机械自锁装置精彩三篇

光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用，下面来具体的看一下开关的机械自锁装置原理是什么吧？

开关的机械自锁装置，其实也是一种常见的按钮开关，可能大家平时没有注意到，但是如果留心的话，还是能够发现的。一般来说，这种开关，在你第一次按下它的时候，开关是已经接通了，但是是处于保持状态，并不会完全被启动，这种状态就叫自锁，在第二次去按的时候，才会让开关断开并且开关的按钮会弹出来。这就是自锁开关的机械原理了。

开关的机械自锁装置，它的终端实际上是一个电磁铁，这个电磁铁控制着一个简单的机械装置。它的动作是通过一系列的指令来完成的。当指令被输入或是触发时，看其电压的变化。第一次触发时开关断开但是保持状态，并无发生动作，只有第二次触发，才会发生最终的动作，以完成全部指令。

其实，开关的机械自锁装置很早就在生活中得到了应用。比如早期电视机的开关就是典型的自锁开关。还有录音机，收音机，复读机等等。可以说自锁开关的应用是非常广泛的，生活中随处都可以见到。

蜗轮传动是通过蜗轮和蜗杆之间的摩擦在两个交错的轴之间传递动力。蜗轮蜗杆传动装置广泛应用于我们普通的汽车、机床等设备中。

蜗轮蜗杆传动(来源:搜狐)

1992年，著名的机械设计艺术家作者甘森利用蜗轮传动原理设计了一种机械装置，其中传动链最后一级的蜗轮实际上具有比宇宙历史更长的旋转周期！

这种被称为混凝土机器的传动装置正在麻省理工博物馆展出。普通蜗轮蜗杆装置的减速比(进、出速度之比)为20:1，该传动装置的每级蜗轮蜗杆传动可实现50:1的传动减速比。

混凝土机器(来源:curiator.com)

混凝土机器(来源:curiator.com)

混凝土机器(来源:curiator.com)

该装置共使用12套蜗轮蜗杆，因此第一级蜗轮蜗杆传动的进给速度与最后一级传动的出给速度的减速比为(1/50)12 = 4096×10-24(10的-24次方为24位小数，说明减速效果有多好)。

现在让我们做一个简单的计算:第一级蜗轮的旋转周期是每分钟200转，即200转/分钟，那么最后一级蜗轮的旋转周期是200转/分钟× 4096 × 10-24 = 81.92 × 10-20转/分钟。如果我们取旋转周期的倒数，我们可以将一次旋转所需的时间转换为122070312500000000分钟，即大约2354751398533年(2万亿年)。根据科学家的计算，目前宇宙的寿命大约只有138亿年！

因此，即使理论上最后一个蜗轮在运动，我们也可以把它直接固定在混凝土中，因为它的运动速度太慢了。

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混凝土机器的另一个版本

有些学生擅长发散思维，可能会问:如果我直接旋转最后一个蜗轮，第一个蜗轮的速度会很快，甚至超过光速吗？

答案是否定的。这是因为蜗轮蜗杆传动是单向自锁的，动力不能通过蜗轮传递给蜗杆。即使我们花了很大力气，我们最终还是会破坏传输，而不是把它转到相反的方向。这种自锁功能非常实用。例如，诸如起锚机的输送设备利用蜗轮和蜗杆传动的自锁特性。

看，简单的机械零件实际上可以达到如此神奇的效果。如果你想学习更多有趣的机械知识，那就赶快多学点吧！

起重机械指用吊钩或其他取物装置吊挂重物，在空间进行升降与运移等循环性作业的机械。起重机有很多分类，“吊车”、“塔吊”、“天车”、“行车”等俗称指的就是起重机中的一类或几类。

起重机械的安全装置

起重机械属于特种设备，鉴于其安全至关重要，因此在起重机械上需装设安全装置。不同类型的起重机，应安装不同类型和性能的安全装置。较常见的安全装置有以下几种：

1.4缓冲器

缓冲器是一种吸收起重机与物体相碰时的能量的安全装置，在起重机的制动器和终点开关失灵后起作用。当起重机与轨道端头立柱相接时，保证起重机较平稳地停车。起重机上常用的缓冲器有橡胶缓冲器，弹簧缓冲器和液压缓冲器。

当车速超过120m/min时，一般缓冲器则不能满足要求，必须采用光线式防止冲撞装置、超声波式防止冲撞装置以及红外线反射器等。

起重机械

2.6 重量限制器

重量限制器是起重机的超载防护装置。按其结构方式和工作原理的不同，可分为机械式和电子式两种类型。在起重作业过程中，当起重量超过起重机额定起重量的10%时，重量限制器将起作用，使机构断电，停止工作，从而起到超载限制的作用。

3.1过卷扬限制器

根据规定，起重机的卷扬机构必须装有过卷扬限制器，当吊钩滑车起升距起重机构架300mm时，可以自动切断电机的电源，电动机停止运转。这样，可保证起重机的安全运行，避免由于过卷扬提升，而造成的钢丝绳被拉断、重物坠落等事故的发生。

起重机挤压事故的发生及预防有以下三种情况：

第一种情况，起重机机体与固定物、建筑物之间的挤压。这种事故多是发生在运行起重机或旋转起重机与四周固定物之间。如桥式起重机的端梁与四周建筑物的立柱、墙之间，塔式起重机、活动式起重机旋转时其尾部与其它设施之间发生的挤压事故。事故多数由于空间较小，被害者位于司机视野的死角，或是司机缺乏观察而造成的。因此，在起重机与固定物之间要有适当的间隔，至少要有0.5m间距，作业时禁止有人通过。

第二种情况，吊具、吊装重物与四周固定物、建筑物之间的挤压。对此，首先应公道布置场地、堆放重物。货物的堆放应有适当间隙，巨大构件和轻易转动及翻倒的货物要码放公道，便于搬运。其次，应选择适合所吊货物的吊具和索具，公道地捆绑与悬挂，避免在空中旋转或脱落。禁止直接用手拖拉旋转的重物，信号指挥职员要按原定的吊装方案指挥。

第三种情况，起重机、升降机自身结构之间的挤压事故。如检查维修职员在汽车起重机转台与其它构件之间发生的挤压事故。物料升降机中以建筑升降机题目较多，主要是防护装置不全，如无上升限位器，无防护栏杆或无防护门等。防护措施是：操纵卷扬机的位置要得当;没有封闭的吊笼，其通道应该封闭，不准过人;通道进口应设防护栏杆;检验接近上极限装置时，要留意防止撞头;底坑工作时，要留意桥箱和配重落下，避免事故发生。

5.2行程限制器

它是防止起重机驶近轨道末端而发生撞击事故，或两台起重机在同一条轨道上发生碰撞事故，所采取的安全装置。行程限制器，能保证间隔轨道末端200mm处以及起重机互相驶近距500mm处时，立即切断电源，停止运行。

6.7 力矩限制器

对于动臂变幅的起重机(如塔式起重机、活动式起重机等)，除考虑载荷的大小，还应考虑随着动臂变幅引起的载荷重心至起重机的间隔的变化，即起重力矩题目。力矩限制器就是一种综合起重量和起重机运行幅度两方面因素，以保证起重力矩始终在答应范围内的安全装置。可分为机械式和电子式两种类型。

机械式力矩限制器有杠杆式和水平吊臂上使用的两种限制器。在起吊操纵中，当起重量增大到限定值时，该限制器能够带动控制块以触动控制开关而断开电源，停止工作。

电子式力矩限制器在操纵过程中能够通过仪表自动将实际起重力矩与额定起重力矩进行比较，若超载，继电器就会自动切断工作机构电源，保证安全。电子式力矩限制器克服了机械式力矩限制器的缺点，广泛应用于各种起重机上。

7.3自动联锁装置

桥式起重机上多有裸线通过，为了预防检验职员触电，要求在驾驶室通往车驾(或桥架)的仓门口处装设自动连锁装置，实现检验时停电，检验完后通电，保证检验作业的安全。

8.5 制动器

起重设备上的制动器，能使起重设备在升降、平移和旋转过程中随时停止工作和使重物停留在任何高度上的一种装置，它即能防止意外事故，又能满足工作要求。

制动器的种类繁多，有弹簧式制动器、安全摇柄等。由于制动器的作用对于起重机来说十分重要，很多事故的发生往往是由于制动器的失灵或发生鼓掌而造成的。因此，为保障起重作业安全，必须加强对制动器的检查与保养，一般要求每班检查一次。

9.8 危险电压警报器

臂架型起重机在输电线四周作业时，由于操纵不当，臂架钢丝绳等过于接近甚至碰处电线，都会造成感电或触电事故。为了防止这类事故研制出危险电压报警器，其原理是：报警器输电线路为三项交流电，各相间相位差为120°，空间电场分布是交变电场，从理论上讲，距各相线间隔相等的点的电位应为零。但实际线路布设，不存在电位为零的点，根据电场分布特性，只要检测出触电位的尽对值和电位梯度，与预先设置的基准电压比较，就可以判定臂架距电线的间隔，并及时发出警报。

报警器由检测器和警报器组成。检测器安装在起重机臂端，其上真个金属球作为检测探头，可以检测电线四周的电场。检测器内部的前置放大器将微弱的电场信号放大后，送警报器进行比较处理。

10 起重伤害事故的预防

起重伤害事故一般有挤压、高处坠落、重物坠落、倒塌、折断、倾覆、触电、撞击事故等。每一种事故都与其环境有关，有人为造成的，也有因设备有缺陷造成的，或人和设备双重因素造成的。