基于紅外接近開關(guān)與無線電控制的新型塔機(jī)安全行程限位設(shè)計(jì)

趙事洋 馬憲海

摘要：本文介紹了一種基于鏡面反射型紅外接近開關(guān)與無線電控制系統(tǒng)的新型塔機(jī)安全行程限位設(shè)計(jì)。采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、無線接收裝置及M12、M18鏡面反射（回歸）型紅外接近開關(guān)，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)安全限位自動(dòng)檢測(cè)距離，無線通訊回傳PLC處理。達(dá)到防止小車沖出大臂；防止吊鉤高速冒頂?shù)劝踩尬还δ堋?/p>

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能供電系統(tǒng)；無線接收裝置；M12、M18鏡面反射（回歸）型紅外接近開關(guān)

Abstract：This paper introduces a new type of tower crane safety travel limit design based on mirror reflection infrared proximity switch and radio control system. Using solar power supply system，wireless receiving device and M12，M18 mirror reflection（regression）infrared proximity switch，the tower crane safety limit automatic detection distance，wireless communication back to PLC processing. It can prevent the car from rushing out of the arm and the hook from falling at high speed.

Key words：solar power supply system；wireless receiving device；M12，M18 mirror reflection（regression）infrared proximity switch

1 引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們?cè)絹碓阶⒅厝松戆踩５乾F(xiàn)在塔機(jī)上使用的安全限位大多都是凸輪限位，這種限位的弊端是靠機(jī)械凸輪與觸點(diǎn)撞擊出發(fā)信號(hào)。這種方式隨著使用，機(jī)械凸輪的位置會(huì)有改變，導(dǎo)致限位不準(zhǔn)發(fā)生事故，所以這種安全限位使用時(shí)必須定期檢查調(diào)試。而且塔吊再更換吊臂時(shí)也是需要重新調(diào)試的。這種每次的調(diào)試都是高空作業(yè)，給調(diào)試人員帶來很大的安全隱患。為此設(shè)計(jì)新型的安全行程限位，不僅調(diào)試方便，而減少了維護(hù)次數(shù)以及避免了換臂時(shí)二次調(diào)試，高空作業(yè)帶來的安全隱患。

2 新型塔機(jī)安全行程限位的設(shè)計(jì)要求

2.1 紅外接近開關(guān)與無線電控制系統(tǒng)的一般工作原理

紅外線反射式接近開關(guān)屬于紅外線控制領(lǐng)域[1]。它由紅外線發(fā)射單元、紅外線接收單元、電源單元、驅(qū)動(dòng)單元所組成。紅外線發(fā)射及接收單元均裝在有一兇的各自屏蔽罩內(nèi)。此開關(guān)裝在有兩個(gè)兇的小盒內(nèi)，小盒中紅外接收及發(fā)射單元之間有一隔板，小盒內(nèi)壁涂黑色。此開關(guān)采用一體化結(jié)構(gòu)，使安裝方便，降低成本，它解決了串?dāng)_問題，使工作穩(wěn)定可靠，是一種用途廣泛的開關(guān)。

無線電控制系統(tǒng)是利用無線電信號(hào)對(duì)遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的技術(shù)。這些信號(hào)被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動(dòng)其它各種相應(yīng)的機(jī)械，去完成各種操作，如閉合電路、移動(dòng)手柄、開動(dòng)電機(jī)，之后，再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作[3]。

2.2 常用的安全行程限位存在的問題

塔機(jī)常用的安全行程限位器一般為DXZ-?/?系列多功能轉(zhuǎn)角式行程限位器，是與被控制機(jī)構(gòu)同步位移信號(hào)經(jīng)外接掛輪變速后與限位器的輸入軸聯(lián)接，經(jīng)減速器變速轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移信號(hào)而實(shí)現(xiàn)。所以當(dāng)外掛輪與限位器的輸入軸連接不好，影響精度以及使用壽命；

2.3 新型塔機(jī)安全行程限位的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.3.1 機(jī)械安裝

太陽(yáng)能反光板調(diào)整好安裝架，固定在行走的小車上；用M12、M18型號(hào)紅外接近開關(guān)各一個(gè)分別固定在行走小車的前端作為前行減速與前行停止限位，用M12、M18型號(hào)紅外接近開關(guān)各一個(gè)分別固定在行走小車的后端作為后行減速與后行停止限位，再用M12、M18型號(hào)紅外接近開關(guān)各一個(gè)分別固定在行走小車的下端作為提升上行減速與上行停止限位；小型電控箱作為電控的核心安裝在小車上方便接線。

2.3.2 電路系統(tǒng)

由太陽(yáng)能電源、紅外接近開關(guān)與無線電控制系統(tǒng)組成。

⑴紅外接近開關(guān)信號(hào)反饋電路

紅外接近開關(guān)電路是由發(fā)射裝置、接收裝置及電源燈部分組成。當(dāng)接收裝置收到發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光后，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換帶動(dòng)繼電器動(dòng)作，反之，繼電器則不動(dòng)作。利用繼電器觸點(diǎn)開、閉?？上蛲馓峁┛刂菩盘?hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)控制[1]。

⑵太陽(yáng)能電源供電電路

太陽(yáng)能電源是由反光板、蓄電池、控制器等部分組成。基本原理是：平時(shí)將收集到的光能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，在開啟負(fù)載時(shí)就釋放儲(chǔ)存起來的電能[2]。

⑶無線通訊控制電路

無線電遙控器開關(guān)系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)和接受控制系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)射系統(tǒng)主要由計(jì)數(shù)編址電路、編碼電路、無線電發(fā)射電路組成。接收多路控制系統(tǒng)主要由無線電接收電路、譯碼電路、開關(guān)控制電路組成。

3 新型塔機(jī)安全行程限位的電路設(shè)計(jì)

新型塔機(jī)安全行程限位的電路設(shè)計(jì)，如圖1所示

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，不僅打開了新能源在塔機(jī)電控系統(tǒng)中的應(yīng)用，而且解決了凸輪限位的精度低，經(jīng)常檢修維護(hù)，以及每次立塔的限位校正。有效的防止小車沖出起重臂以及吊鉤冒頂時(shí)的安全隱患。減少了調(diào)試人員的登高調(diào)試次數(shù)，縮短了安裝時(shí)間，給現(xiàn)場(chǎng)的安全增加了保證。

參考文獻(xiàn)

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[3]周慶華.無線電遙控多路開關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).浙江 杭州：無線電工程，2003

[4]阮夢(mèng)玲.多路無線電遙控器設(shè)計(jì).福建 湄洲灣：電子制作，2011

（作者單位：沈陽(yáng)三洋建筑機(jī)械有限公司）