一种塔式起重机高度传感器论文和设计-钟佩思

全文摘要

本实用新型公开了一种塔式起重机高度传感器，包括下壳体、上壳体、增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置、隔板。下壳体安装有增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置，隔板上方设置有增量式光电编码器、绝对式光电编码器、行程开关，行程开关包括记忆凸轮和微动开关。本实用新型可控制塔式起重机的启停，吊钩高度测量的精度可达到毫米级，断电后可保存吊钩高度信息。

主设计要求

1.一种塔式起重机高度传感器，其特征在于，包括下壳体、上壳体、增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置、隔板；下壳体安装有增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置，隔板上方设置有增量式光电编码器、绝对式光电编码器、行程开关，行程开关包括记忆凸轮和微动开关，增量式光电编码器和绝对式光电编码器分别通过支架固定于隔板上；增量式光电编码器传动装置包括蜗杆、蜗轮、传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ、传动齿轮Ⅲ、传动齿轮Ⅳ，蜗杆通过联轴器连接卷筒转轴，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮为复合齿轮，上方为与蜗杆啮合的蜗轮，蜗轮下方齿轮与传动齿轮Ⅰ啮合，蜗轮在传动轴Ⅰ空转，传动齿轮Ⅱ与传动齿轮Ⅰ同轴转动，传动齿轮Ⅱ与传动齿轮Ⅲ啮合，传动齿轮Ⅲ与传动齿轮Ⅳ参数相同，传动齿轮Ⅲ上方为记忆凸轮，传动齿轮Ⅲ与传动齿轮Ⅳ啮合并且平级转动，传动齿轮Ⅳ与增量式光电编码器同轴转动；所述绝对式光电编码器传动路线包括蜗杆、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、绝对式光电编码器，绝对式光电编码器传动路线传动轴为蜗杆，锥齿轮Ⅰ与蜗杆通过键连接，锥齿轮Ⅰ与锥齿轮Ⅱ啮合，锥齿轮Ⅱ与绝对式光电编码器同轴转动，实现对吊钩高度信息的采集，并且绝对式光电编码器在塔式起重机断电后依然能保留吊钩的高度信息。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种塔式起重机高度传感器，其特征在于，所述传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ、通过六边形结构固定于传动轴Ⅱ。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于起重机械技术领域，尤其涉及一种塔式起重机高度传感器。

背景技术

塔式起重机作为一种广泛应用于建筑工程的垂直运输机械，具有起落距离长、负载重量大、作业地点高、涉及空间广等特点，因而施工风险较大，在操作不当、稳定不足或装置失修时容易发生倾倒、折断、脱钩、断绳等高空坠物事故，而事故一旦发生，往往造成严重危害。塔式起重机的安全装置能够阻止此类危险源发生，因此对于维护相关人身财产安全，保障工程进度质量具有重要意义。起升高度限位器是起重机械重要的安全保护装置，它用于控制并限定起升机构的运行范围（上升极限、下降极限），其功能可靠与否将直接影响起重机械的安全运行。目前的产品存在精度差（误差在5cm以上）、寿命短、高度信息无法保留等问题。

发明内容

本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种可将吊钩高度信息进行实时采集和反馈的塔式起重机高度传感器。

本实用新型所采用的技术方案为：一种塔式起重机高度传感器，包括下壳体、上壳体、增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置、隔板；下壳体安装有增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置，隔板上方设置有增量式光电编码器、绝对式光电编码器、行程开关，行程开关包括记忆凸轮和微动开关，增量式光电编码器和绝对式光电编码器分别通过支架固定于隔板上；增量式光电编码器传动装置包括蜗杆、蜗轮、传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ、传动齿轮Ⅲ、传动齿轮Ⅳ，蜗杆通过联轴器连接卷筒转轴，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮为复合齿轮，上方为与蜗杆啮合的蜗轮，蜗轮下方齿轮与传动齿轮Ⅰ啮合，蜗轮在传动轴Ⅰ空转，传动齿轮Ⅱ与传动齿轮Ⅰ同轴转动，传动齿轮Ⅱ与传动齿轮Ⅲ啮合，传动齿轮Ⅲ与传动齿轮Ⅳ参数相同，传动齿轮Ⅲ上方为记忆凸轮，传动齿轮Ⅲ与传动齿轮Ⅳ啮合并且平级转动，传动齿轮Ⅳ与增量式光电编码器同轴转动。

所述绝对式光电编码器传动路线包括蜗杆、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、绝对式光电编码器，绝对式光电编码器传动路线传动轴为蜗杆，锥齿轮Ⅰ与蜗杆通过键连接，锥齿轮Ⅰ与锥齿轮Ⅱ啮合，锥齿轮Ⅱ与绝对式光电编码器同轴转动，实现对吊钩高度信息的采集，并且绝对式光电编码器在塔式起重机断电后依然能保留吊钩的高度信息。

所述行程开关包括记忆凸轮和微动开关，记忆凸轮可转动，记忆凸轮触碰微动开关时，可控制塔式起重机的启停。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：本实用新型中绝对式光电编码器可实现在塔式起重机断电后依然保存吊钩高度信息，以便再次启动后获取吊钩的高度，采用绝对式光电编码器传动路线实现了毫米级位移的测量，从而大大提高了测量的精度，采用增量式光电编码器，相比较传统电位器，增量式光电编码器单位脉冲数越多，在达到设定位置时的精确度越高，并且克服了电位器寿命短的缺点。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型中增量式光电编码器传动装置的结构示意图。

图4为本实用新型中绝对式光电编码器传动装置的结构示意图。

图中，1-绝对式光电编码器，2-增量式光电编码器，3-支架Ⅰ，4-下壳体，5-固定套，6-蜗杆，7-记忆凸轮，8-微动开关，9-传动齿轮Ⅳ，10-传动齿轮Ⅲ，11-隔板，12-传动齿轮Ⅱ，13-传动轴Ⅱ，14-传动齿轮Ⅰ，15-传动轴Ⅰ，16-蜗轮，17-支架Ⅱ，18-锥齿轮Ⅱ，19-锥齿轮Ⅰ,20-上壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，一种塔式起重机高度传感器，包括下壳体4、上壳体20、增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置、隔板11；下壳体4安装有增量式光电编码器传动装置、绝对式光电编码器传动装置，隔板11上方设置有增量式光电编码器2、绝对式光电编码器1、行程开关，行程开关包括记忆凸轮7和微动开关8，增量式光电编码器2和绝对式光电编码器1分别通过支架固定于隔板11上；增量式光电编码器传动装置包括蜗杆6、蜗轮16、传动齿轮Ⅰ14、传动齿轮Ⅱ12、传动齿轮Ⅲ10、传动齿轮Ⅳ9、传动轴Ⅰ，蜗杆6通过联轴器连接卷筒转轴，蜗轮16与蜗杆6啮合，蜗轮16为复合齿轮，上方为与蜗杆6啮合的蜗轮16，蜗轮16下方齿轮与传动齿轮Ⅰ14啮合，蜗轮16在传动轴Ⅰ15上空转，传动齿轮Ⅱ12与传动齿轮Ⅰ14同轴转动，传动齿轮Ⅱ12与传动齿轮Ⅲ10啮合，传动齿轮Ⅲ10与传动齿轮Ⅳ9参数相同，传动齿轮Ⅲ10上方为记忆凸轮7，传动齿轮Ⅲ10与传动齿轮Ⅳ9啮合并且平级转动，传动齿轮Ⅳ9与增量式光电编码器2同轴转动。

所述绝对式光电编码器传动路线包括蜗杆6、锥齿轮Ⅰ19、锥齿轮Ⅱ18、绝对式光电编码器1，绝对式光电编码器传动路线传动轴为蜗杆6，锥齿轮Ⅰ19与蜗杆6通过键连接，锥齿轮Ⅰ19与锥齿轮Ⅱ18啮合，锥齿轮Ⅱ18与绝对式光电编码器1同轴转动，实现对吊钩高度信息的获取，并且绝对式光电编码器1在塔式起重机断电后依然能保留吊钩的高度信息。

所述行程开关包括记忆凸轮7和微动开关8，记忆凸轮7分为四个，分别对应四个微动开关8，分辨满足二、四吊钩滑轮组倍率的吊钩最高位置和最低位置。

该装置工作时，卷筒转轴的转动带动蜗杆6转动，增量式光电编码器传动路线中，蜗杆6带动蜗轮16在传动轴Ⅰ15上空转，蜗轮16下方齿轮带动传动齿轮Ⅰ14转动，传动齿轮Ⅰ14与传动轴Ⅱ13同轴转动，传动齿轮Ⅱ12与传动轴Ⅱ13同轴转动，传动齿轮Ⅱ12带动传动齿轮Ⅲ10转动，传动齿轮Ⅲ10与传动轴Ⅰ15同轴转动，传动齿轮Ⅲ10带动传动齿轮Ⅳ9转动，传动齿轮Ⅳ9连接增量式光电编码器2，当达到预设高度后，增量式光电编码器2传输信号给记忆凸轮7，记忆凸轮7转动触碰微动开关8，塔式起重机将停止工作；绝对式光电编码器传动路线中，蜗杆6带动锥齿轮Ⅰ19转动，锥齿轮Ⅰ19带动锥齿轮Ⅱ18转动，锥齿轮Ⅱ18连接绝对式光电编码器1，绝对式光电编码器1通过合理的计算传动比可实现对应吊钩高度变化一毫米对应输出一个脉冲，从而实现对吊钩高度的毫米级测量，断电后绝对式光电编码器仍然能保留输出的脉冲信息，从而保留了吊钩的高度信息，下一次塔机启动工作时可及时获取。

设计图

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