устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека

Формула изобретения

1. Устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека, содержащее чувствительный элемент, взаимодействующий с управляющими элементами и установленный в нижней части корпуса объекта, сигнализатор, включенный в цепь управления, отличающееся тем, что источник напряжения электрически соединен с входом реверсивного пускателя управления ходом, с постоянно замкнутыми его контактами, выход которого с одной стороны соединен с реле времени с силовыми контактами и через постоянно замкнутый контакт отключающего реле с понижающим трансформатором, выход которого связан с последовательно соединенным чувствительным элементом, реле сигнализации - с постоянно разомкнутыми силовыми контактами, сигнальной лампой и ревуном, а с другой стороны - с контактором управления хода и двигателем хода, при этом реле времени через зеленую лампу, выключатель грузозахвата соединено с последовательно соединенными контактором управления грузозахватом, реверсивным пускателем управления грузозахватом и двигателем грузозахвата.

2. Устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека по п.1, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде датчика инфракрасного излучения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к устройствам для техники безопасности при попадании человека в рабочую зону крана.

Известна система управления грузоподъемным средством (а.с №1353718 В 66 С 13/20), содержащая: дополнительный двухпозиционный пневмораспределитель и клапан последовательности, причем вход дополнительного пневмораспредилителя связан с магистралью, соединяющей переключатель и один из входов узла управления приводом подъема, а выход через инерционное звено соединен с пневмораспределителем привода захвата, канал управления подключен к выходу клапана последовательности, который своим входом подсоединен к магистрали, соединяющей узел управления приводом подъема и рабочую полость силового цилиндра привода подъема.

Недостатками данной системы являются:

1) сложность устройства;

2) наличие пневмосистемы усложняет конструкцию управления грузоподъемным устройством, понижает надежность.

Известно устройство для управления грузоподъемным механизмом со стрелой (а.с №1794864 В 66 С 13/22), содержащее блок оптических излучателей, в зоне действия которого расположен блок фотоприемников, подключенный выходами к входам блока определения ошибки позиционирования, выходы которого подключены к управляющим входам привода подъема и поворота стрелы, блоки оптических излучателей и фотоприемников включают в себя по крайней мере три группы излучателей и фотоприемников, первые из которых установлены на пути, а вторые, выходами которых образованы соответственно первый, второй и третий выходы блока, соединены с соответствующими входами блока определения ошибки позиционирования на боковых продольных и поперечной поверхностях конструкции, а блок определения ошибки позиционирования включает в себе триггер контроля высоты подвеса конструкции, триггеры контроля положения продольной и боковой поперечной поверхностей конструкции и элементы И, выходом одного из которых образован первый выход блока, а входы первого элемента И подключены соответственно к выходу триггера контроля высоты подвеса конструкции, входом которого образован вход блока, соединенный с первым выходом блока фотоприемников, и к выходу второго элемента И, входы которого соединены с выходом триггера контроля положения боковой продольной поверхности конструкции, выходом которого образован второй выход блока, а входом образован второй вход блока, и с выходом триггеров контроля положения боковой поперечной поверхности конструкции, входами которых образован третий вход блока, а выходом - второй выход.

Недостатками данного устройства являются:

1) сложность устройства, состоящего из блока оптических излучателей и использование фотоприемников, подключенных к блоку определения ошибки позиционирования;

2) не учитывается возможность появления человека под рассматриваемым грузом;

3) большое количество используемых датчиков.

Известно устройство для селективного обнаружения биологических объектов (а.с №1239738 G 08 В 13/26), содержащее два канала измерения частоты, каждый из которых состоит из чувствительного элемента, включенного в контур генератора, к выходу которого последовательно подключены усилитель, частотный детектор и пороговый элемент, а выходы каналов измерения частоты через блок совпадения соединены с блоком индикации, причем чувствительные элементы, емкостный и индуктивный, входят в состав выносного зонда, емкостный чувствительный элемент выполнен в виде кольцевой щели в металлической пластине, а индуктивный чувствительный элемент представляет собой кольцевые витки изолированного металлического провода, расположенные в щели емкостного элемента.

Недостатками данного устройства являются:

1) сложность устройства, включающее в себя два канала измерения частоты, каждый из которых состоит из чувствительного элемента емкостного и индуктивного;

2) действие устройства на ограниченном, минимальном расстоянии.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для контроля местоположения подвижного объекта в рабочей зоне (а.с №1669852 В 66 С 13/18, G 08 G 1/123), содержащее:

установленные в последней и расположенные на одной прямой управляющие элементы, а на подвижном объекте в нижней части его корпуса - чувствительный элемент для взаимодействия с управляющими элементами, включенный в цепь управления сигнализатором, снабжено включенными в цепь управления сигнализатором дополнительными чувствительными элементами, которые установлены равномерно по окружности относительно первого чувствительного элемента, который и два из дополнительных чувствительных элемента расположены на одной прямой, перпендикулярной продольной оси симметрии подвижного объекта, а управляющие элементы установлены на расстоянии друг от друга, равном радиусу окружности, на которой размещены дополнительные чувствительные элементы.

Недостатками данного устройства являются:

1) сложность устройства, содержащее дополнительные чувствительные элементы расположенные на одной прямой;

2) неудобство конструкции, так как управляющие элементы установлены на расстоянии друг от друга, равном радиусу окружности.

Задача изобретения - упрощение конструкции и предотвращение опасной ситуации, при появлении в рабочей зоне крана человека, путем оповещения машиниста.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека, содержащее чувствительный элемент, взаимодействующий с управляющими элементами и установленный в нижней части корпуса объекта, сигнализатор, включенный в цепь управления, отличается тем, что источник напряжения электрически соединен с входом реверсивного пускателя управления ходом, с постоянно замкнутыми его контактами, выход которого с одной стороны соединен с реле времени с силовыми контактами и через постоянно замкнутый контакт отключающего реле - с понижающим трансформатором, выход которого связан с последовательно соединенным чувствительным элементом, реле сигнализации с постоянно разомкнутыми силовыми контактами, сигнальной лампой и ревуном, а с другой стороны - с контактором управления хода и двигателем хода, при этом реле времени через зеленую лампу, выключатель грузозахвата соединено с последовательно соединенными: контактором управления грузозахватом, реверсивным пускателем управления грузозахватом и двигателем грузозахвата. Устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека содержит чувствительный элемент, выполненный в виде датчика инфракрасного излучения.

Новые существенные признаки:

1) источник напряжения электрически соединен с входом реверсивного пускателя управления ходом, с постоянно замкнутыми его контактами, выход которого с одной стороны соединен с реле времени с силовыми контактами и через постоянно замкнутый контакт отключающего реле с понижающим трансформатором

2) выход понижающего трансформатора связан с последовательно соединенным чувствительным элементом, реле сигнализации с постоянно разомкнутыми силовыми контактами, сигнальной лампой и ревуном

3) реверсивный пускатель управления хода связан с одной стороны с контактором управления хода и двигателем хода

4) реле времени через зеленую лампу, выключатель грузозахвата соединено с последовательно соединенным контактором управления грузозахватом, реверсивным пускателем управления грузозахватом и двигатель грузозахвата

5) чувствительный элемент выполнен в виде датчика инфракрасного излучения

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат заключается в том, что происходит упрощение конструкции и предотвращение опасной ситуации, при появлении в рабочей зоне крана человека срабатывает датчик инфракрасного излучения, после его срабатывания сигнал поступает на реле сигнализации и далее оно замыкает свои постоянно разомкнутые контакты, подавая напряжение на красную лампу и ревун в кабине машиниста. При этом напряжение не поступает на реверсивный пускатель управления грузозахватом, и двигатель грузозахвата обесточен, так как реле времени отрабатывает контрольный период времени. В это время оператор должен определить наличие человека в опасной зоне работы крана и успеть среагировать, не допустив аварийной ситуации.

Схематично устройство для контроля появления в рабочей зоне крана человека представлено на чертеже.

Источник напряжения - 1 электрически соединен с входом реверсивного пускателя управления ходом - 2, с постоянно замкнутыми его контактами - 3, выход которого с одной стороны соединен с реле времени - 4 с его силовыми контактами - 5 и через постоянно замкнутый контакт отключающего реле - 6 с понижающим трансформатором - 7, выход которого связан с последовательно соединенньм чувствительным элементом - 8, выполненный в виде датчика инфракрасного излучения, реле сигнализации - 9 с постоянно разомкнутыми силовыми контактами - 10, сигнальной лампой - 11 и ревуном - 12, а с другой стороны с контактором управления хода - 13 и двигателем хода - 14, при этом реле времени - 4 через зеленую лампу - 15, выключатель грузозахвата - 16 соединено с последовательно соединенными: контактором управления грузозахватом - 17, реверсивным пускателем управления грузозахватом - 18 и двигателем грузозахвата - 19.

Устройство работает следующим образом.

В режиме работы грузозахвата напряжение постоянно находится на клеммах реверсивного пускателя управления ходом - 2, подводимое с кабеля - 1. В случае переключения машинистом крана на ход вперед с контактора управления хода - 13 и срабатывания реверсивного пускателя управления ходом - 2 вперед катушка притянет силовые контакты и напряжение попадет на двигатель хода - 14, кран поедет вперед.

В случае, когда крановщик переведет назад контактор управления хода - 13, напряжение попадет на катушку реверсивного пускателя управления ходом - 2, которая своими силовыми контактами замкнет силовые цепи, подающие электропитание на двигатель хода - 14, и кран поедет назад.

В обоих случаях напряжение не попадет на реле времени - 4 и на понижающий напряжение трансформатор - 7, а следовательно, и на датчик инфракрасного излучения - 8, который не будет запитан, так как реверсивный пускатель управления хода - 2 разорвет свои постоянно замкнутые контакты - 3 и через них не будет падать напряжение на реле времени - 4 и понижающий напряжение трансформатор - 7, а следовательно, и на датчик инфракрасного излучения - 8.

В случае срабатывания датчика инфракрасного излучения - 8 при появлении человека в рабочей зоне крана и создания аварийной ситуации напряжение попадет на катушку реле сигнализации - 9, ревун - 12 и красную лампу - 11 в кабине машиниста. После чего машинист принимает самостоятельное решение о прекращении работы до выяснения ситуации и принятию адекватных мер по предотвращению аварии.

Датчик инфракрасного излучения - 8 получит напряжение с понижающего напряжение трансформатора - 7, после приведения контактора управления хода - 13 в нейтральное положение постоянно замкнутые контакты - 3 реверсивного пускателя управления ходом - 2 будут замкнуты, так как катушки реверсивного пускателя управления хода - 2 будут обесточены. При этом напряжение попадет на реле времени - 4 и через постоянно замкнутый контакт отключающего реле - 6 на понижающий напряжение трансформатор - 7 и после обрабатывания контрольного времени реле времени - 4 замкнет свои силовые контакты и подаст напряжение через зеленую лампу - 15, выключатель грузозахвата - 16 на цепи управления реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18 и отключающее реле - 6, которое разомкнет свой постоянно замкнутый контакт, разрывающий цепь питания понижающего напряжение трансформатора - 7, датчика инфракрасного излучения - 8, реле сигнализации - 9.

В независимости от того, сработает датчик инфракрасного излучения - 8 или нет, реле времени - 4, после отработки заданного времени, подаст напряжение на цепи управления реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18, что дает возможность машинисту после принятия решения продолжить работу.

На цепи управления реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18, при установке контактора управления грузозахватом - 17 на сжатие с контактора управления грузозахватом - 17 подается "земля" на катушку реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18, он сработает и своими силовыми контактами подаст напряжение на двигатель грузозахвата - 19 и грузозахват сожмется.

В случае установки контактора управления грузозахвата - 17 на разжатие "земля" подается с контактора управления грузозахвата - 17 на катушку реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18. После того как катушка притянет свои силовые контакты, силовая цепь замкнется и напряжение будет передано на кабель двигателя грузозахвата - 19 и грузозахват разожмется.

Для контроля машинистом правильной отработки реле времени - 4 из цепи, питающей цепи управления реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18, до выключателя - 16 в кабине машиниста, выводится электрическая цепь на клеммник и далее по кабелю в кабину машиниста на зеленую лампу - 15, сигнализирующую о том, что реле времени - 4 отработало, и можно продолжать движение, либо работу грузом вверх или вниз, если не проревел ревун - 12 и не загорелась красная лампа - 11 при получении напряжения с датчика инфракрасного излучения - 8 на реле сигнализации - 9.

В случае работы крана без грузозахватного устройства отключается цепь питания катушек реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18 выключателем - 16 из кабины машиниста.

В случае работы крана без грузозахвата напряжение, поступающее с кабеля - 1, постоянно находится на клеммах реверсивного пускателя управления ходом - 2, при переключении машинистом крана на ход вперед контактором управления хода - 13 и срабатывании реверсивного пускателя управления ходом - 2, катушка притянет силовые контакты и напряжение попадет на двигатель хода - 14, в результате чего кран поедет вперед.

В случае, когда крановщик контактор управления хода - 13 переведет назад, напряжение попадет на катушку реверсивного пускателя управления хода - 2, которая своими силовыми контактами замкнет силовые цепи, подающие электропитание на кабель двигателя хода - 14, и кран поедет вперед.

В обоих случаях напряжение не попадет на реле времени - 4 и на понижающий напряжение трансформатор - 7, через отключающее реле - 6, а следовательно, и на датчик инфракрасного излучения - 8, который не будет запитан, так как реверсивный пускатель управления хода - 2 разорвет свои постоянно замкнутые контакты - 3, и через эти контакты не будет уходить напряжение на реле времени - 4 и понижающий напряжение трансформатор - 7, а следовательно, и на чувствительный элемент - 8.

Когда датчик инфракрасного излучения - 8 получит напряжение 220/12 В с понижающего напряжение трансформатора - 7, после приведения контактором управления хода - 13 в нейтральное положение постоянно замкнутые контакты - 3 реверсивного пускателя управления хода - 2 будут замкнуты, так как катушки будут обесточены. При этом напряжение попадет на реле времени - 4 и понижающий напряжение трансформатор - 7, а также на датчик инфракрасного излучения - 8.

В случае отсутствия грузозахвата работа реле времени - 4 в течение контрольного времени необходима для отработки чувствительного элемента - 8, напряжение попадет на катушку реле сигнализации - 9, срабатывающую от 12 В, реле сигнализации - 9 отрабатывает на красную лампу - 11 и ревун - 12 в кабине машиниста.

Контроль отработки реле времени - 4, из цепи питающей цепи управления реверсивного пускателя управления грузозахватом - 18, до выключателя грузозахвата - 16 в кабине машиниста, выводится электрическая цепь на клеммник и далее в кабину машиниста на зеленую лампу - 15, сигнализирующую, что реле времени - 4 отработало, и можно продолжать движение, либо работу грузом вверх или вниз, если не проревел ревун - 12 и не загорелась красная лампа - 11, при получении напряжения с чувствительного элемента - 8, на реле сигнализации - 9.