一种天车钢丝绳倾斜警示装置及方法
阅读说明：本技术 一种天车钢丝绳倾斜警示装置及方法 (Crown block steel wire rope inclination warning device and method ) 是由 马建成 马懿赫 李太全 马亚男 赵艳玲 韩书娜 李强国 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种天车钢丝绳倾斜警示装置及方法,属于天车电气技术领域。本发明的技术方案是：在天车主小车下方和副小车下方的主钩钢丝绳和副钩钢丝绳前后分别安装一组钢丝绳倾斜检测光电开关,在主钩钢丝绳和副钩钢丝绳倾斜达到或超过预先设定的角度时发出警示信号。本发明的有益效果是：当钢丝绳倾斜超过一定角度时,检测光电开关动作给出钢丝绳倾斜警示信号,提醒天车工及时纠正操作,避免撞击滑线挡板,保证了安全生产。(The invention relates to a crown block steel wire rope inclination warning device and method, and belongs to the technical field of crown block electricity. The technical scheme of the invention is as follows: a group of steel wire rope inclination detection photoelectric switches are respectively arranged at the front and the back of a main hook steel wire rope and an auxiliary hook steel wire rope below a main trolley and an auxiliary trolley of the overhead travelling crane, and warning signals are sent out when the main hook steel wire rope and the auxiliary hook steel wire rope incline to reach or exceed preset angles. The invention has the beneficial effects that: when the steel wire rope inclines beyond a certain angle, the photoelectric switch action is detected to give a steel wire rope inclination warning signal, a crown block worker is reminded of correcting operation in time, the sliding wire baffle is prevented from being impacted, and safety production is guaranteed.)
技术领域
本发明涉及一种天车钢丝绳倾斜警示装置及方法，属于天车电气技术领域。
背景技术
天车是各工矿企业大量使用的一种起重设备，炼钢厂加料110T天车通过主钩、副钩一起吊运废钢斗，来给转炉添加废钢，由于工艺布局原因，废钢斗前部离炉门的间隙有60cm，废钢斗后部距离天车滑线距离也只有60cm,操作过程中，一旦主、副小车、主、副起升配合不好，就会发生钢丝绳倾斜的情况，倾斜严重时，如果这时操作主、副小车，会发生废钢斗前后摆动，撞击天车滑线或者炉门。这种情况在110T天车给转炉加完废钢后，向后撤斗的过程中最为常见，钢丝绳倾斜严重的话，会造成钢丝绳撞击滑线档板，因为废钢斗惯性较大，实际生产中，每年都会发生钢丝绳撞击滑线档板造成整个加料跨滑线停电的情况，对生产的冲击非常大，因为110T天车滑线是高压滑线，人员到现场进行安全确认，联系高压人员送电，基本上每次都在1个小时左右。
发明内容
本发明目的是提供一种天车钢丝绳倾斜警示装置及方法，通过在主钩钢丝绳和副钩钢丝绳前后安装光电开关检测钢丝绳倾斜，当钢丝绳倾斜超过一定角度时，光电开关动作给出钢丝绳倾斜警示信号，提醒天车工及时纠正操作，避免撞击滑线挡板，保证了安全生产，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种天车钢丝绳倾斜警示装置，包含副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组、副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组、副钩钢丝绳后倾斜检测继电器、副钩钢丝绳前倾斜检测继电器、主钩钢丝绳后倾斜检测继电器、主钩钢丝绳前倾斜检测继电器、倾斜警示继电器和倾斜警示蜂鸣器，所述副小车和主小车安装在小车梁上方；副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组和副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组安装于副小车下方，副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组上，副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组上；主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组和主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组安装于主小车下方，主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组上，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组上；副钩钢丝绳上端分别与副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组和副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组连接，副钩钢丝绳下端与副钩钩头连接；主钩钢丝绳上端分别与主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组和主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组连接，主钩钢丝绳下端与主钩钩头连接；
副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组通过副钩钢丝绳后倾斜检测继电器与倾斜警示继电器连接，副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组通过副钩钢丝绳前倾斜检测继电器与倾斜警示继电器连接，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组通过主钩钢丝绳前倾斜检测继电器与倾斜警示继电器连接，主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组通过主钩钢丝绳后倾斜检测继电器与倾斜警示继电器连接，倾斜警示继电器的输出端和倾斜警示蜂鸣器连接。
所述副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组包含副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关档板和副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关档板，副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组包含副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关和副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关，副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关安装于副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关档板上，副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关安装于副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关档板上。
一种天车钢丝绳倾斜警示方法，其特征在于包含下步骤：
（1）副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组和副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于副小车下方，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于主小车下方；副钩钢丝绳上端分别与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接，下端与副钩钩头连接；主钩钢丝绳上端分别与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接，下端与主钩钩头连接；
（2）钢丝绳水平偏移量计算公式为：
L=2ПDβ/360
其中：L为钢丝绳上某点相对原始位置的水平偏移量，单位为CM；
D为某点原始位置和小车平面的垂直距离，单位为CM；
β为倾斜角度；
（3）在主钩钢丝绳发生倾斜到设定的倾斜警示角度时，与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接的倾斜检测继电器线圈得电动作，使得倾斜警示继电器线圈得电动作，倾斜警示蜂鸣器发出警示提醒天车工及时纠正操作避免事故；副钩钢丝绳倾斜，装置的检测动作过程和主钩钢丝绳倾斜相同。
所述副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组和副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于副小车下方1米，副钩钢丝绳左右两侧50CM处；主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于主小车下方1米，主钩钢丝绳左右两侧50CM处。
本发明的有益效果是：通过在主钩钢丝绳和副钩钢丝绳前后安装光电开关检测钢丝绳倾斜，当钢丝绳倾斜超过一定角度时，光电开关动作给出钢丝绳倾斜警示信号，提醒天车工及时纠正操作，避免撞击滑线挡板，保证了安全生产。
附图说明
图1是本发明的整体结构侧视图；
图2是本发明副钩后倾斜检测安装主视图；
图3是本发明的电控部分连接示意图；
图中：副小车1、小车梁2、副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组3、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组5、副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组6、天车滑线7、副钩钢丝绳8、副钩钩头9、主小车10、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组11、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组12、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组13、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组14、主钩钢丝绳15、主钩钩头16、副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关档板17、 副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关18、副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关档板19、 副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关20、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关常开触点21、副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关常开触点22、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关常开触点23、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关常开触点24、副钩钢丝绳后倾斜检测继电器25、副钩钢丝绳前倾斜检测继电器26、主钩钢丝绳后倾斜检测继电器27、主钩钢丝绳前倾斜检测继电器28、主钩钢丝绳前倾斜检测继电器常开触点29、主钩钢丝绳后倾斜检测继电器常开触点30、副钩钢丝绳前倾斜检测继电器常开触点31、副钩钢丝绳后倾斜检测继电器常开触点32、倾斜警示继电器常开延时断开触点33、倾斜警示继电器34、倾斜警示蜂鸣器35。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种天车钢丝绳倾斜警示装置，包含副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组3、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4、副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组5、副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组6、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组11、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组12、主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组13、主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组14、副钩钢丝绳后倾斜检测继电器25、副钩钢丝绳前倾斜检测继电器26、主钩钢丝绳后倾斜检测继电器27、主钩钢丝绳前倾斜检测继电器28、倾斜警示继电器34和倾斜警示蜂鸣器35，所述副小车1和主小车10安装在小车梁2上方；副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组3和副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4安装于副小车1下方，副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组5安装于副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4上，副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组6安装于副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组3上；主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组11和主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组12安装于主小车10下方，主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组14安装于主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组11上，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组13安装于主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组12上；副钩钢丝绳8上端分别与副钩钢丝绳前倾检测斜光电开关档板组3和副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4连接，副钩钢丝绳8下端与副钩钩头9连接；主钩钢丝绳15上端分别与主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组11和主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关档板组12连接，主钩钢丝绳15下端与主钩钩头16连接；
副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组5通过副钩钢丝绳后倾斜检测继电器25与倾斜警示继电器34连接，副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组6通过副钩钢丝绳前倾斜检测继电器26与倾斜警示继电器34连接，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组13通过主钩钢丝绳前倾斜检测继电器28与倾斜警示继电器34连接，主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组14通过主钩钢丝绳后倾斜检测继电器27与倾斜警示继电器34连接，倾斜警示继电器34的输出端和倾斜警示蜂鸣器35连接。
所述副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关档板组4包含副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关档板17和副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关档板19，副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组5包含副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关18和 副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关20，副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关18安装于副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关档板17上，副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关20安装于副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关档板19上。
一种天车钢丝绳倾斜警示方法，其特征在于包含下步骤：
（1）副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组和副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于副小车下方，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于主小车下方；副钩钢丝绳上端分别与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接，下端与副钩钩头连接；主钩钢丝绳上端分别与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接，下端与主钩钩头连接；
（2）钢丝绳水平偏移量计算公式为：
L=2ПDβ/360
其中：L为钢丝绳上某点相对原始位置的水平偏移量，单位为CM；
D为某点原始位置和小车平面的垂直距离，单位为CM；
β为倾斜角度；
（3）在主钩钢丝绳发生倾斜到设定的倾斜警示角度时，与主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组连接的倾斜检测继电器线圈得电动作，使得倾斜警示继电器线圈得电动作，倾斜警示蜂鸣器发出警示提醒天车工及时纠正操作避免事故；副钩钢丝绳倾斜，装置的检测动作过程和主钩钢丝绳倾斜相同。
所述副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组和副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组安装于副小车下方1米，副钩钢丝绳左右两侧50CM处；主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关组和主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关组安装于主小车下方1米，主钩钢丝绳左右两侧50CM处。
在实际应用中，天车滑线最低处和主副小车平面的垂直距离在7米左右。以副钩钢丝绳后倾为例，废钢斗加料时，当副钩钢丝绳向后倾斜角度为1度时，副钩钢丝绳距离天车滑线最低处水平距离（其中12.2CM为7米处副钩钢丝绳的水平偏移量）为60-12.2=47.8cm；当副钩钢丝绳向后倾斜角度为2度时，副钩钢丝绳距离天车滑线最低处水平距离（其中24.4CM为7米处副钩钢丝绳的水平偏移量）为60-24.4=35.6cm；当副钩钢丝绳向后倾斜角度为5度时，副钩钢丝绳距离天车滑线最低处水平距离（其中61CM为7米处副钩钢丝绳的水平偏移量）为60-61=-1cm,即滑线已和滑线相撞。
上述天车钢丝绳倾斜警示装置和方法，主、副钩钢丝绳倾斜检测发射端光电开关和接收端光电开关，分别安装于主、副小车下方，钢丝绳东西两侧50CM处。安装的垂直距离离小车底部太近时，角度变化产生的位移太小，将钢丝绳倾斜检测发射端光电开关和接收端光电开关安装于钢丝绳东西两侧，小车下方1米处。以副钩钢丝绳后倾为例，当副钩钢丝绳向后倾斜角度为1度时，1米处副钩钢丝绳产生的水平偏斜位移为1.7cm，滑线最低处副钩钢丝绳产生的水平偏斜位移为12.2cm；当副钩钢丝绳向后倾斜角度为2度时，1米处副钩钢丝绳产生的水平偏斜位移为3.4cm,滑线最低处副钩钢丝绳产生的水平偏斜位移为24.4cm；当副钩钢丝绳向后倾斜角度为5度时，1米副钩处钢丝绳产生的水平偏斜位移为8.7cm，滑线最低处副钩钢丝绳产生的水平偏斜位移为61cm。所以副钩钢丝绳倾斜检测发射端光电开关和接收端光电开关安装在副钩钢丝绳东西两侧50CM，小车下方1米处，向北位移量为3.4CM的位置。即当副钩钢丝绳倾斜到达或超过2度时，光电开关检测到副钩钢丝绳遮挡信号，说明副钩钢丝绳发生倾斜，立即发出副钩钢丝绳倾斜警示信号给天车工及时纠正操作，此时滑线最低处副钩钢丝绳产生的倾斜位移为24.4cm，和滑线安全距离足够。
如图3，主钩钢丝绳前倾斜检测光电开关常开触点24和主钩钢丝绳前倾斜检测继电器28线圈相连接；
主钩钢丝绳后倾斜检测光电开关常开触点23和主钩钢丝绳后倾斜检测继电器27线圈相连接；
副钩钢丝绳前倾斜检测光电开关常开触点22和副钩钢丝绳前倾斜检测继电器26线圈相连接；
副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关常开触点21和副钩钢丝绳后倾斜检测继电器25线圈相连接；
主钩钢丝绳前倾斜检测继电器常开触点29和倾斜警示继电器34线圈相连接；
主钩钢丝绳后倾斜检测继电器常开触点30和倾斜警示继电器34线圈相连接；
副钩钢丝绳前倾斜检测继电器常开触点31和倾斜警示继电器34线圈相连接；
副钩钢丝绳后倾斜检测继电器常开触点32和倾斜警示继电器34线圈相连接；
倾斜警示继电器常开延时断开触点33和倾斜警示蜂鸣器35相连接。
本发明的工作过程如下：
这里以副钩钢丝绳后倾斜为例来进行说明，副钩钢丝绳前倾斜、主钩钢丝绳后倾斜、主钩钢丝绳前倾斜其工作过程类似。
天车工作过程中，当副钩钢丝绳后倾斜达到预先设定的倾斜警示角度（这里设定角度为2度）时，副钩钢丝绳后倾斜检测接收端光电开关20接收不到副钩钢丝绳后倾斜检测发射端光电开关18的信号时，副钩钢丝绳后倾斜检测光电开关常开触点21闭合，副钩钢丝绳后倾斜检测继电器25线圈得电动作，副钩钢丝绳后倾斜检测继电器常开触点32闭合，倾斜警示继电器34线圈得电动作，倾斜警示继电器常开延时断开触点33闭合，倾斜警示蜂鸣器35得电发出警示声音报警，提醒天车工纠正操作，避免滑线放炮事故。如果副钩钢丝绳后倾斜达到预先设定的倾斜警示角度（这里设定角度为2度）并瞬间大于警示角度时，倾斜警示继电器常开延时断开触点33闭合经过设定的延时时间后再断开，保证了这种情况下倾斜警示蜂鸣器35得电发出警示声音报警会有一个持续时间，而不是一个容易被天车工忽视的脉冲式警示声音报警，确保了能够提醒到天车工纠正操作。
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