一种防钢包坠落及报警装置制造方法及图纸

本发明专利技术专利涉及一种防钢包坠落及报警装置，属于特种重型装备安全与智能化领域；该装置在钢包吊梁的两叠片式吊钩外侧的吊梁上各悬置一碳纤维绳滑轮组，形成多支均匀受力的碳纤维绳封闭吊环，在钢包延伸耳轴上设置两个倒置的轻质碳纤维安全吊钩，钢包吊运液态金属时两个滑轮之间的销轴钩住安全吊钩，以预防叠片式吊钩出现突发断裂使钢包坠落的事故；在悬置滑轮组的吊梁上的轴和孔之间设置压力触发器件，进行受力报警和无线传输信号到铸造起重机数据处理中心，实现本次浇注完成后智能化维护提示；本发明专利技术装置起吊和卸载钢包时操作方便，可以使吊钩断裂时，依靠本装置防止钢包坠落，完成本次安全作业，同时能报警和故障吊钩的智能维护提示与记录。

A device for preventing ladle falling and alarming

【技术实现步骤摘要】
一种防钢包坠落及报警装置
本专利技术涉及一种防钢包坠落及报警装置，通过报警器提前报警，可以运用于各种铸造起重机，具有广泛的适用性。
技术介绍
铸造起重机中龙门吊具、钢包、滑轮组等形成了倾倒装置的一部分，在以往的铸造起重机中一般不具备防坠落及报警作用的装置，由于铸造起重机的工作环境温度较高，环境比较恶劣，这就使得吊钩容易发生损坏或者断裂，引发坠落事故，现实中铸造起重机吊钩断裂损坏时有发生，这就需要配备一种安全吊钩断裂引发钢包坠落的装置，做到使吊钩断裂时钢包可以继续完成作业；同时，增加一种报警装置，通过这种装置提醒工作人员及时更换吊钩，提高了铸造起重机的安全可靠性。现有的铸造起重机不具备防钢包坠落的装置，一般是由工作时间的长短来定期检测吊钩的可靠度。这种方法不可以预防钢包坠落的事故，一旦吊钩发生断裂将无法控制钢包，导致钢液流出。合理的防坠落装置可以使得铸造起重机作业更加安全，提高起重机的安全性与可靠度。综上所述，现在的铸造起重机不具备防止吊钩断裂而引发的钢包坠落的保护装置，具有一定的危险性。可能引发钢液飞溅的事故，这就使得起重机在使用和检测时隐藏着很大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防钢包坠落及报警装置，可以使铸造起重机发生吊钩断裂后正常完成工作，并且引发报警器报警，提醒及时更换吊钩。因此，设计一种防钢包坠落及报警装置是十分必要的。为实现上述目的，本专利技术的一种防钢包坠落及报警装置方案如下。一种防钢包坠落及报警装置，包括钢制上滑轮（4），碳钎维绳束（5），钢制下滑轮（6），压力触发器件（7）。所述横梁吊具（2）上端两侧安装动滑轮组（1），通过销轴（3）固定在横梁吊具（2）；在横梁吊具（2）下侧靠近叠片式吊钩（16）外侧通过固定板（14）安装两个钢制上滑轮（4）；下侧的两个钢制下滑轮（6）通过销轴（15）连接起来；在悬置滑轮组的吊梁上的轴（18）和孔之间设置压力触发器件（7）；压力触发器件（7）通过受力情况进行分析，传出数据发送到计算机中；压力触发器件（7）与报警器相连接，报警器置于横梁中；钢制上滑轮（4）与钢制下滑轮（6）之间呈90°安装，通过碳钎维绳束（5）进行单层缠绕连接，这种连接方式可以使得两个滑轮受力均衡，通过使用碳钎维绳束（5）大大地减轻了自身重量而且减少了整体的外径，这样的安全装置更加节能环保，两侧安装方式相同；在钢包（9）外侧安装起吊装置（13），起吊装置通过两侧销轴（12）固定，在销轴（12）处插入一个安全吊钩（11），销轴（12）与安全吊钩（11）中有键插入，使其固定不动。以400T铸造起重机为例，进行具体数据计算说明。Smax=P/（2×2×0.935）kN=4000/（2×2×0.935）=1069.51kN。根据Fmin≥NSmax来计算碳钎维绳束（5）的最小的合适直径。Fmin≥NSmax=2.5×1069.51kN=2673.79kN。其中，Fmin为所选碳钎维绳束（5）的最小破断拉力；Smax为所选碳钎维绳束（5）最大拉力；N为系统的安全系数；由于安全装置只需工作一次所以选择N为2.5；滑轮组的效率为0.935。Fmin=D2σ/1000≥NSmax，由于碳钎维绳束（5）的抗拉强度为3500MPa；可以求得碳钎维绳束（5）的最小半径为28mm；根据安全装置只需工作一次，选择M3工况。Dmin=（ht-1）d=(16-1)×28=420mm。根据M3工况ht取16，Dmin为滑轮的最小直径。铸造起重机安全叠片式碳钎维单钩（11）的计算。（1）钩身水平截面：最大拉应力在内侧由弯曲和不均匀热变形而引起的两部分应力叠加而成。σ拉=Q计h水平/（F水平K水平D）+6Q计（0.15δ-e）/h水平δ≤[σ]=σs/5；K水平=（D+h水平）/2h水平×In（1+2h水平/D）-1=0.1131；h水平=450mm；F水平=900mm2；σ拉=301.8MPa；[σ]=σs/5=600MPa；δ=200mm。其中，Q计为作用在单个安全吊钩（11）上的计算载荷（相当于起重机起重量的1/2）；F水平为水平截面的面积；K水平为水平截面的形状系数，矩形截面的形状系数；δ为安全吊钩（11）的厚度；h水平为水平截面的高度；e为截面上端斜面宽度。（2）与垂线45°的截面：除拉应力外还应计算切应力。σ合=√（σ拉2+3τ2）≤[σ]=σs/5。σ拉=0.707Q计h45°/F45°K45°D+0.707×6Q计（0.5δ-e）/h45°δ2。τ=（0.707Q计/F45°）×1.5；K45°=（D+h45°）/2h45°×In（1+2h45°/D）-1=0.1131；h45°=400mm;F45°=800mm2;σ合=248.97MPa。其中，F45°为45°截面的面积；K45°为45°截面的形状系数，矩形截面的形状系数；δ为安全吊钩（11）的厚度；h45°为45°截面的高度；e为截面上端斜面宽度。（3）垂直截面：由纯剪切应力和扭转应力叠加而成。τ合=τ1+τ2≤τs/5；τ1=（Q计/F垂直）×1.5；τ2=M扭/W扭。M扭=Q计（0.5δ-e）；W扭=Kh垂直δ2；h垂直=300mm;F垂直=600mm2；τ合=59.6MPa;τs/5=69.282MPa。其中，K为矩形截面抗扭转截面折算系数；F垂直为垂直截面的面积，一片板钩的体积V=50704cm3，一共有5片，所以板钩总体积V总=253520cm3，碳钎维板的单位重量为2g/cm3，所以一个板钩总重量为500kg。这种碳钎维材质的安全吊钩较轻可以采取，造价成本不高，节能环保。附图说明图1为吊具卸下钢包三维图，其中（1）为动滑轮，（2）为横梁吊具，（3）为销轴，（4）为钢制上滑轮，（5）为碳钎维绳束，（6）为钢制下滑轮，（7）为压力触发器件，（8）为叠片式吊钩，（9）为钢包本体，（10）为钢包支腿，（11）为安全吊钩，（12）为销轴，（13）为起吊装置，（14）为固定板，（15）为销轴，（16）为叠片式吊钩，（17）为销轴，（18）为悬置滑轮组的吊梁上的轴，（19）为防脱槽挡板，（20）为固定板，（21）为防脱槽挡板。图2为吊具起吊钢包三维图，其中（1）为动滑轮，（2）为横梁吊具，（3）为销轴，（4）为钢制上滑轮，（5）为碳钎维绳束，（6）为钢制下滑轮，（7）为压力触发器件，（8）为叠片式吊钩，（9）为钢包本体，（10）为钢包支腿，（11）为安全吊钩，（12）为销轴，（13）为起吊装置，（14）为固定板，（15）为销轴，（16）为叠片式吊钩，（17）为销轴，（18）为悬置滑轮组的吊梁上的轴，（19）为防脱槽挡板，（20）为固定板，（21）为防脱槽挡板。图3为吊具起吊钢包正视图，其中（2）为横梁吊具，（3）为销轴，（6）为钢制下滑轮，（7）为压力触发器件，（8）为叠片式吊钩，（11）为安全吊钩，（12）为销轴，（14）为固定板，（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防钢包坠落及报警装置，包括钢制上滑轮组、碳钎维绳束、钢制下滑轮组、压力报警与数据无线传输触发器件，其特征在于：钢制上滑轮与钢制下滑轮之间通过碳钎维绳束进行单层缠绕连接，具有轻质、小体积、高强度及高可靠性特点，在两吊钩外侧安装方式相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种防钢包坠落及报警装置，包括钢制上滑轮组、碳钎维绳束、钢制下滑轮组、压力报警与数据无线传输触发器件，其特征在于：钢制上滑轮与钢制下滑轮之间通过碳钎维绳束进行单层缠绕连接，具有轻质、小体积、高强度及高可靠性特点，在两吊钩外侧安装方式相同。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张洋洋，秦义校，焦倩倩，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西;14