[发明专利]龙门起重机安全保护方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及起重机安全保护方法与系统，尤其是龙门起重机安全保护方法与系统。

背景技术

CN200810212121.7公开一种起重机安全保护系统，包括若干传感器、控制器以及保护动作执行机构；所述传感器实时检测起重机的工作状态并传送给控制器；根据传感器的检测数据，控制器计算当前工作状态下，起重机各个特性确定的最大允许载荷；比较上述与起重机各个特性相关的最大允许载荷，取其中最小值并取预定的设计余量后，获得额定工作载荷G额定；根据传感器数据，计算获得当前的实际吊重；将实际吊重和所述额定工作载荷相比较，若超过预设的安全范围时，则所述控制器发出限制起重机向危险方向运动的安全保护控制信号；所述保护动作执行机构根据上述安全保护控制信号限制起重机向危险方向动作。但上述方法并不完全适用于龙门起重机安全保护。

CN200710015505.5一种感应式安全运行起重机，它包括起重机本体，在起重机两侧的端梁头上安装有感应式接近开关，感应式接近开关串接在起重机行走控制电路中。当轨道附近的人员靠近起重机时或两起重机靠近时，感应式接近开关得到感应信号后发生作用，将运走电路切断，立即刹车或无法起动。从而防止事故发生。

大型龙门吊(起重机)其结构由主梁和两个支腿组成，整体结构相似门型，其自重大，加上在工作状态下，可能出现的动力载荷，其负载往往可以超过额定值，传统的起重机安全保护方法局限在限载限速，无法对龙门吊实现可靠的保护功能。如果出现超载或因各种原因出现其他附加载荷情况，时常发生事故，造成的结果往往是灾难性的。龙门吊日悬臂的臂长的1/4位置和支撑的某个支撑点的受力也很大可能带来危险。尤其是龙门吊在吊件工件过程是一个动态的过程，加速与减速的过程往往产生附加冲力，附加的应力造成的结果更具危险性。

发明内容

本发明目的是提出一种自动保护龙门吊结构的安全方法及系统，能够对龙门吊进行实时监控和保护，能够最可靠的防止超载，保证设备的安全运行，尤其是在线指示负载的应力范围。在临界状态时控制加速与减速的过程，能保证龙门起重机设备的安全运行。

本发明的技术方案是：龙门起重机安全保护方法，其特征是至少在负重的龙门主梁上中央以及中央至两端间的中间的二个位置设有应变传感器，以及在水平臂的下端二端垂直支承处共五个位置的设的应变传感器，应变传感器输出的应变信号对应着这五个位置的所受的应力，这五个位置的应变传感器应变值实时输出采集的应变信号，经过数据换算成应力。

当对应着应力的应变传感器输出的应变信号ε≥某定值1，意味着龙门起重机水平臂、垂直支承处负载近似于负载平衡点，此时，此时系统给出限制动态载荷信号，荷重处在龙门吊的运动应该均匀或者限定在一定加速度以下。系统限止动态载荷的作用。

当对应着应力的应变传感器输出的应变信号ε≥某定值2时，定值2大于某定值1时，系统达到负载平衡，系统发出安全保护控制信号，即进行报警信号，限制起重机运动；

当对应着应力的应变传感器输出的应变信号ε≥某定值3时，保护动作执行机构根据上述安全保护控制信号限制起重机动作或使起重机的动作停止。

本发明的定值1至定值3是基于水平梁上的三个位置的水平臂和二端垂直支承处所受变形量应变的总输出的平均值ε≥某值作判断的。

龙门起重机水平臂是由钢材制备，在龙门起重机工作过程中，由于负载在水平臂上是变化的，在不同的负载部位或负荷条件下具有不同的应变，在上述情况下其负载应变实际上是一个变数，本发明提出的相对应变的多参量方法可以使安全性增加，

ε：应变，ΔL/L＝ε，ΔL为相对伸长或收缩(变形)，L：臂或梁或柱的长度，防止起重机以巨大的惯性冲击，可以降低起重机行走速度的方法降低惯性力。

本发明的应变变形量测量可以采用压电材料应变片，也可以采用光纤光栅传感器，二种传感器抗干扰和稳定性好，且进行应力的实时在线监测。

本发明的有益效果是：通过一种自动保护龙门吊结构的安全方法及系统，能够对龙门吊进行实时监控和保护，能够最可靠的防止超载，保证设备的安全运行，尤其是在线指示负载的应力范围。在临界状态时控制加速与减速的过程，能保证龙门起重机设备的安全运行。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明双路采样电路框图

图3是AD转换电路图

具体实施方式