單元23的第三端233 ;第二繼電器線圈KM2_i的另一端和第二繼電器第一常開觸點KM2_2的另一端、非自保持型開關S3的另一端相連。[0033]進一步的，第二繼電器KM2為雙聯繼電器。[0034]為了進一步說明本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，下面對其工作原理進行詳細闡述。[0035]該自由落鉤作業開關電路通電后，在正常工況下需要對負載重量進行限制時，當力矩限制器檢測到負載為輕載時，力矩限制器輸出低電平，使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電,第一繼電器常開觸點KML2閉合,此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，即在輕載時能夠開啟自由落鉤作業；當力矩限制器檢測到負載為重載時，力矩限制器輸出高電平，不能使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電，第一繼電器常開觸點KM1_2斷開，此時閉合自保持型開關SI也不能夠使電磁閥F通電，即在重載時無法開啟自由落鉤作業。[0036]該自由落鉤作業開關電路通電后，在特殊工況下不需要對負載重量進行限制時，閉合非自保持型開關S3，第二繼電器KM2的第二繼電器線圈KM2_i通電，第二繼電器第一常開觸點KM2_2閉合，第二繼電器第二常開觸點KM2_3閉合。非自保持型開關S3在沒有外力作用時自動斷開，但此時，第二繼電器線圈枷匕仍然可以通過閉合的第二繼電器第一常開觸點KM2_2繼續得電，使第二繼電器第一常開觸點KM2_2和第二繼電器第二常開觸點KM2_3繼續閉合，即第二繼電器KM2自鎖。由于第二繼電器第二常開觸點KM2_3閉合，此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，即在重載時能夠開啟自由落鉤作業。[0037]該自由落鉤作業開關電路斷電后，第二繼電器KM2的第二繼電器線圈KM2_i斷電，第二繼電器第一常開觸點KM2_2斷開，第二繼電器第二常開觸點KM2_3斷開。即當該自由落鉤作業開關電路再次通電時，僅能夠在輕載時開啟自由落鉤作業。[0038]實施例2:[0039]本實用新型實施例2提供了一種自由落鉤作業開關電路，包括限制單元21、作業開關單元22和限制解除單元23，其中:[0040]限制單元21的第一端211為電源輸入接線端Vin，限制單元21的第二端212為接地端，限制單元21的第三端213和作業開關單元22的第二端222、限制解除單元23的第二端232相連；作業開關單元22的第一端221為電源輸入接線端Vin ;限制解除單元23的第一端231為電源輸入接線端Vin，限制解除單元23的第三端233為接地端。[0041]本實用新型實施例2提供的自由落鉤作業開關電路詳細結構如圖4所示。[0042]限制單元21具體包括第一繼電器KMl和力矩限制器，第一繼電器KMl包括第一繼電器線圈KML1和第一繼電器常開觸點KML2，其中:[0043]第一繼電器線圈KML1的一端和力矩限制器的第一端相連，作為限制單元21的第一端211 ;力矩限制器的第二端和第一繼電器常開觸點KML2的一端相連，作為限制單元21的第二端212 ;第一繼電器常開觸點KML2的另一端作為限制單元21的第三端213 ;第一繼電器線圈KML1的另一端和力矩限制器的第三端相連。[0044]作業開關單元22具體包括串聯的自保持型開關SI和電磁閥F，串聯的自保持型開關SI和電磁閥F的兩端分別作為作業開關單元22的第一端221和作業開關單元22的第二端 222。[0045]限制解除單元23具體包括第三繼電器KM3、第四繼電器KM4、非自保持型開關S3和直流電源DC，第三繼電器KM3包括第三繼電器線圈KM3_i和第三繼電器常閉觸點KM3_2，第四繼電器KM4包括第四繼電器置位線圈KMl1、第四繼電器復位線圈KM4_2和第四繼電器觸點KM4_3，其中:[0046]第三繼電器線圈KMl1的一端和非自保持型開關S3的一端相連，作為限制解除單元23的第一端231 ;第四繼電器觸點KM4_3的一端作為限制解除單元23的第二端232 ;第四繼電器觸點KM4_3的另一端和第四繼電器置位線圈KMl1的一端、第四繼電器復位線圈KM4_2的一端、第三繼電器線圈KM3_i的另一端、直流電源DC的負端相連，作為限制解除單元23的第三端233 ;第四繼電器置位線圈KMl1的另一端和非自保持型開關S3的另一端相連；第四繼電器復位線圈KM4_2的另一端和第三繼電器常閉觸點KM3_2的一端相連；直流電源的正端DC和第三繼電器常閉觸點KM3_2的另一端相連。[0047]進一步的，第四繼電器KM4為自保持型繼電器。[0048]進一步的，直流電源DC可以為電瓶電源、蓄電池等。[0049]為了進一步說明本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，下面對其工作原理進行詳細闡述。[0050]該自由落鉤作業開關電路通電后，在正常工況下需要對負載重量進行限制時，當力矩限制器檢測到負載為輕載時，力矩限制器輸出低電平，使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電,第一繼電器常開觸點KML2閉合,此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，即在輕載時能夠開啟自由落鉤作業；當力矩限制器檢測到負載為重載時，力矩限制器輸出高電平，不能使第一繼電器KMl的第一繼電器線圈KML1通電，第一繼電器常開觸點KM1_2斷開，此時閉合自保持型開關SI也不能夠使電磁閥F通電，即在重載時無法開啟自由落鉤作業。[0051]該自由落鉤作業開關電路通電后，在特殊工況下不需要對負載重量進行限制時，閉合非自保持型開關S3，第四繼電器KM4的第四繼電器置位線圈KMl1通電；同時，第三繼電器線圈KM3_i通電，第三繼電器常閉觸點KM3_2斷開，第四繼電器復位線圈KM4_2斷電，因此，第四繼電器觸點KM4_3閉合。非自保持型開關S3在沒有外力作用時自動斷開，但第四繼電器觸點腸4_3仍然閉合，此時閉合自保持型開關SI便能夠使電磁閥F通電，即在重載時能夠開啟自由落鉤作業。[0052]該自由落鉤作業開關電路斷電后，第三繼電器線圈KM3_i斷電，第三繼電器常閉觸點枷3_2恢復閉合，直流電源DC通過閉合的第三繼電器常閉觸點KM3_2供電至第四繼電器復位線圈KM4_2，同時，第四繼電器置位線圈KMl1處于斷電狀態，因此，第四繼電器觸點KM4_3斷開。即當該自由落鉤作業開關電路再次通電時，僅能夠在輕載時開啟自由落鉤作業。[0053]可見，采用本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，利用繼電器和非自保持型開關的特性，能夠避免當自由落鉤作業開關電路重新通電，由特殊工況重新進入正常工況時，自由落鉤作業對負載重量沒有限制所導致的作業事故，消除了安全隱患，提高了作業安全性。[0054]本實用新型實施例還提供一種自由落鉤作業開關裝置，包括上述圖2-圖4任一所示的自由落鉤作業開關電路。[0055]本實用新型實施例還提供一種起重機，包括上述自由落鉤作業開關裝置。[0056]進一步的，該起重機為履帶式起重機。[0057]綜上所述，本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，包括限制單元、作業開關單元和限制解除單元，其中:該限制單元的第一端為電源輸入接線端，該限制單元的第二端為接地端，該限制單元的第三端和該作業開關單元的第二端、該限制解除單元的第二端相連；該限制單元在要求自由落鉤作業的負載重量不超出預設重量時，根據該自由落鉤作業的負載重量控制該作業開關單元的通斷電狀態；該作業開關單元的第一端為電源輸入接線端；該作業開關單元根據自身的通斷電狀態控制自由落鉤作業的開啟和關閉；該限制解除單元的第一端為電源輸入接線端，該限制解除單元的第三端為接地端；該限制解除單元在不要求該自由落鉤作業的負載重量不超出該預設重量時，將該限制單元短路連接，以解除該限制單元對該作業開關單元的控制，以及當該自由落鉤作業開關電路斷電時，斷開對該限制單元的短路連接，在下次該自由落鉤作業開關電路通電時，恢復該限制單元對該作業開關單元的控制。采用本實用新型實施例提供的自由落鉤作業開關電路，能夠提高作業安全性。[0058]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種自由落鉤作業開關電路，其特征在于，包括限制單元、作業開關單元和限制解除單元，其中: 所述限制單元的第一端為電源輸入接線端，所述限制單元的第二端為接地端，所述限制單元的第三端和所述作業開關單元的第二端、所述限制解除單元的第二端相連；所述限制單元在要求自由落鉤作業的負載重量不超出預設重量時，根據所述自由落鉤作業的負載重量控制所述作業開關單元的通斷電狀態； 所述作業開關單元的第一端為電源輸入接線端；所述作業開關單元根據自身的通斷電狀態控制所述自由落鉤作業的開啟和關閉； 所述限制解除單元的第一端為電源輸入接線端，所述限制解除單元的第三端為接地端；所述限制解除單元在不要求所述自由落鉤作業的負載重量不超出所述預設重量時，將所述限制單元短路連接，以解除所述限制單元對所述作業開關單元的控制，以及當所述自由落鉤作業開關電路斷電時，斷開對所述限制單元的短路連接，在下次所述自由落鉤作業開關電路通電時，恢復所述限制單元對所述作業開關單元的控制。
2.如權利要求1所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述限制單元具體包括第一繼電器和力矩限制器，所述第一繼電器包括第一繼電器線圈和第一繼電器常開觸點，其中: 所述第一繼電器線圈的一端和所述力矩限制器的第一端相連，作為所述限制單元的第一端; 所述力矩限制器的第二端和所述第一繼電器常開觸點的一端相連，作為所述限制單元的第二端； 所述第一繼電器常開觸點的另一端作為所述限制單元的第三端； 所述第一繼電器線圈的另一端和所述力矩限制器的第三端相連。
3.如權利要求1所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述限制解除單元具體包括第二繼電器和非自保持型開關，所述第二繼電器包括第二繼電器線圈、第二繼電器第一常開觸點和第二繼電器第二常開觸點，其中: 所述第二繼電器第一常開觸點的一端和所述非自保持型開關的一端相連，作為所述限制解除單元的第一端； 所述第二繼電器 第二常開觸點的一端作為所述限制解除單元的第二端； 所述第二繼電器第二常開觸點的另一端和所述第二繼電器線圈的一端相連，作為所述限制解除單元的第三端； 所述第二繼電器線圈的另一端和所述第二繼電器第一常開觸點的另一端、所述非自保持型開關的另一端相連。
4.如權利要求3所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述第二繼電器為雙聯繼電器。
5.如權利要求1所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述限制解除單元具體包括第三繼電器、第四繼電器、非自保持型開關和直流電源，所述第三繼電器包括第三繼電器線圈和第三繼電器常閉觸點，所述第四繼電器包括第四繼電器置位線圈、第四繼電器復位線圈和第四繼電器觸點，其中: 所述第三繼電器線圈的一端和所述非自保持型開關的一端相連，作為所述限制解除單兀的第一端； 所述第四繼電器觸點的一端作為所述限制解除單元的第二端； 所述第四繼電器觸點的另一端和所述第四繼電器置位線圈的一端、所述第四繼電器復位線圈的一端、所述第三繼電器線圈的另一端、所述直流電源的負端相連，作為所述限制解除單元的第三端； 所述第四繼電器置位線圈的另一端和所述非自保持型開關的另一端相連； 所述第四繼電器復位線圈的另一端和所述第三繼電器常閉觸點的一端相連； 所述直流電源的正端和所述第三繼電器常閉觸點的另一端相連。
6.如權利要求5所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述第四繼電器為自保持型繼電器。
7.如權利要求1所述的自由落鉤作業開關電路，其特征在于，所述作業開關單元具體包括串聯的自保持型開關和電磁閥。
8.一種自 由落鉤作業開關裝置，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的自由落鉤作業開關電路。
9.一種起重機，其特征在于，包括權利要求8所述的自由落鉤作業開關裝置。
10.如權利要求9所述的起重機，其特征在于，所述起重機為履帶式起重機。
專利摘要本實用新型公開了一種自由落鉤作業開關電路、裝置及起重機，包括限制單元、作業開關單元和限制解除單元，其中限制單元第一端為電源輸入接線端，第二端為接地端，限制單元第三端和作業開關單元第二端、限制解除單元第二端相連；限制單元在要求負載重量不超出預設重量時根據負載重量控制作業開關單元通斷電狀態；作業開關單元第一端為電源輸入接線端；作業開關單元根據自身通斷電狀態控制作業開啟和關閉；限制解除單元第一端為電源輸入接線端，第三端為接地端；限制解除單元在不要求負載重量不超出預設重量時將限制單元短路連接，以及當自由落鉤作業開關電路斷電時斷開對限制單元的短路連接。采用本實用新型提供的開關電路，能夠提高作業安全性。
文檔編號B66C15/00GK202953731SQ20122071134
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者高亞建 申請人:中聯重科股份有限公司