CN109603954A - 一种教学用工程机械电气设备检测实验台 - Google Patents

一种教学用工程机械电气设备检测实验台 Download PDF

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徐海峰
袁凤
史丰荣
曲巧艳
王丹阳
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Abstract

本发明公开了一种教学用工程机械电气设备检测实验台，包括柜体，所述柜体的前侧设有控制箱，所述柜体的顶部设有支撑台，位于支撑台右侧的柜体的顶部设有油箱，所述支撑台的上方通过旋转机构转动设有旋转盘。本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，通过对工程机械中起重机上的电气设备旋转电机、液压油缸、收线马达进行性能检测演示，可以演示该装置中液压升降机构、旋转机构以及收线机构的工作过程和原理，帮助学生了解其具体的工作流程细节以加深理解，而且学校就不需要采购相关的实际实物，试验台布局利于进行教学考核，教学成本大大降低。

Description

一种教学用工程机械电气设备检测实验台
技术领域
本发明涉及教学用具技术领域，尤其涉及一种教学用工程机械电 气设备检测实验台。
背景技术
工程机械作为基本建设的重要装备，而工程机械设备昂贵，动 辄数十万元，工程机械电气设备还具有低压、单线制、负极搭铁的 特点，工程机械电气设备主要检测的是电机和液压机械等相关的使 用性能和原理。
因此，为了更好培养工程机械专业技术人员，使他们能够掌握工 程机械电气设备的性能原理，需要试验台对工程机械电气设备进行测 试教学演示，由于具体的实物教学会使得教学成本非常巨大，很多学 校没有相应的教学试验设备。例如，目前，起重机是以起重设备工作 装置和操纵机构组成的自行起重机械，是工程机械中用途很广泛的一 个机种。它适用于大型施工工程，如建筑工地、施工筑路、水利工程、 国防工事、修建路堑等工程中起运、提升等作业。很多技校会开设相 关的教学课程，由于受限于实物教学成本的考虑，很多学校难以配置， 理论知识无法将相关的性能和原理演示出来，为此，本发明提供了相 关的一种教学用工程机械电气设备检测实验台。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种教学用工程机 械电气设备检测实验台。
本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，包括柜 体，所述柜体的前侧设有控制箱，所述柜体的顶部设有支撑台，位于 支撑台右侧的柜体的顶部设有油箱，所述支撑台的上方通过旋转机构 转动设有旋转盘，所述旋转盘的顶部固定安装有转动支架，所述转动 支架的右侧转动铰接有旋转臂，所述转动支架的左侧顶部固定安装有 起吊驱动箱，位于旋转臂右端的下方设有悬吊滑轮组件，所述旋转臂 上设有多个定滑轮组件，所述悬吊滑轮组件与多个定滑轮组件之间传 动连接有同一个线绳，且线绳的一端活动贯穿至起吊驱动箱内，所述 起吊驱动箱内设有收线机构，且起吊驱动箱通过收线机构对线绳进行 控制，所述旋转盘的右侧设有液压升降机构，且液压升降机构与旋转 臂相配合升降旋转；
所述液压升降机构包括液压油缸和活动安装于液压油缸上的活 塞杆，所述液压油缸的左端转动铰接在位于转动支架右侧的旋转盘 上，旋转臂底侧的中部固定安装有第一铰接座，且活塞杆远离液压油 缸的一端转动铰接在第一铰接座上，所述液压油缸的左端下部设有油 管，且油管远离液压油缸的一端与油箱相连接；
所述旋转机构包括固定安装在支撑台顶部的旋转驱动箱，所述旋 转驱动箱的底部内壁上固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴 上固定安装有转动柱，且转动柱的顶端转动延伸至旋转驱动箱的外部 并与旋转盘的底部固定连接；
所述收线机构包括固定安装于起吊驱动箱一侧内壁上的收线马 达，所述收线马达的输出轴上固定安装有收线盘，且线绳的一端缠绕 固定在收线盘上。
优选的，所述旋转臂左端的顶部安装有第一定滑轮组件，所述旋 转臂右端的顶部安装有第二定滑轮组件，所述旋转臂右端的端面安装 有第三定滑轮组件，所述第一定滑轮组件、第二定滑轮组件和第三定 滑轮组件上均设有定滑轮，且线绳依次与第一定滑轮组件、第二定滑 轮组件以及第三定滑轮组件上的定滑轮传动连接。
优选的，所述第三定滑轮组件上设有滑轮架，所述悬吊滑轮组件 上设有动滑轮，且线绳远离收线盘的一端经过悬吊滑轮组件上的动滑 轮传动，并固定连接于第三定滑轮组件上的滑轮架上。
优选的，所述悬吊滑轮组件的底部固定设有悬吊挂钩，所述悬吊 挂钩上设有砝码挂钩，砝码挂钩的底端设有砝码盘，砝码盘上放置有 砝码。
优选的，位于转动支架右侧的旋转盘上固定安装有第二铰接座， 所述液压油缸的左端固定设有连接块，且液压油缸通过连接块与第二 铰接座转动连接。
优选的，所述旋转驱动箱的顶部内壁上固定安装有轴承，且转动 柱转动安装于轴承上。
优选的，所述柜体上设有柜门，柜体的底部设有脚轮。
优选的，所述液压油缸上设有电磁阀组，所述控制箱内设有PLC 控制器，所述控制箱上表面的中部设有用于控制液压油缸的液压缸操 控部件；所述控制箱上表面的右侧设有用于控制旋转电机的旋转电机 控制钮；所述控制箱上表面的左侧设有用于控制收线马达的收线马达 控制钮，所述收线马达控制钮、旋转电机控制钮和液压缸操控部件均 与PLC控制器的输出端电性连接，所述PLC控制器的输入端分别与旋 转电机和收线马达以及液压油缸上的电磁阀组电性连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明中，在教学检测演示中，通过液压油缸、活塞杆、旋 转臂、转动支架、线绳、悬吊滑轮组件、悬吊挂钩、砝码挂钩、砝码 盘、砝码盘以及砝码的配合，可以检测演示该装置中液压升降机构的 工作过程和原理，帮助学生了解其具体的工作流程细节以加深理解；
2、本发明中，通过收线电机带动收线盘正反旋转，收线盘可以 对线绳进行收线或者放线，从而可以带动悬吊滑轮组件、悬吊挂钩、 砝码挂钩、砝码盘以及砝码盘上的砝码整体向上或者向下运动，从而 可以检测演示该装置中收线机构以及线绳与滑轮传动的工作过程和 原理，帮助学生了解其具体的工作流程细节以加深理解；
3、本发明中，通过旋转电机、转动柱和旋转盘配合，可带动转 动支架、旋转臂、线绳、悬吊滑轮组件、悬吊挂钩、砝码挂钩、砝码 盘以及砝码盘上的砝码进行整体旋转运动，从而可以检测演示该装置 中收线机构以及线绳与滑轮传动的工作原理和使用性能，以便加深学 生理解；这样学校就不需要采购相关的实际实物，方便了教学工作， 可以节约教学成本。
综上所述，本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验 台，能够对工程机械中起重机上的电气设备旋转电机、液压油缸、收 线马达进行性能检测演示，可以教学演示该装置中液压升降机构、旋 转机构以及收线机构的工作过程和原理，帮助学生了解其具体的工作 流程细节以加深理解，而且学校就不需要采购相关的实际实物，试验 台布局利于进行教学考核，教学成本大大降低。
附图说明
图1为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 中各个传动机构的结构示意图；
图3为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 中旋转机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 中收线机构的结构示意图；
图5为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 中控制箱上各个控制部件的示意图；
图6为本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验台 中的柜体的结构示意图。
图中：1柜体、2控制箱、3脚轮、4支撑台、401旋转驱动箱、 402旋转电机、403转动柱、404轴承、444旋转电机控制钮、5油箱、 501液压油缸、502活塞杆、503第一铰接座、504油管、505连接块、 506第二铰接座、555液压缸操控部件、6旋转盘、7转动支架、8旋 转臂、9起吊驱动箱、901收线马达、902收线盘、999收线马达控制 钮、10线绳、101第一定滑轮组件、102第二定滑轮组件、103第三 定滑轮组件、11悬吊滑轮组件、12悬吊挂钩、13砝码挂钩、14砝码 盘、15砝码、16柜门。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参考图1-6，本实施例中提出了一种教学用工程机械电气设备检 测实验台，包括柜体1，柜体1的前侧设有控制箱2，柜体1的顶部 设有支撑台4，位于支撑台4右侧的柜体1的顶部设有油箱5，支撑 台4的上方通过旋转机构转动设有旋转盘6，旋转盘6的顶部固定安装有转动支架7，转动支架7的右侧转动铰接有旋转臂8，转动支架 7的左侧顶部固定安装有起吊驱动箱9，位于旋转臂8右端的下方设 有悬吊滑轮组件11，旋转臂8上设有多个定滑轮组件，悬吊滑轮组 件11与多个定滑轮组件之间传动连接有同一个线绳10，且线绳10 的一端活动贯穿至起吊驱动箱9内，起吊驱动箱9内设有收线机构， 且起吊驱动箱9通过收线机构对线绳10进行控制，旋转盘6的右侧 设有液压升降机构，且液压升降机构与旋转臂8相配合升降旋转；
液压升降机构包括液压油缸501和活动安装于液压油缸501上的 活塞杆502，液压油缸501的左端转动铰接在位于转动支架7右侧的 旋转盘6上，旋转臂8底侧的中部固定安装有第一铰接座503，且活 塞杆502远离液压油缸501的一端转动铰接在第一铰接座503上，液 压油缸501的左端下部设有油管504，且油管504远离液压油缸501 的一端与油箱5相连接；
旋转机构包括固定安装在支撑台4顶部的旋转驱动箱401，旋转 驱动箱401的底部内壁上固定安装有旋转电机402，旋转电机402的 输出轴上固定安装有转动柱403，且转动柱403的顶端转动延伸至旋 转驱动箱401的外部并与旋转盘6的底部固定连接；
收线机构包括固定安装于起吊驱动箱9一侧内壁上的收线马达 901，收线马达901的输出轴上固定安装有收线盘902，且线绳10的 一端缠绕固定在收线盘902上；本发明提出的一种教学用工程机械电 气设备检测实验台，能够对工程机械中起重机上的电气设备旋转电 机、液压油缸、收线马达进行性能检测演示，可以演示该装置中液压 升降机构、旋转机构以及收线机构的工作过程和原理，帮助学生了解 其具体的工作流程细节以加深理解，而且学校就不需要采购相关的实 际实物，试验台布局利于进行教学考核，教学成本大大降低。
具体地，旋转臂8左端的顶部安装有第一定滑轮组件101，旋转 臂8右端的顶部安装有第二定滑轮组件102，旋转臂8右端的端面安 装有第三定滑轮组件103，第一定滑轮组件101、第二定滑轮组件102 和第三定滑轮组件103上均设有定滑轮，且线绳10依次与第一定滑 轮组件101、第二定滑轮组件102以及第三定滑轮组件103上的定滑 轮传动连接。
具体地，第三定滑轮组件103上设有滑轮架，悬吊滑轮组件11 上设有动滑轮，且线绳10远离收线盘902的一端经过悬吊滑轮组件11上的动滑轮传动，并固定连接于第三定滑轮组件103上的滑轮架 上。
具体地，悬吊滑轮组件11的底部固定设有悬吊挂钩12，悬吊挂 钩12上设有砝码挂钩13，砝码挂钩13的底端设有砝码盘14，砝码 盘14上放置有砝码15。
具体地，位于转动支架7右侧的旋转盘6上固定安装有第二铰接 座506，液压油缸501的左端固定设有连接块505，且液压油缸501 通过连接块505与第二铰接座506转动连接；旋转驱动箱401的顶部 内壁上固定安装有轴承404，且转动柱403转动安装于轴承404上； 柜体1上设有柜门16，柜体1的底部设有脚轮3。
具体地，液压油缸501上设有电磁阀组，控制箱2内设有PLC控 制器，控制箱2上表面的中部设有用于控制液压油缸501的液压缸操 控部件555；控制箱2上表面的右侧设有用于控制旋转电机402的旋 转电机控制钮444；控制箱2上表面的左侧设有用于控制收线马达901 的收线马达控制钮999，收线马达控制钮999、旋转电机控制钮444 和液压缸操控部件555均与PLC控制器的输出端电性连接，PLC控制 器的输入端分别与旋转电机402和收线马达901以及液压油缸501上 的电磁阀组电性连接；收线马达控制钮999、旋转电机控制钮444和 液压缸操控部件555均通过PLC控制器分别对收线马达901、旋转电 机402和液压油缸501进行控制，需要说明的是，这样采用现有技术 中常规的方法。
本实施例中，在教学检测演示中，需要利用液压升降机构对该装 置进行操控时，使用液压缸操控部件555操作液压油缸501工作，通 过液压油缸501上的活塞杆502的伸缩，可以带动旋转臂8在转动支 架7上进行升降旋转，例如当液压油缸501上的活塞杆502伸出时， 活塞杆502会带动旋转臂8向上旋转运动，当液压油缸501上的活塞 杆502收缩时，活塞杆502会带动旋转臂8向下旋转运动，这样可以 带动线绳10、悬吊滑轮组件11、悬吊挂钩12、砝码挂钩13、砝码盘 14以及砝码盘14上的砝码15整体上下运动，从而可以检测演示该 装置中液压升降机构的工作过程和原理，帮助学生了解其具体的工作 流程细节以加深理解。
本实施例中，当需要利用收线机构进行操控时，使用收线马达控 制钮999操控收线电机901正反工作，然后通过收线电机901的输出 轴带动收线盘902正反旋转，收线盘902可以对线绳10进行收线或 者放线，随后利用线绳10与第一定滑轮组件101、第二定滑轮组件 102和第三定滑轮组件103上的定滑轮传动，同时还与悬吊滑轮组件 11上的动滑轮传动，从而可以带动悬吊滑轮组件11、悬吊挂钩12、 砝码挂钩13、砝码盘14以及砝码盘14上的砝码15整体向上或者向 下运动，从而可以检测演示该装置中收线机构以及线绳与滑轮传动的 工作过程和原理，以便帮助学生了解其工作流程，提高教学效率。
本实施例中，需要利用旋转机构进行操控时，使用旋转电机控制 钮444操控旋转电机402工作，通过旋转电机402的输出轴带动转动 柱403转动，转动柱403带动旋转盘6旋转，然后通过旋转盘6的旋 转又可带动转动支架7、旋转臂8、线绳10、悬吊滑轮组件11、悬吊挂钩12、砝码挂钩13、砝码盘14以及砝码盘14上的砝码15进行整 体旋转运动，从而可以检测演示该装置中收线机构以及线绳与滑轮传 动的工作原理和使用性能，以便加深学生理解；这样学校就不需要采 购相关的实际实物，方便了教学工作，可以节约教学成本。
综上所述，本发明提出的一种教学用工程机械电气设备检测实验 台，能够借助对工程机械中起重机上的电气设备旋转电机、液压油缸、 收线马达进行性能检测演示，可以演示该装置中液压升降机构、旋转 机构以及收线机构的工作过程和原理，帮助学生了解其具体的工作流 程细节以加深理解，而且学校就不需要采购相关的实际实物，试验台 布局利于进行教学考核，教学成本大大降低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种教学用工程机械电气设备检测实验台，包括柜体(1)，其特征在于，所述柜体(1)的前侧设有控制箱(2)，所述柜体(1)的顶部设有支撑台(4)，位于支撑台(4)右侧的柜体(1)的顶部设有油箱(5)，所述支撑台(4)的上方通过旋转机构转动设有旋转盘(6)，所述旋转盘(6)的顶部固定安装有转动支架(7)，所述转动支架(7)的右侧转动铰接有旋转臂(8)，所述转动支架(7)的左侧顶部固定安装有起吊驱动箱(9)，位于旋转臂(8)右端的下方设有悬吊滑轮组件(11)，所述旋转臂(8)上设有多个定滑轮组件，所述悬吊滑轮组件(11)与多个定滑轮组件之间传动连接有同一个线绳(10)，且线绳(10)的一端活动贯穿至起吊驱动箱(9)内，所述起吊驱动箱(9)内设有收线机构，且起吊驱动箱(9)通过收线机构对线绳(10)进行控制，所述旋转盘(6)的右侧设有液压升降机构，且液压升降机构与旋转臂(8)相配合升降旋转；
所述液压升降机构包括液压油缸(501)和活动安装于液压油缸(501)上的活塞杆(502)，所述液压油缸(501)的左端转动铰接在位于转动支架(7)右侧的旋转盘(6)上，旋转臂(8)底侧的中部固定安装有第一铰接座(503)，且活塞杆(502)远离液压油缸(501)的一端转动铰接在第一铰接座(503)上，所述液压油缸(501)的左端下部设有油管(504)，且油管(504)远离液压油缸(501)的一端与油箱(5)相连接；
所述旋转机构包括固定安装在支撑台(4)顶部的旋转驱动箱(401)，所述旋转驱动箱(401)的底部内壁上固定安装有旋转电机(402)，所述旋转电机(402)的输出轴上固定安装有转动柱(403)，且转动柱(403)的顶端转动延伸至旋转驱动箱(401)的外部并与旋转盘(6)的底部固定连接；
所述收线机构包括固定安装于起吊驱动箱(9)一侧内壁上的收线马达(901)，所述收线马达(901)的输出轴上固定安装有收线盘(902)，且线绳(10)的一端缠绕固定在收线盘(902)上。
2.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述旋转臂(8)左端的顶部安装有第一定滑轮组件(101)，所述旋转臂(8)右端的顶部安装有第二定滑轮组件(102)，所述旋转臂(8)右端的端面安装有第三定滑轮组件(103)，所述第一定滑轮组件(101)、第二定滑轮组件(102)和第三定滑轮组件(103)上均设有定滑轮，且线绳(10)依次与第一定滑轮组件(101)、第二定滑轮组件(102)以及第三定滑轮组件(103)上的定滑轮传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述第三定滑轮组件(103)上设有滑轮架，所述悬吊滑轮组件(11)上设有动滑轮，且线绳(10)远离收线盘(902)的一端经过悬吊滑轮组件(11)上的动滑轮传动，并固定连接于第三定滑轮组件(103)上的滑轮架上。
4.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述悬吊滑轮组件(11)的底部固定设有悬吊挂钩(12)，所述悬吊挂钩(12)上设有砝码挂钩(13)，砝码挂钩(13)的底端设有砝码盘(14)，砝码盘(14)上放置有砝码(15)。
5.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，位于转动支架(7)右侧的旋转盘(6)上固定安装有第二铰接座(506)，所述液压油缸(501)的左端固定设有连接块(505)，且液压油缸(501)通过连接块(505)与第二铰接座(506)转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述旋转驱动箱(401)的顶部内壁上固定安装有轴承(404)，且转动柱(403)转动安装于轴承(404)上。
7.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述柜体(1)上设有柜门(16)，柜体(1)的底部设有脚轮(3)。
8.根据权利要求1所述的一种教学用工程机械电气设备检测实验台，其特征在于，所述液压油缸(501)上设有电磁阀组，所述控制箱(2)内设有PLC控制器，所述控制箱(2)上表面的中部设有用于控制液压油缸(501)的液压缸操控部件(555)；所述控制箱(2)上表面的右侧设有用于控制旋转电机(402)的旋转电机控制钮(444)；所述控制箱(2)上表面的左侧设有用于控制收线马达(901)的收线马达控制钮(999)，所述收线马达控制钮(999)、旋转电机控制钮(444)和液压缸操控部件(555)均与PLC控制器的输出端电性连接，所述PLC控制器的输入端分别与旋转电机(402)和收线马达(901)以及液压油缸(501)上的电磁阀组电性连接。
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