回转失电保护系统及塔式起重机的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及回转失电保护系统和塔式起重机。


背景技术：

2.塔式起重机在高速回转运动中突然断电，配备常闭制动器的塔式起重机会因为制动线圈失电马上回转制动，回转机构在高速运动下会被突然锁死，起重臂、平衡臂的巨大惯性会引起剧烈的冲击，致使整个塔机包括起重臂、吊钩的剧烈晃动，严重影响设备和周边人员的安全。现有通过连接一个蓄电池，在断电时利用蓄电池对回转制动系统进行供电，维持回转缓慢制动功能。但蓄电池一但电量用完，并且遇上断电，仍然会存在回转机构马上制动，导致回转机构在高速运动下突然锁死，致使整个塔机包括起重臂、吊钩的剧烈晃动。
3.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种回转失电保护系统及塔式起重机，旨在解决现有采用蓄电池的回转机构断电制动系统中一旦蓄电池电量用完并且遇上断电，会使得回转机构在高速运动下突然锁死，致使整个塔机包括起重臂、吊钩的剧烈晃动的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种回转失电保护系统，所述回转失电保护系统包括备用电源模块、切换控制模块、回转电机制动模块、回转制动器模块和外电源；
6.所述备用电源模块的第一端与所述外电源正极连接，所述备用电源模块的第二端与所述外电源负极连接，所述备用电源模块的第三端与所述切换控制模块的第二端连接；
7.所述回转电机制动模块和所述回转制动器模块并联设置，且所述回转电机制动模块和所述回转制动器模块的输入端均与所述外电源正极连接，所述回转电机制动模块和所述回转制动器模块的输出端均与所述外电源负极连接；
8.所述切换控制模块第一端和第四端均与所述外电源正极连接，所述切换控制模块第五端与所述外电源负极连接，所述切换控制模块第三端空接；
9.其中，所述外电源正常供电时，所述切换控制模块的第一端与所述切换控制模块的第三端导通，所述外电源给所述回转电机制动模块、所述回转制动器模块和所述备用电源模块供电；
10.所述外电源断电时，所述切换控制模块的第一端与所述切换控制模块的第二端导通，所述备用电源模块给所述回转电机制动模块和所述回转制动器模块供电。
11.可选地，所述备用电源模块包括串联连接的蓄电池和第一电阻；
12.所述蓄电池正极分别与所述第一电阻的第一端和所述切换控制模块第二端连接，所述蓄电池负极与所述外电源负极连接；
13.所述第一电阻的第二端与所述外电源正极连接。
14.可选地，所述回转失电保护系统还包括延迟开关，所处延迟开关与所述切换控制
模块串联连接；
15.所述延迟开关第一端与所述外电源正极连接，所述延迟开关第二端与所述切换控制模块第一端连接；所述延迟开关用于外电源正常供电时闭合，外电源断电时，延迟断开。
16.可选地，所述备用电源模块包括串联连接的电容模组和第一电阻；
17.所述电容模组的第一端分别与所述第一电阻的第一端和所述切换控制模块第二端连接；
18.所述电容模组的第二端与所述外电源负极连接。
19.可选地，所述电容模组包括串联连接的多个电容。
20.可选地，所述电容模组包括并联连接的多个电容单元；所述电容单元包括串联连接的多个电容。
21.可选地，所述电容模组还包括与所述电容一一对应的均衡单元；所述均衡单元与对应的所述电容并联连接。
22.可选地，所述回转失电保护系统还包括续流防浪涌模块，所述续流防浪涌模块的第一端与所述外电源正极连接，所述续流防浪涌模块的第二端与所述外电源负极连接。
23.可选地，所述回转制动器模块包括第三二极管、第四二极管和回转制动器线圈；
24.第三二极管的正极与所述外电源正极连接，所述第三二极管的负极与所述回转制动器线圈输入端连接，所述回转制动器线圈输出端与所述外电源负极连接；所述第四二极管正极与所述回转制动器线圈输出端连接，所述第四二极管负极与所述回转制动器线圈输入端连接。
25.此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种塔式起重机，所述塔式起重机包括如上所述的回转失电保护系统。
26.本实用新型实施例提出的一种回转失电保护系统以及塔式起重机，该回转失电保护系统包括备用电源模块、切换控制模块、回转电机制动模块、回转制动器模块和外电源；备用电源模块的第一端与外电源正极连接，备用电源模块的第二端与外电源负极连接，备用电源模块的第三端与切换控制模块的第二端连接；回转电机制动模块和回转制动器模块并联设置，且回转电机制动模块和回转制动器模块的输入端均与外电源正极连接，回转电机制动模块和回转制动器模块的输出端均与外电源负极连接；切换控制模块第一端和第四端均与外电源正极连接，切换控制模块第五端与外电源负极连接，切换控制模块第三端空接。当外电源断电时，切换控制模块的第一端与切换控制模块的第二端导通，备用电源模块给回转电机制动模块和回转制动器模块供电，以使回转电机制动模块和回转制动器模块可以保持安全稳定的回转制动功能。当外电源正常供电时，切换控制模块的第一端与切换控制模块的第三端导通，外电源可以给回转电机制动模块和回转制动器模块供电，同时给备用电源模块充电，从而使得外电源给备用电源充电，以使备用电源长期保持充足的电量；避免蓄电池电量用完并且遇上断电，使得回转机构在高速运动下突然锁死，致使整个塔机包括起重臂、吊钩的剧烈晃动的问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型回转失电保护系统一实施例的模块结构示意图；
29.图2为本实用新型回转失电保护系统另一实施例的模块结构示意图。
30.图3为本实用新型回转失电保护系统还一实施例的模块结构示意图；
31.图4为本实用新型回转失电保护系统又一实施例的模块结构示意图；
32.图5为本实用新型电容模组一实施例的模块结构示意图。
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
34.附图标号说明：
35.标号名称标号名称1备用电源模块11蓄电池12第一电阻13电容模组131电容132均衡单元2续流防浪涌模块21第二电阻22第一二极管3切换控制模块4延迟开关5回转电机制动模块51回转电机涡流制动线圈52第二二极管6回转制动器模块61回转制动器线圈62第三二极管63第四二极管7外电源
ꢀꢀ
具体实施方式
36.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.请参照图1～4，在本实用新型回转失电保护系统的第一实施例中，回转失电保护系统包括：备用电源模块1、切换控制模块3、回转电机制动模块5、回转制动器模块6和外电
源7。
41.备用电源模块1、回转电机制动模块5、回转制动器模块6和外电源7并联连接，备用电源模块的第一端、回转电机制动模块5的输入端、回转制动器模块6的输入端均与外电源7的正极连接，备用电源模块的第二端、回转电机制动模块5的输出端、回转制动器模块6的输出端均与外电源7的负极连接，切换控制模块3的第一端、第四端均与外电源7的正极连接，切换控制模块3的第五端与外电源7的负极连接，切换控制模块3的第二端与备用电源模块1的第三端连接，切换控制模块3的第三端空接。
42.切换控制模块3包括继电器线圈和3个触点，分别为触点a、触点b和触点c，触点a即为切换控制模块3的第一端，触点b即为切换控制模块的第二端，触点c即为切换控制模块3的第三端，继电器线圈的输入端即为切换控制模块3的第四端，继电器线圈的输出端即为切换控制模块3的第五端。
43.当外电源7正常供电时，继电器线圈得电，继电器吸合，将会导致触点a和触点c连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第三端导通，外电源7可以给回转电机制动模块5、回转制动器模块6，同时会给备用电源模块1供电。当需要进行回转制动时，外电源给回转电机制动模块供电，以使回转电机制动模块5对回转机构进行减速，当回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构减速第一预设时间后，回转制动器模块6切换为抱闸状态，对回转机构制动。回转制动器模块6可以是常闭式回转制动器模块，若为常闭式回转制动器模块，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0之前或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间未达到第一预设时间前，外电源7一直给常闭式回转制动器模块供电，以使常闭式回转制动器模块一直处于开闸状态，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间达到第一预设时间时，控制外电源7停止给常闭式回转制动器模块供电，以使常闭式回转制动器模块从开闸状态切换为抱闸状态，从而对回转机构进行制动，以使回转机构能够安全平稳的停止下来。回转制动器模块6还可以是常开式回转制动器模块，若为常开式回转制动器模块，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0之前或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间未达到第一预设时间前，控制外电源7不给常闭式回转制动器模块供电，以使常开式回转制动器模块一直处于开闸状态，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间达到第一预设时间时，控制外电源7开始给常开式回转制动器模块供电，以使常开式回转制动器模块从开闸状态切换为抱闸状态，从而对回转机构进行制动，以使回转机构能够安全平稳的停止下来。
44.当外电源7断电时，继电器线圈失电，继电器断开吸合，将会导致触点a和触点b连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第二端导通，备用电源模块1可以给回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电，当需要进行回转制动时，备用电源模块1对回转电机制动模块5供电，以使回转电机制动模块5对回转机构进行减速，当回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构减速第一预设时间后，回转制动器模块6切换为抱闸状态，回转制动器模块6对回转机构进行制动，以使回转机构能够安全平稳的停止下来。
45.回转制动器模块6可以是常闭式回转制动器模块，若为常闭式回转制动器模块，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0之前或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时
间未达到第一预设时间前，备用电源模块1一直给常闭式回转制动器模块供电，以使常闭式回转制动器模块一直处于开闸状态，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间达到第一预设时间时，控制备用电源模块1停止给常闭式回转制动器模块供电，以使常闭式回转制动器模块从开闸状态切换为抱闸状态，从而对回转机构进行制动，以使回转机构能够安全平稳的停止下来。回转制动器模块6还可以是常开式回转制动器模块，若为常开式回转制动器模块，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0之前或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间未达到第一预设时间前，控制备用电源模块1不给常闭式回转制动器模块供电，以使常开式回转制动器模块一直处于开闸状态，在回转机构速度降低到低于预设阈值或0时或者回转电机制动模块5对回转机构的减速时间达到预设时间时，控制备用电源模块1开始给常开式回转制动器模块供电，以使常开式回转制动器模块从开闸状态切换为抱闸状态，从而对回转机构进行制动，以使回转机构能够安全平稳的停止下来。
46.在本实施例中，通过切换控制模块3与外电源7连接，在外电源7断电时，切换导通线路，从而使得备用电源模块1对回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电，在外电源正7常时，切换供电线路，使得外电源7不仅对回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电，同时还给备用电源模块1充电，使得备用电源模块1能够长期保持电量充足，不会因为多次使用导致电量不足。
47.进一步，在另一实施例中，参照图1和图2，备用电源模块1包括串联连接的蓄电池11和第一电阻12，蓄电池11正极分别与第一电阻12的第一端和切换控制模块3的第二端连接，蓄电池11负极与外电源7负极连接；第一电阻12的第二端与外电源7正极连接。
48.当外电源7正常供电时，继电器线圈得电，继电器吸合，将会导致触点a和触点c连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第三端导通，外电源7可以给回转电机制动模块5、回转制动器模块6供电，以使回转电机制动模块5和回转制动器模块6在需要进行回转制动时对回转机构进行减速和制动，同时给蓄电池11充电。当外电源7断电时，继电器线圈失电，继电器断开吸合，将会导致触点a和触点b连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第二端导通，蓄电池11可以给回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电，以使以使回转电机制动模块5和回转制动器模块6在需要进行回转制动时对回转机构进行减速和制动。
49.当使用蓄电池11作为备用电源情况下，回转失电保护系统还包括延迟开关4，延迟开关4与切换控制模块3串联连接；延迟开关4第一端与外电源7正极连接，延迟开关4第二端与切换控制模块3第一端连接；延迟开关4在外电源7正常供电时闭合，在外电源7断电时，闭合一段时间后自动断开，该时间为第二预设时间，第二预设时间大于第一预设时间，通过设计延迟开关，可以使得在回转机构停止后，蓄电池11不会一直供电，从而减少蓄电池11的电量损耗。
50.进一步，在又一实施例中，参照图3-图5，备用电源模块1包括串联连接的电容模组13和第一电阻12，电容模组13第一端分别与第一电阻12的第一端和切换控制模块3的第二端连接，电容模组13的第二端与外电源7负极连接，第一电阻12的第二端与外电源7正极连接。电容模组13可以是串联连接的多个电容13，电容模组13还可以为并联连接的多个电容单元，而每个电容单元又包括串联连接的多个电容13。为了，电容模组13还包括与电容131
一一对应的均衡单元132，每个均衡单元132与对应的电容131并联连接。
51.当外电源7正常供电时，继电器线圈得电，继电器吸合，将会导致触点a和触点c连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第三端导通，外电源7可以给回转电机制动模块5、回转制动器模块6供电，以使回转电机制动模块5和回转制动器模块6在需要进行回转制动时对回转机构进行减速和制动，同时给电容模组13充电。当外电源7断电时，继电器线圈失电，继电器断开吸合，将会导致触点a和触点b连通，即切换控制模块3的第一端与切换控制模块3的第二端导通，电容模组13可以给回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电，以使回转电机制动模块5和回转制动器模块6在需要进行回转制动时对回转机构进行减速和制动。相比使用蓄电池11的方案，使用电容模组13作为备用电源，其允许的充放电次数远远大于蓄电池11的充放电次数，使用寿命更长，并且不需要使用延迟开关4，就可以实现给回转电机制动模块5和回转制动器模块6供电一段时间后自动停止供电。
52.进一步，继续参照图1-图4，回转失电保护系统还包括还包括续流防浪涌模块2，续流防浪涌模块2的第一端与外电源7正极连接，续流防浪涌模块2的第二端与外电源7负极连接。具体的，续流防浪涌模块2包括串联连接的第二二极管22和第二电阻21，第二二极管22负极与外电源7正极连接，第二二极管22的正极与第二电阻21的第一端连接，第二电阻21的第二端与外电源7的负极连接。
53.进一步，继续参照图1-图4，回转电机制动模块5包括串联连接的回转电机涡流制动线圈51和第二二极管52，回转电机涡流制动线圈51的第一端与第二二极管52的负极连接，回转电机涡流制动线圈51的第二端与外电源7负极连接，第二二极管52的正极与外电源7正极连接。回转制动器模块6包括回转制动器线圈61、第三二极管62和第四二极管63；第三二极管62的正极与外电源7正极连接，第三二极管62的负极与回转制动器线圈61输入端连接，回转制动器线圈61输出端与外电源7负极连接；第四二极管63与回转制动器线圈61并联连接，第四二极管63正极与回转制动器线圈61输出端连接，第四二极管63负极与回转制动器线圈61输入端连接。
54.此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种塔式起重机，该塔式起重机包括如上所述的回转失电保护系统。
55.由于该塔式起重机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
56.以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。