專利名稱：起重機提升機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及卷揚、提升機械，特別是采用特殊電機的起重機提升機構。
已有的卷揚、提升機械中，特別是塔式起重機中的提升機構大都采用的是由普通起重電機輸出力矩，經減速箱到卷筒，實行機械式換擋變速和配置電阻器變速，而減速箱體積大、結構復雜，又有電磁離合器等許多易磨損，故障率較高的部件；并且還存在有的雖能滿足長期高速運行，但卻不能滿足長期低速運行；有的調速范圍小，且電流和機械沖擊大，升降運行不平穩，有時還會產生瞬時滑移，導致整機性能的降低。
本實用新型就是要提供一種采用特殊的交流變速電機并與之配套使用的，又能保證滿足長期高速運行和低速慢就位要求，且調速性能穩定、調速范圍增大，結構簡單，布局合理、緊湊，電控換擋，安全、可靠的起重機提升機構。
本實用新型的技術解決方案是主要有電機、聯軸器、減速器、鋼繩卷筒、電氣控制系統、安全保護裝置的起重機提升機構，是采用特殊的交流多速電機與鋼繩卷筒平行布設在減速器的同一側，由電氣控制系統控制著特殊電機，其電機輸出軸經彈性聯軸器直接與位于減速器的階梯凹面處的輸入軸相連接，輸入軸的另一端固定有制動輪，輪的兩側有制動瓦、制動臂、彈簧組件和連桿機構并與固定在制動器底座上的電動液壓推桿相連，減速器內有數對傳遞力矩的齒輪分別裝在輸入軸、中間軸和輸出軸上，輸出軸上有外齒圈，與卷筒相連的有內齒圈；電機的輸出力矩經彈性聯軸器直接傳給減速器的輸入軸及制動器的制動輪，再經減速器中相互嚙合的二級齒輪減速后，到輸出軸的外齒圈和卷筒端部的內齒圈，通過內外齒圈的相互嚙合傳到卷筒上，并由電氣控制系統、制動器、安全保護裝置共同實現機構在重載和輕載各不同擋位上的運行以及啟動、停機和遇到故障時的安全保護。
電氣控制系統有主電路和控制電路，主電路中，電機有四個三相接線柱分別經不同的正、反換相接觸元件及串接在兩相中的過流繼電元件再與三相電源相連接，制動器中的液壓推桿電機同樣經一接觸元件及串接在兩相中的過流繼電元件再與三相電源相連接，三相電源中又串接有總接觸元件；控制電路中有電路保護元件、啟動按鈕組件、停止按鈕組件、重載和輕載用轉換組件、擋位轉換組件、安全保護組件和繼電元件，它們控制著主電路中接觸元件的控制電源并將通斷信號輸送給主電路中的接觸元件；閉合各不同的接觸元件，會給電機提供不同的工作電源，使電機正、反轉并獲得重載和輕載各不同擋位上的運轉速度，而且每相鄰擋位之間都有適當的延時時間；控制電路還控制著位于主電路中的電動液壓推桿電機，當電機開始啟動時，控制液壓推桿電機的接觸元件得電并同時閉合觸頭，供給液壓推桿電機三相電源，則液壓推桿電機也啟動并經連桿機構推開制動器的制動瓦，使機構運行；當需要電機停止運轉時，控制電路同時切斷控制電機的接觸元件中的電源，從而切斷主電路中的三相電源，推桿電機也停止運轉，制動器中的連桿機構和彈簧組件共同作用于制動臂及制動瓦，制動器抱閘制動，減速器停止傳遞力矩，鋼繩卷筒不轉動，鋼繩不產生滑移，機構停止運行；當主電路出現故障時，主電路中的過流繼電元件的常閉觸頭斷開，總接觸元件的控制電源被切斷并使其常開觸頭斷開，從而切斷了主電路及控制電路的電源；當控制電路出現故障時，控制電路中的電路保護元件會切斷控制電路上的電源，并經總接觸元件切斷主電路電源；當機構在運行中出現不安全因素時，位于控制電路中的安全保護組件開關被撞開，切斷了電路中保護元件的電源，同時切斷了控制電路中控制電機正轉的繼電元件電源，從而切斷了電機向卷揚方向繼續轉動的電源，阻止電機正轉。
本實用新型因采用特殊的交流多速電機而具有結構簡單，整體布局合理、緊湊，啟動電流小、調速范圍大，電控變速均勻、擋位多，同時滿足了高速運行和低速慢就位的要求，機構運行平穩、可靠，溫升低、噪音小，操作維修方便，制造成本低廉，能廣泛應用于各種不同規格的卷揚、提升、起重機械。
附圖的圖面說明如下
圖1是本實用新型整機布局示意圖。
圖2是本實用新型機構水平剖視圖。
圖3是本實用新型電氣控制方框圖。
圖4是本實用新型主電路圖。
圖5是本實用新型控制電路圖。
圖6是本實用新型各擋速度矩陣圖。
下面將結合附圖作進一步詳細描述。
結合圖1、圖2，特殊的調速交流多速電機1和鋼繩卷筒7平行布設在減速器4的同一側，電機的輸出軸11與彈性聯軸器3的一端相連，另一端又與位于減速器凹面處12的減速器輸入軸13相連，輸入軸的另一端伸出減速器殼體外，其上通過平鍵19連接固定有制動輪18，制動輪的兩側有制動瓦17及制動臂16，制動臂的下端鉸接于制動器5的底座22上，制動臂的上端之間有彈簧21作用著，并通過鉸接著的連桿機構20與固定在制動器底座上的電動液壓推桿23相連，減速器呈長條形立體狀，在長邊和短邊相交的角上凹進一塊12，為了充分利用空間，彈性聯軸器3就安裝在此凹進的位置，使得布局更合理、緊湊；殼體的頂部是水平的，便于維修和密封；其殼體的水平截面29均呈階梯狀長條形；有輸入軸13、中間軸24、輸出軸30裝在減速器上，軸上分別固定有大小不等的多對傳遞力矩的圓柱斜齒輪31并相互嚙合著，固定、支承各軸的軸承27是選用向心推力球軸承的，以承受由于斜齒輪嚙合時產生的較大軸向力和徑向力；其軸承的內側裝有擋油盤28，為防止雜質油飛濺到軸承內；軸承的外側裝有調整圈25，裝配時通過現場確定調整圈的尺寸，進而保證軸承的工作油隙；在軸未伸出減速器殼體的位置嵌有悶蓋26，在軸伸出減速器殼體的位置嵌有透蓋14，透蓋內并有油封15起密封作用；減速器的輸出軸30有外齒圈32并和固定在鋼繩卷筒端部上的內齒圈33相嚙合；當電機1啟動后，電機的輸出力矩經彈性聯軸器直接傳給減速器的輸入軸13及制動輪18，再經減速器中相互嚙合的二級圓柱斜齒輪減速后，到輸出軸30的外齒圈32和固定在卷筒7端部的內齒圈33，并通過內外齒圈的相互嚙合傳到鋼繩卷筒7上，從而帶動卷筒上的鋼繩8及吊掛裝置起吊重物，卷筒軸6一端還裝有高度限位器9以限制重物的起升高度；并由電氣控制系統2、制動器5、安全保護裝置中的保護元件10共同實現機構在重載、輕載各不同擋位上的運行以及啟動、停機和遇到故障時的安全保護。
結合圖3、圖4、圖5，可以得到控制電路38、主電路37和保護裝置10的關系，控制電路控制主電路中的接觸器使其觸頭接通和斷開；控制電機1和制動器電機36的電源的通斷，使電機1和制動器電機36同時工作，也同時停止工作，在電機1工作時，制動器電機36工作把制動器制動瓦打開，電機停止工作時，制動器電機36停止工作，制動器抱閘制動。當主電路出現過載、斷相、短路時，主電路中的過流繼電器常閉觸頭打開，斷開控制電路中接觸器ZC的線圈電源，接觸器ZC的常開觸頭打開，斷開控制電路及主電路電源。當提升機構出現不安全因素時，保護裝置觸點開關被撞開，切斷控制電路中正轉繼電器ZJ的線圈電源，控制電路控制電機1使之不得繼續正轉，保證安全。
結合圖4，可以得到主電路的工作狀況。串聯在主電路電源中的ZC接觸器主觸頭，可接通或切斷電機1及制動器5的液壓推桿電機36的電源。1GLJ、2GLJ、3GLJ直到10GLJ均為過流繼電器。1GLJ、2GLJ串接在控制電機1工作于重載工況下的接觸器主觸頭電路的兩相中；3GLJ、4GLJ串接在控制電機工作于輕載工況下的接觸器主觸頭電路的兩相中；5GLJ、6GLJ串接在控制電機工作于第一檔和第四擋的接觸器主觸頭電路的兩相中；7GLJ、8GLJ串接在控制電機工作于第二擋和第三擋的接觸器主觸頭的兩相中；9GLJ、10GLJ串接在控制制動器電機36工作的接觸器主觸頭電路的兩相中。當提升電機1或液壓推桿電機36出現過載、斷相、短路過流現象時，過流繼電器中總有一對觸頭斷開，從而斷開接觸器ZC的線圈電源，其常開觸頭打開并切斷控制電路電源和主電路電源，達到保護電機的目的。1ZC2、1FC2為重載工況接觸器，其主觸頭位于重載工況電源電路中，通過1ZC2、1FC2互換相位達到電機在重載工況下的正、反轉。1ZC1、1FC1為輕載工況接觸器，其主觸頭位于輕載工況電源電路中，通過1ZC1、1FC1互換相位達到輕載工況電機的正、反轉。接觸器2ZC、2FC、3ZC、3FC、ZC1的主觸頭串接在電機1調速電源電路中，共同控制電機的工作速度，不管是重載或輕載工況，電機正轉時，閉合接觸器2ZC、ZC1的主觸頭使電機工作在第一擋速度；閉合接觸器3ZC的主觸點使電機工作在第二擋速度；閉合接觸器3FC主觸點，使電機工作在第三擋速度；閉合接觸器2FC和ZC1主觸點，使電機工作在第四擋速度。當電機反轉時，閉合接觸器2FC和ZC1主觸點，使電機工作在第一擋速度；閉合3FC主觸點，電機工作在第二擋速度；閉合3ZC主觸點，電機工作在第三擋速度；閉合2ZC和ZC1，電機工作在第四擋速度。
在主電路中，液壓推桿電機工作與否，由接觸器BZC的主觸頭通斷電來控制。當電機工作時，接觸器BZC的主觸頭閉合，液壓推桿電機36工作，制動瓦打開；當提升電機不工作時，接觸器BZC的主觸頭打開，液壓推桿電機停止工作，制動器中的強力彈簧推動制動瓦抱閘制動，阻止卷筒在電機停止工作后繼續轉動。
結合圖5，可以得到控制電路的工作狀況。控制電路通過鑰匙開關QA、起動和停止按鈕QA1和TA、擋位轉換開關GK、安全保護裝置10的觸點開關和繼電器來控制主電路中接觸器的線圈的控制電源，從而實現控制主電路。控制電路的電源電路中串接有小型斷路器ZK1，當控制電路出現過流、過壓、短路故障時，斷開控制電路電源。接觸器ZC的線圈控制回路中串接有鑰匙開關QA、啟動按鈕QA1、擋位轉換開關GK的零位觸點GK1、停止按鈕TA和過流斷電器1GLJ、2GLJ、3GLJ、4GLJ、5GLJ、6GLJ、7GLJ、8GLJ、9GLJ和10GLJ的常閉觸頭。接觸器ZC的常開觸頭與串接在ZC控制回路中的鑰匙開關QA、啟動按鈕QA1和GK1觸點開關的串接電路并聯組成自鎖電路串接在控制電路電源中。當ZC接觸器線圈未得電時，只要QA，GK1觸點開關和1GLJ、2GLJ、3GLJ、4GLJ、5GLJ、6GLJ、7GLJ、8GLJ、9GLJ、10GLJ的常閉觸頭有一個斷開時，按啟動按鈕QA1，ZC線圈都不會得電，只有當鑰匙開關QA1接通，手柄處于零位，讓GK1觸頭開關接通、過流斷電器觸頭都處于常閉狀態時，按一下啟動按鈕QA1，接觸器ZC線圈才得電；ZC常開觸頭閉合，自鎖電路使ZC線圈在啟動按鈕斷開后繼續得電，供給主電路和控制電路電源，只有當停止按鈕TA斷開或過流繼電器有一個常閉觸頭斷開時，才能使ZC線圈斷電，打開ZC常開觸頭，切斷主電路和控制電路電源。正常情況下，按啟動按鈕QA1時，控制回路和主電路通以電源，按停止按鈕后斷電。LHK為重載和輕載轉換開關，其兩對觸頭總有一對接通，另一對打開。兩對觸頭分別串接在重載控制繼電器DJ和輕載控制繼電器HJ的控制回路中，DJ和HJ的常開觸頭分別與串接在繼電器DJ和HJ的控制回路中的LHK觸點自鎖，另外，DJ控制回路中還串接有HJ的常閉觸頭和1J的常開觸頭；HJ控制回路中還串接有DJ的常閉觸頭和1J的常開觸頭。當LHK撥在使DJ控制回路中的觸點接通位置、HJ常閉觸頭閉合、1J常開觸頭閉合時，DJ繼電器線圈得電，DJ常開觸頭閉合，常閉觸頭打開，DJ自鎖電路使得不管LHK撥在什么位置都不會使繼電器DJ的線圈斷電，HJ線圈也不會得電。當LHK撥在使HJ控制回路中的觸點接通、DJ常閉觸頭閉合、1J常開觸頭閉合時，HJ線圈得電，HJ常開觸頭閉合，常閉觸頭打開，HJ自鎖電路使得不管LHK撥在什么位置都不會使HJ的線圈斷電，DJ線圈也不會得電。當1J常開觸頭斷開時，DJ和HJ都將失去控制電源。ZJ和FJ分別為正轉和反轉繼電器。ZJ控制回路中串接有擋位轉換開關的觸點GK2、力矩繼電器1LSJ1的常閉延時開觸頭、重量繼電器1QSJ的常開延時開觸頭和高度限制器GXK的常閉觸點。正常情況下，當控制回路通電時，1LSJ1的常閉延時開觸頭，1QSJ的常開延時開觸頭和GXK的常閉觸點都是閉合的，當GK2觸點開關接通時，ZJ繼電器線圈得電，ZJ的常開觸頭閉合；當GK2觸點開關斷開或者由于超力矩、超重量和超高度使得1LSJ1的常閉延時開觸頭、1QSJ的常開延時開觸頭和GXK的常閉觸點斷開時，切斷ZJ的控制回路電源，ZJ的常開觸點打開。反轉繼電器FJ控制回路中只串有GK3觸點開關，當GK3觸點開關斷開時，FJ繼電器線圈不得電，FJ的常開觸頭打開；當GK3觸點開關接通時，FJ繼電器線圈得電，FJ的常開觸頭閉合。1J為第一檔速度繼電器，其控制回路中串接有GK4觸點開關，并串有ZJ常開觸頭和FJ常開觸頭的并聯電路。當ZJ或FJ常開觸頭閉合，GK4觸點開關接通時，1J繼電器線圈得電，1J的常開觸頭閉合、常開延時閉觸頭延時1～2秒后閉合、常閉延時開觸頭也延時1～2秒后打開；當ZJ和FJ常開觸頭全打開或GK4觸點開關斷開時，1J線圈失電，1J的常開觸頭和常開延時閉觸頭馬上打開，常閉延時開觸頭馬上閉合。2J為第二檔速度繼電器，其控制回路中串接有BZC接觸器的常開延時閉觸頭，同時串接有GK5觸點開關和3J1繼電器的常開延時開觸頭的并聯電路。當GK5觸點開關閉合，BZC常開延時閉觸頭閉合時，2J繼電器線圈得電，2J的常開觸頭閉合、常閉觸頭打開、常開延時閉觸頭延時1～2秒后閉合；當BZC常開延時閉觸頭打開或GK5觸點開關和3J1常開延時開觸頭都打開時，2J線圈失電，2J的常閉觸頭閉合、常開觸頭和常開延時閉觸頭馬上打開。當BZC常開延時閉觸頭未打開、GK5觸點開關已打開而3J1常開延時開觸頭未打開時，2J線圈將不失電，直至3J1的常開延時開觸頭打開為止。3J和3J1的線圈并聯，其控制回路中串接有3QSJ常開延時開觸頭和2J常開延時閉觸頭，同時還串接有GK6觸點開關與4J的常開延時開觸頭的并聯電路，當GK6觸頭、3QSJ常開延時開觸頭和2J常開延時閉觸頭都閉合時，3J和3J1繼電器線圈得電，3J1常開延時開觸頭閉合，3J的常開觸頭閉合、常閉觸頭打開，常開延時閉觸頭延時2～3秒后閉合；當GK6觸點開關和4J常開延時開觸頭打開或3QSJ常開延時開觸頭打開或2J常開延時閉觸頭打開時，3J和3J1繼電器線圈失電，3J1常開延時開觸頭延時2～3秒后打開，3J的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合，常開延時閉觸頭打開。4J和4J1為第四檔速度繼電器，4J和4J1的線圈并聯，其控制回路中串接有GK7觸點開關和3J的常開延時閉觸頭，同時還串有ZJ常開觸頭和DJ常閉觸頭的并聯電路，當GK7觸點開關和3J常開延時閉觸頭都閉合、ZJ常開觸頭和DJ常閉觸頭中有一個閉合時，4J和4J1線圈得電，4J和4J1的常開觸頭和常開延時開觸頭閉合，4J的常閉觸頭打開；當ZJ常開觸頭和DJ常閉觸頭同時打開或3J常開延時閉觸頭打開或GK7觸點開關打開時，4J和4J1線圈失電，4J的常開延時開觸頭延時1～2秒打開，4J1的常開延時開觸頭延時1秒后打開，4J的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合，4J1的常開觸頭打開。5J繼電器的控制回路中并接兩條支路，一條串接有4J1的常開觸頭、HJ的常閉觸頭和FJ的常閉觸點；另一條為自鎖電路，串接有5J的常開觸頭和4J1的常開延時開觸頭，當4J1常開觸頭、HJ常閉觸頭和FJ常閉觸頭都閉合時，5J線圈得電，5J常開觸頭閉合，常閉觸點打開。當4J1常開觸頭斷開之后，5J的線圈將仍然保持得電，直至4J1的常開延時開觸頭延時打開為止。6J繼電器控制回路中串接有DJ的常開觸頭和4J常開觸頭與5J常閉觸頭的并聯電路。當DJ常開觸頭閉合，并且4J常開觸頭和5J常閉觸頭有一個閉合時，6J線圈得電，6J常開觸頭閉合；當DJ常開觸點打開或4J常開觸點和5J常閉觸點同打開時，6J線圈失電，6J常開觸點打開。繼電器J和接觸器1ZC1、1FC1、1ZC2、1FC2、2ZC、2FC、ZC1、3ZC、3FC和BZC的控制電源中串接有HJ常閉觸頭和2QSJ常開延時開觸頭的并聯電路，當HJ常閉觸點和2QSJ常開延時開觸頭都打開時，上述繼電器和接觸器將失去控制電源。當HJ常閉觸頭閉合或2QSJ常開延時開觸頭閉合時提供給上述繼電器和接觸器的控制電源。繼電器J和接觸器1ZC1、1FC1、1ZC2和1FC2共同受1J的常開延時閉觸頭的控制，1ZC1和1FC1共同受HJ常開觸頭控制。1ZC2和1FC2又共同受6J的常開觸頭控制。另外，1ZC1還單獨受ZJ常開觸頭和1FC1常閉觸頭的串聯控制；1FC1還單獨受FJ常開觸頭和1ZC1常閉觸頭的串聯控制；1ZC2還單獨受ZJ常開觸頭和1FC2常閉觸頭的串聯控制；1FC2還單獨受FJ常開觸頭和1ZC2常閉觸頭的串聯控制。當1J常開延時閉觸頭閉合時，J繼電器線圈得電，J常開延時閉觸頭延時閉合、常開觸頭也閉合。當1J常開延時閉觸頭打開時J繼電器線圈失電，J常開延時閉觸頭打開、常開觸頭打開。當1J常開延時閉觸頭、HJ常開觸頭、ZJ常開觸頭和1FC1的常閉觸頭都閉合時，1ZC1線圈得電，1ZC1常閉觸頭打開、常開觸點閉合；當1J常開延時閉觸頭、HJ常開觸頭、ZJ常開觸頭和1FC1常閉觸頭有一個打開時，1ZC1線圈失電，1ZC1的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合。當1J常開延時閉觸頭、HJ常開觸頭、FJ常開觸頭和1ZC1的常閉觸頭都閉合時，1FC1線圈得電，1FC1的常閉觸頭打開，常開觸頭閉合；當1J常開延時閉觸頭、HJ常開觸頭、FJ常開觸頭和1ZC1的常閉觸頭有一個打開時，1FC1線圈失電，1FC1的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合。當1J常開延時閉觸頭、6J常開觸頭、ZJ常開觸頭和1FC2的常閉觸頭都閉合時，1ZC2繼電器線圈得電，1ZC2的常開觸頭閉合、常閉觸頭打開；當1J常開延時閉觸頭、6J常開觸頭、ZJ常開觸頭和1FC2的常閉觸頭有一個打開時，1ZC2線圈失電，1ZC2的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合。當1J常開延時閉觸頭、6J常開觸頭、FJ常開觸頭和1ZC2的常閉觸頭都閉合時，1FC2繼電器線圈得電，1FC2的常開觸頭閉合、常閉觸頭打開；當1J常開延時閉觸頭、6J常開觸頭、FJ常開觸頭和1ZC2的常閉觸頭有一個打開時，1FC2線圈失電，1FC2的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合。接觸器2ZC、2FC、ZC1、3ZC、3FC、和BZC的控制電源中串接有1J常閉延時開觸頭和J的常開延時閉觸頭的并聯電絡。當1J的常閉延時開觸頭和J的常開延時閉觸頭都打開時，上述接觸器失去控制電源；當1J常閉延時開觸頭和J的常開延時閉觸頭有一個閉合時，提供給上述接觸器控制電源。接觸器2ZC、2FC和ZC1控制回路共同受3ZC常閉觸頭和3FC常閉觸頭的串聯控制，ZC1還受2ZC常開觸頭和2FC常開觸頭的并聯控制，當3ZC和3FC的常閉觸頭閉合，2ZC和2FC的常開觸頭有一個閉合時，ZC1線圈得電，ZC1的常開觸頭閉合，常閉觸頭打開；當3ZC或3FC常閉觸頭打開或2ZC和2FC常開觸頭都打開時，ZC1線圈失電，ZC1常開觸頭打開，常閉觸頭閉合。1J常開觸頭和2J常閉觸頭串接之后串ZJ常開觸頭串接在2ZC的控制回路中；1J常開觸頭和2J常閉觸頭串接之后串FJ常開觸頭串接在2FC的控制回路中；4J常開觸頭串FJ常開觸頭之后串接在2ZC的控制回路中；4J常開觸頭串ZJ常開觸頭之后串接在2FC的控制回路中，另外，2ZC控制回路中還單獨串有2FC常閉觸頭；2FC控制回路中還單獨串有2ZC的常閉觸頭。當3ZC、3FC和2FC的常閉觸頭都閉合，1J常開觸頭、2J常閉觸頭和ZJ常開觸點都閉合或4J常開觸頭和FJ常開觸頭都閉合時，2ZC線圈得電，2ZC的常開觸頭閉合，常閉觸點打開；當3ZC、3FC和2FC常閉觸頭有一個打開或1J常開觸頭、2J常閉觸頭和ZJ常開觸頭中有一個打開，并且4J常開觸頭和FJ常開觸頭中有一個打開時，2ZC線圈失電，2ZC常開觸頭打開、常閉觸點閉合。當3ZC、3FC和2ZC常閉觸頭都閉合，1J常開觸頭、2J常閉觸頭和FJ常開觸頭都閉合或4J常開觸頭，ZJ常開觸頭都閉合時，2FC線圈得電，2FC常開觸頭閉合、常閉觸頭打開；當3ZC、3FC和2FC常閉觸頭有一個打開或1J常開觸頭、2J常閉觸頭和FJ的常開觸頭中有一個打開并且4J常開觸頭和ZJ常開觸頭有一個打開時，2FC線圈失電，2FC常開觸頭打開，常閉觸點閉合。接觸器3ZC和3FC控制回路同時受2ZC、2FC或ZC1常閉觸頭的串聯控制。2J常開觸頭和3J常閉觸頭串聯之后串ZJ常開觸頭串于3ZC的控制回路中；2J常開觸頭和3J常閉觸頭串聯之后串FJ常開觸頭串于3FC的控制回路中。3J常開觸頭和4J常閉觸頭串聯之后串FJ常開觸頭串于3ZC的控制回路中；3J常開觸頭和4J常閉觸頭串聯之后串ZJ常開觸頭串于3FC控制回路中。3ZC的控制回路中還單獨串有3FC的常閉觸頭；3FC的控制回路中還單獨串有3ZC的常閉觸頭。當2ZC、2FC、ZC1和3FC的常閉觸頭都閉合，2J常開觸頭、3J常閉觸頭、ZJ常開觸頭都閉合或3J常開觸頭、4J常閉觸頭和FJ常開觸頭都閉合時，3ZC線圈得電，3ZC的常開觸頭閉合，常閉觸頭打開；當2ZC、2FC、ZC、和3FC的常閉觸頭有一個打開或2J常開觸頭、3J常閉觸頭、ZJ常開觸頭中有一個打開并且3J常開觸頭、4J常閉觸頭、FJ常開觸頭中有一個打開時，3ZC線圈失電，3ZC常閉觸頭閉合、常開觸頭打開。當2ZC、2FC、ZC1和3ZC的常閉觸頭都閉合，2J常開觸頭、3J常閉觸頭和FJ常開觸頭都閉合或3J常開觸頭、4J常閉觸頭和ZJ常開觸頭都閉合時，3FC線圈得電，3FC的常開觸頭閉合、常閉觸頭打開；當2ZC、2FC、ZC1和3ZC的常閉觸頭有一個打開，或2J常開觸頭、3J常閉觸頭和FJ常開觸頭有一個斷開并且3J常開觸頭、4J常閉觸頭和ZJ常開觸頭有一個斷開時，3FC線圈失電，3FC的常開觸頭打開，常閉觸頭閉合。接觸器BZC線圈控制回路中串有J的常開觸頭，當J的常開觸頭閉合時，BZC線圈得電，BZC的常開觸頭閉合、常開延時閉觸頭延時閉合；當J的常開觸頭打開時，BZC線圈失電，BZC的常開觸頭和常開延時閉觸頭打開。
結合圖5，繼電器3QSJ、2QSJ、1QSJ、2LSJ、1LSJ1為保護繼電器。3QSJ的線圈控制回路中串接有重量限制器觸點開關3QXW的長閉觸頭；2QSJ的控制回路中串接有重量限制器觸點開關2QXW的常閉觸頭；1QSJ的控制回路中串接有重量限制器觸點開關1QXW的常閉觸頭；2LSJ的控制回路中串接有力矩限制器中的觸點開關2CLJ的常開觸點；1LSJ1的控制回路中串接有力矩限制器中的觸點開關1CLJ的常開觸頭。控制電路中還串有一個變壓器的原邊線圈，變壓器付邊線圈接整流橋，整流橋輸出的直流電源作為重量和力矩的報警電路的電源。力矩報警器LD的控制回路中串接有2LSJ繼電器的常開延時閉觸頭；重量報警器ZD的控制回路中串接有1QSJ繼電器的常閉延時開觸頭。
控制電路控制電機運轉，電機變速過程中每相鄰兩擋之間都有適當的延時時間，電機不會跳擋變速。加速過程中，從第一擋到第二擋的延時時間為接觸器BZC的延時頭的整定時間，為1～2秒；從第二擋到第三擋的延時時間為繼電器2J的延時頭的整定時間，為1～2秒；從第三擋到第四擋的延時時間為繼電器3J的延時頭的整定時間，為2～3秒。下降過程中，從第四擋到第三擋的延時時間為繼電器4J的延時頭的整定時間，為1～2秒；從第三擋到第二擋的延時時間為繼電器3J1的延時頭的整定時間，為2～3秒；從第二擋到第一擋沒有延時時間。
作為機構運轉動力，提升電機運轉與否，怎樣運轉，靠鑰匙開關QA、啟動按鈕QA1、停止按鈕TA、重載和輕載轉換開關LHK和十字轉換開關GK由操作人員來決定，接通鑰匙開關，十字開關處于零位，按一下啟動按鈕，控制電路和主電路接通電源，處于準備工作狀態。電機運轉以前，重載和輕載轉換開關撥在重載擋位上，電機運轉時以重載工況下的四種速度正轉或反轉；重載和輕載轉換開關撥在輕載擋位上，電機運轉時以輕載工況下的四種速度正轉或反轉。十字轉換開關GK有七對觸點開關，往前推十字開關手柄有四擋，往后接十字開關也有四擋，每個擋位上都有確定的觸點開關接通，由不同組合的觸點開關的通斷控制控制電路中的繼電器線圈的電源的通斷，從而控制主電路中接觸器線圈的電源的通斷，確定主電路中接觸主觸頭的通斷，不同的接觸器主觸頭的通斷提供給電機不同的工作電源，使電機正反轉并獲得重載擋位和輕載擋位上不同的運轉速度。十字轉換開關手柄位置與其觸點開關通斷的對應關系分析如下結合附圖6，手柄處于零位時，只有GK1觸點開關接通；手柄往前推至第一擋時，只有GK3和GK4觸點開關接通；往前推至第二擋時，只有GK3、GK4和GK4觸點開關接通；往前推至第三擋時，只有GK3、GK4、GK5和GK6觸點開關接通；往前推至第四擋時，只有GK3、GK4、GK5、GK6和GK7觸點開關接通。手柄往后拉至第一擋時，只有GK2和GK4觸點開關接通；往后拉至第二擋時，只有GK2、GK4、GK5觸點開關接通；往后拉至第三擋時，只有GK2、GK4、GK5和GK6觸點開關接通；往后拉至第四擋時，只有GK2、GK4、GK5、GK6和GK7觸點開關接通。重載和輕載轉換開關撥在重載擋位上，當手柄往前推至第一擋時，GK3和GK4觸點開關閉合，FJ繼電器線圈得電，FJ常開觸點閉合，1J線圈得電，1J常開觸頭閉合，1J常閉延時開觸頭延時打開，1J常開延時閉觸頭延時閉合，接觸器2FC線圈得電直至1J常閉延時開觸頭打開為止，接觸器2FC觸頭閉合使ZC1線圈得電，ZC1常開觸頭閉合，提供給電機調速部分電源直到1J常閉延時開觸頭打開為止，當1J常開延時閉觸頭延時閉合以后，繼電器J的線圈得電，J的常開觸頭閉合，常開延時閉觸頭延時閉合，由于1J常開觸頭閉合，DJ線圈得電，DJ常開觸頭閉合，使6J線圈得電，6J常開觸頭閉合，當J的常開延時閉觸頭閉合之后，接觸器1FC2線圈得電，1FC2常開觸頭閉合提供給提升電機重載反轉電源，當J的常開延時閉觸頭閉合以后，接觸器2FC和ZC1線圈重新得電，同時，接觸器BZC線圈得電，接觸器2FC、ZC1和BZC常開觸頭同時閉合提供給電機調速電源和制動器液壓推桿電機電源，由1FC2、2FC、ZC1、BZC常開觸頭閉合提供給提升電機和制動器液壓推桿電機電源后，制動器制動瓦被打開的同時，電機開始工作于下降第一擋速度；當手柄往前推至第二擋時，GK3、GK4和GK5的觸點開關閉合，在第一擋GK3和GK4觸點開關閉合的情況下，再閉合GK5的觸點開關，使2J線圈得電，2J的常閉觸頭打開使接觸器2ZC和ZC1線圈失電，同時2J常開觸點閉合使接觸器3FC線圈得電，2ZC和ZC1和常開觸頭打開而同時3FC的常開觸頭閉合提供給電機另一種工作電源，使電機工作于第二擋下降速度下；當手柄往前推至第三擋時，GK3、GK4、GK5和GK6的觸點開關閉合，在第二擋的基礎上又閉合了GK6的觸點開關，使3J和3J1的并聯線圈得電，3J的常閉觸點打開使接觸器3FC線圈失電，同時3J的常開觸頭閉合使3ZC接觸器線圈得電，3FC的常開觸頭打開、3ZC的常開觸頭閉合，提供給電機另一種工作電源使電機工作于下降第三擋速度下；當手柄推至第四擋時，GK3、GK4、GK5、GK6和GK7的觸點開關閉合，在第三擋速度的基礎上又閉合了GK7的觸點開關，使4J和4J1的并聯線圈得電，4J的常閉觸點打開使3ZC線圈失電，4J的常開觸點閉合使接觸器2ZC和ZC1線圈得電，3ZC常開觸點打開，2ZC和ZC1的常開觸頭閉合提供給電機另一種工作電源，使電機工作于下降第四擋工作速度下。當重載和輕載轉換開關撥在重載擋位上，當手柄往后拉至第一擋時，GK2和GK4觸點開關閉合，GK2觸點開關閉合使ZJ繼電器線圈得電，ZJ的常開觸頭閉合，GK4觸點閉合使繼電器1J、J、DJ、6J觸頭的動作與往前推至第一擋時的動作相同，接觸器2ZC和ZC1線圈得電，常開觸頭閉合提供給電機電源，直至1J的常閉延時開觸點打開為止，1J常開延時閉觸頭閉合后，1ZC2接觸器線圈得電，1ZC2的常開觸頭閉合提供給電機重載正轉電源，當J的常開延時閉觸頭閉合以后，接觸器2ZC和ZC1線圈再次得電，同時制動器液壓推桿電機的控制接觸器BZC的線圈得電，接觸器1ZC2、2ZC、ZC1和BZC常開觸點閉合，提供給電機電源使電機工作于上升第一擋速度下；當手柄往后拉至第二擋時，GK2、GK4和GK5觸點開關閉合，GK5觸點開關閉合使2J線圈得電，2J常閉觸點打開、常開觸點閉合，接觸器2ZC和ZC1線圈失電，3ZC線圈得電，2ZC和ZC1的常開觸頭打開，3ZC的常開觸頭閉合提供給電機另一種電源，使電機工作于上升第二擋速度下；當手柄往后拉至第三擋時，GK2、GK4、GK5和GK6觸點開關閉合，GK6觸點開關閉合使3J電圈得電，3J常閉觸頭打開、常開觸頭閉合，接觸器3ZC線圈失電，3FC線圈得電，3ZC常開觸頭打開，3FC常開觸頭閉合提供給電機另一種電源，使電機工作于上升第三擋速度下；當手柄往后拉至第四擋時，GK2、GK4、GK5、GK6和GK7觸點開關閉合，GK7觸點開關閉合使4J線圈得電，4J的常閉觸頭打開、常開觸頭閉合使接觸器3FC線圈失電，2FC和ZC1線圈得電，3FC常開觸點打開，2FC和ZC1常開觸頭閉合提供給電機另一種工作電源，使電機工作于上升第四擋速度下。重載和輕載轉換開關撥在輕載擋位上，操作手柄對電機進行調速的調速工作原理與重載和輕載轉換開關撥在重載擋位上時完全相同，只是由于重載和輕載擋位開關撥在輕載擋位上，DJ線圈不得電，而HJ線圈得電，DJ常開觸頭打開，6J線圈不得電，6J常開觸頭打開，接觸器1ZC2和1FC2線圈不會得電；HJ線圈得電，HJ常開觸頭閉合使接觸器1ZC1線圈得電代替在手柄往后拉時接觸器1ZC2線圈得電，使1FC1得電代替在手柄往前推時接觸器1FC2線圈得電。手柄往前推接觸器1FC1代替1FC2線圈得電，1FC1常開觸點閉合提供給電機輕載反轉電源，對應手柄擋位電機有四種不同的下降速度，這四種下降速度與重載擋位上的四種下降速度不同。手柄往后拉，接觸器1ZC1代替1ZC2線圈得電，1ZC1常開觸頭閉合提供給電機輕載正轉電源，對應手柄擋位電機有四種不同的上升速度，這四種上升速度與重載擋位上的四種上升速度不同。電機運轉過程中，把十字轉換開關GK手柄打到零位，只有GK1觸點開關閉合，除ZC接觸器線圈得電之外，所有其他繼電器和接觸器線圈失電，主電路中控制電機的接觸器的主觸頭全部打開，電機停止運轉，制動器液壓推桿電機停止工作，制動器強力彈簧推動制動瓦抱閘制動，停止機構運行。
安全保護裝置有高度限位器9，重量限制器35和力矩限制器34。安全保護裝置與控制電路共同控制電機在起升機構遇到不安全因素時，停止電機正轉。高度限制器輸入軸與轉筒相連，隨轉筒一起轉動，調節高度限位器9使重物達到不安全高度時，轉筒轉到一定的程度反映到高度限位器撞開其觸點開關GXK。GXK觸點開關串接在控制電路中ZJ繼電器線圈控制回路中，撞開GXK觸點開關將使ZJ線圈失電，ZJ常開觸頭打開，電機正轉時線圈得電的接觸器1ZC1、1ZC2、2ZC、2FC、ZC1、3ZC、3FC和BZC線圈失電，接觸器觸頭打開，切斷電機正轉電源。重量限制器35中有1QXW、2QXW、3QXW三個觸點開關，分別被三根頂桿頂著，頂桿與觸點開關之間的距離可以調節，調節三根頂桿分別對應確定的起重量把觸點開關撞開。當2QXW觸點開關的常閉觸頭被撞開時，繼電器2QSJ的線圈失電，2QSJ的常開延時閉觸頭延時打開，當HJ繼電器線圈得電，HJ的常開觸頭打開時，主電路中接觸器的控制線圈都失電，電機電源被接觸器常開觸頭斷開，電機停止工作。當3QXW觸點開關的常閉觸頭被撞開時，繼電器3QSJ線圈失電，3QSJ的常開延時開觸頭延時打開，使3J和3J1繼電器線圈延時一段時間后失電，3J的常開觸頭打開、常閉觸頭閉合，電機正轉時3FC接觸器線圈失電，電機反轉時3ZC接觸器線圈失電，電機只能工作在第二擋速度和第一擋速度下。當1QXW觸點開關的常閉觸頭被撞開時，1QSJ繼電器線圈失電，繼電器1QSJ的常開延時開觸頭延時打開，繼電器ZJ線圈延時一段時間失電，ZJ常開觸頭打開，電機正轉時線圈得電的接觸器1ZC1、1ZC2、2ZC、2FC、ZC1、3ZC、3FC和BZC線圈失電，接觸器觸頭打開，斷開電機正轉電源；繼電器1QSJ的常閉延時閉觸頭延時閉合，閉合之后，重量報警器ZD得電，發出聲光報警。力矩限制器有兩個觸點開關2CLJ和1CLJ，兩個觸點開關的頂桿也可調節，調節頂桿使其對應確定的力矩把觸點開關撞開，觸頭開關的常開觸頭閉合。當1CLJ的常開觸頭被撞閉合時，繼電器1LSJ線圈得電，繼電器1LSJ的常閉延時開觸頭延時打開，打開之后使ZJ繼電器線圈失電，ZJ常開觸頭打開，電機正轉時線圈得電的接觸器1ZC1、1ZC2、2ZC、2FC、ZC1、3ZC、3FC和BZC線圈失電，接觸器常開觸頭打開，切斷電機正轉電源；當觸點開關2CLJ常開觸點被撞閉合時，繼電器2LSJ線圈得電，2LSJ的常開延時閉觸頭延時閉合之后力矩報警器LD得電，發出聲光報警。
權利要求1.主要有電機、聯軸器、減速器、制動器、鋼繩卷筒、電氣控制系統、安全保護裝置的起重機提升機構，其特征是電機(1)與鋼繩卷筒(7)平行布設在減速器(4)的同一側，由電氣控制系統控制著特殊的電機(1)，其電機輸出軸(11)經彈性聯軸器(3)直接與位于減速器(4)的階梯凹面處(12)的輸入軸(13)相連接，輸入軸的另一端固定有制動輪(18)，輪的兩側有制動瓦(17)，制動臂(16)，彈簧組件(21)和連桿機構(20)并與固定在制動器(5)的底座(22)上的電動液壓推桿(23)相連，減速器內有數對傳遞力矩的齒輪(31)分別裝在輸入軸(13)，中間軸(24)和輸出軸(30)上，輸出軸上有外齒圈(32)，與卷筒相連的有內齒圈(33)；電機(1)的輸出力矩經彈性聯軸器(3)直接傳給減速器的輸入軸(13)及制動輪(18)，再經減速器中的相互嚙合的二級齒輪減速后，到輸出軸(30)的外齒圈(32)和卷筒端部的內齒圈(33)，通過內外齒圈的相互嚙合傳到卷筒(7)上，并由電氣控制系統(2)，制動器(5)，安全保護裝置(10)共同實現機構在重載、輕載各不同擋位上的運行以及啟動、停機和遇到故障時的安全保護；電氣控制系統有主電路和控制電路，主電路中電機(1)有四個三相接線柱，分別經不同的正、反換相接觸元件及串接在兩相中的過流繼電元件再與三相電源相連接，制動器(5)中的液壓推桿電機(36)同樣經一接觸元件及串接在兩相中的過流繼電元件再與三相電源相連接，三相電源中又串接有總接觸元件；控制電路中有電路保護元件、啟動控扭組件、停止按鈕組件、重載和輕載用轉換組件、擋位轉換組件、安全保護組件和繼電元件，它們控制著主電路中接觸元件的控制電源并將通斷信號輸送給主電路中的接觸元件；閉合各不同的接觸元件，會給電機提供不同的工作電源，使電機正、反轉并獲得重載和輕載各不同擋位上的運轉速度，而且每相鄰擋位之間都有適當的延時時間；控制電路還控制著位于主電路中的電動液壓推桿電機，當電機開始啟動時，控制液壓推桿電機的接觸元件得電并同時閉合觸頭，供給液壓推桿電機三相電源，則液壓推桿電機也啟動并經連桿機構(20)推開制動器的制動瓦(17)，使機構運行；當需要電機停止運轉時，控制電路同時切斷控制電機的接觸元件中的電源，從而切斷主路中的三相電源，推桿電機也停止運轉，制動器中的連桿機構(20)和彈簧組件(21)共同作用于制動臂(16)及制動瓦(17)，制動器抱閘制動，減速器停止傳遞力矩，鋼繩卷筒不轉動，鋼繩不產生滑移，機構停止運行；當主電路出現故障時，主電路中的過流繼電元件的常閉觸頭斷開，總接觸元件的控制電源被切斷并使其常開觸頭斷開，從而切斷了主電路及控制電路的電源；當控制電路出現故障時，控制電路中的電路保護元件會切斷控制電路上的電源，并經總接觸元件切斷主電路電源；當機構在運行中出現不安全因素時，位于控制電路中的安全保護組件開關被撞開，切斷了電路中保護元件的電源，同時切斷了控制電路中控制電機正轉的繼電元件電源，從而切斷了電機向卷揚方向繼續轉動的電源，阻止電機(1)正轉。
2.根據權利要求1所述的提升機構，其特征是減速器(4)的殼體的水平截面(29)均是呈階梯狀長條形，殼體的頂部亦是水平的。
3.根據權利要求1所述的提升機構，其特征是減速器上固定、支承各軸的軸承(27)是選用向心推力球軸承的，其軸承的內側裝有擋油盤(28)，軸承的外側裝有調整圈(25)，在軸未伸出減速器殼體的位置嵌有悶蓋(26)，在軸伸出減速器殼體的位置嵌有透蓋(14)。
4.根據權利要求1所述的提升機構，其特征是電氣控制系統的主電路(37)中，提供給電機(1)的四條三相電源電路中，都在兩相串有過流繼電器。
5.根據權利要求1所述的提升機構，其特征是電氣控制系統的控制電路(38)中，每相鄰擋位之間的延時時間是整定為1～2秒和2～3秒。
專利摘要本實用新型涉及采用特殊電機配套的起重機提升機構；它解決了整體結構復雜，布局不緊湊和不能同時滿足高速運行和低速慢就位的難題；其特征是電機和卷筒布設于減速器的同一側，電機力矩經聯軸器直接傳給減速器的輸入軸及制動輪，再經減速器的力矩齒輪到輸出軸的外齒圈和卷筒的內齒圈并由電氣控制系統、制動器、保護元件共同實現機構在多擋位上的運行及啟動、停機和遇到故障時的安全保護；能廣泛應用于各種卷揚、提升機械。
文檔編號B66D1/02GK2156168SQ9323398
公開日1994年2月16日 申請日期1993年5月18日 優先權日1993年5月18日
發明者金則清, 丁毫光, 侯廣林, 樊智明, 楊聲利, 傅劍雄, 雷久君, 陳小亮, 陳文靖, 王一華, 鄭榮林, 葉南祥 申請人:江麓機械廠