力矩限位裝置及具有其的塔式起重機的製作方法

2023-05-09 11:12:11

專利名稱：力矩限位裝置及具有其的塔式起重機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及起重機領域，尤其涉及一種力矩限位裝置及具有其的塔式起重機。
背景技術：
塔式起重機時現代化工業與民用建築的主要的施工機械，在高層工業和民用建築施工的使用中一直處於領先地位。隨著建築的新工藝、新技術的不斷改進、不斷更新，如大型砌塊，大板結構甚至箱形結構等，使建築物結構的預製裝配化，工廠化達到了很高的水平，這就對塔式起重機的性能和參數提出了更高的要求。目前的塔式起重機基本上還是沿用手動方式操作。由於塔式起重機司機不知道在某一位置時最大能吊多重的貨物也不知道在起吊較重重物時能以多大速度起吊，從而會引發安全事故。所以塔式起重機上必須安裝力矩限制器以對可能發生安全隱患的操作予以限制。但目前絕大多數塔式起重機上安裝的僅僅是機械傳動式力矩限制器，當機械力矩限制器出現故障時，便無法對塔式起重機的操作進行限制，使塔式起重機的可靠性大大降低。

實用新型內容本實用新型旨在提供一種力矩限位裝置及具有其的塔式起重機，以解決現有技術中的塔式起重機的可靠性較低的問題。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種力矩限位裝置，其特徵在於，包括第一力矩限制器以及第二力矩限制器，用於檢測工作設備所承受的載荷力矩，在載荷力矩超過預設的安全力矩時，分別發出第一限制信號和第二限制信號；控制器， 分別與第一力矩限位器以及第二力矩限位器的輸出端連接，用於接收第一力矩限制器發送的第一限制信號以及第二力矩限制器發送的第二限制信號，根據第一限制信號或者第二限位制信號產生使工作設備執行力矩限制操作的力矩控制信號。進一步地，第一力矩限制器為機械力矩限位器，第二力矩限制器為電子力矩限制器。根據本實用新型的另一個方面，提供了一種塔式起重機，包括上述力矩限位裝置。進一步地，起重機還包括塔架；設置在塔架上的臂架；從塔架頂部向上延伸以支撐用來牽拉臂架的拉繩的拉繩支撐架；沿臂架可移動的運動小車；驅動運動小車的第一驅動電機；以及通過吊繩驅動設置在運動小車上的吊鉤升降的第二驅動電機，其中，力矩限位裝置中的第一力矩限制器為設置在拉繩支撐架上的機械力矩限制器，機械力矩限制器包括取樣鋼板，設置於拉繩支撐架上；微動開關，與取樣鋼板連接，根據取樣鋼板的形變量發送第一限制信號。進一步地，力矩限位裝置中的第二力矩限制器為電子力矩限位器，電子力矩限位器包括重量傳感器，設置於拉繩支撐架頂端處的吊繩上，用於獲取吊鉤上的負載重量；電位計，與第一驅動電機連接，用於獲取運動小車的移動距離，其中，控制器根據移動距離與負載重量獲得第二限位信號。進一步地，電位計為可變電阻。進一步地，控制器為PLC。應用本實用新型的技術方案，通過在力矩限位裝置同時應用第一力矩限制器與第二力矩限制器對工作設備的載荷力矩進行檢測，就可以對一個或多個受力位置同時進行測量，不僅保證了測量的準確性，並且當其中一個力矩限位器發生故障或者測量誤差增大時， 也不會使工作設備出現較為嚴重的安全隱患。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本實用新型實施例的力矩限位裝置示意圖；圖2示出了塔式起重機的結構原理示意圖；以及圖3示出了重量信號與幅度信號採集的電路原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1示出了根據本實用新型實施例的力矩限位裝置示意圖。如圖1所示，力矩限位裝置包括第一力矩限制器11、第二力矩限制器12以及控制器13。其中，控制器13分別與第一力矩限位器以及第二力矩限位器的輸出端連接。其中，第一力矩限制器11以及第二力矩限制器12用於檢測工作設備所承受的載荷力矩，在載荷力矩超過預設的安全力矩時，分別發出第一限制信號和第二限制信號；而控制器13則用於接收第一力矩限制器發送的第一限制信號以及第二力矩限制器發送的第二限制信號，根據第一限制信號或者第二限位制信號產生使工作設備執行力矩限制操作的力矩控制信號。以塔式起重機為例，當操作人員吊起較重的重物時，設置在塔式起重機上的第一力矩限制器11與第二力矩限制器12檢測一個或多個受力位置的力矩。而控制器13則用於接收第一力矩限制器發送的第一限制信號以及第二力矩限制器發送的第二限制信號，判斷第一力矩信號或第二力矩信號是否超過了所檢測位置的預設安全力矩。當第一限制信號或者第二限位制信號中任意一個信號超過了預設的安全力矩時，控制器13會產生使塔式起重機執行力矩限制操作的力矩控制信號，從而限制塔式起重機執行相應的操作，保證了工作設備的安全性。並且，由於同時採用第一力矩限制器11與第二力矩限制器12對工作設備的載荷力矩進行檢測，就可以對一個或多個受力位置同時進行測量，不僅保證了測量的準確性，並且當其中一個力矩限位器發生故障或者測量誤差增大時，也不會使工作設備出現較為嚴重的安全隱患，使工作設備更加安全、可靠的運行。具體地，第一力矩限制器為機械力矩限位器，第二力矩限制器為電子力矩限制器。 當然，也可以採用兩個機械力矩限位器作為第一力矩限制器以及第二力矩限制器，或者採用兩個電子力矩限制器作為第一力矩限制器以及第二力矩限制器。其具體結構在現有技術中已有較多介紹，且在市面上也可以買到適用於不同場合的力矩限制器，因此力矩限制器的結構在此不再詳細描述。下面結合圖2詳細說明應用本實用新型中的力矩限位裝置的一個具體示例。圖2示出了塔式起重機的結構原理示意圖。如圖2所示，本實施例中的塔式起重機包括上述力矩限位裝置。並且，如圖2所示，起重機還包括塔架；設置在塔架1上的臂架2 ；從塔架1頂部向上延伸以支撐用來牽拉臂架2的拉繩3的拉繩支撐架4 ；沿臂架2可移動的運動小車5 ；驅動運動小車的第一驅動電機6 ；以及通過吊繩7驅動設置在運動小車5上的吊鉤8升降的第二驅動電機(圖中未示出)。其中，力矩限位裝置中的第一力矩限制器為設置在拉繩支撐架4上的機械力矩限制器11。本實施例中的機械力矩限制器11包括取樣鋼板，設置於拉繩支撐架4上；微動開關，與取樣鋼板連接，當取樣鋼板的型變量超過預設的安全力矩時，會使微動開關打開， 產生一個開關量信號作為第一限制信號發送至控制器13中。則在正常工況下，吊鉤8向上提升負載或運動小車5向外變幅時，機械力矩限制器11根據拉繩支撐架4的形變發出第一力矩限制的信號。其中，力矩限位裝置中的第二力矩限制器為電子力矩限位器12，包括重量傳感器121，設置於拉繩支撐架2頂端處的吊繩7上，用於獲取承重體上的負載重量；電位計 122，與第一驅動電機6連接，用於獲取運動小車5的移動距離，其中，控制器根據移動距離
與負載重量獲得第二限位信號。由於力矩計算公式為力矩=重量X幅度，因此通過吊鉤上的物體的重量並且計算出吊鉤距待檢測位置的距離就可以計算出待檢測位置的力矩。因此，用於驅動吊鉤8升降的吊繩7與拉繩支撐架2相接處的部位設置重量傳感器121，就可以根據吊繩7獲取吊鉤8上懸掛的負載的重量。且由於運動小車5由第一驅動電機6控制，因此就可以通過對第一驅動電機6電機進行測量得到運動小車5移動距離。即運動小車5的移動距離可以通過在第一驅動電機6中的信號採集迴路中串入電位計122的變化量得到運動小車5的移動距離。同時，控制器13接收重量傳感器發送的負載的重量以及電位計發送的運動小車5的移動距離，通過力矩公式計算出待檢測位置的力矩，獲得第二限位信號。圖3示出了重量信號與幅度信號採集的電路原理示意圖。如圖3所示，直流電源為重量傳感器121以及電位計122，重量傳感器121向控制器13提供反映負載重量的信號。運動小車5的移動距離，則是通過在第一驅動電機6中的信號採集迴路中串入的電位計122，與多功能限位器內的滑動電阻分壓得到的。控制器13接收重量傳感器發送的反映負載重量的信號以及反映獲取運動小車5的移動距離的電位計的信號，通過力矩公式計算出待檢測位置的力矩，獲得第二限位信號。當控制器13判斷接收到的第一限制信號或者第二限制信號中的任意一個信號大於預設的安全力矩時，吊鉤8便不能向上提升重物，運動小車5不能向外行走。且吊鉤8隻能實施將重物下放的動作，且運動小車5隻能實施向內行走的動作。因此，在異常情況下， 無論機械力矩限制器損壞或者電位器、重量傳感器發生損壞，都不影響在塔式起重機的限位操作，大大提高了安全性。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果應用本實用新型的技術方案，通過在力矩限位裝置同時應用第一力矩限制器與第二力矩限制器對工作設備的載荷力矩進行檢測，就可以對一個或多個受力位置同時進行測量，不僅保證了測量的準確性，並且當其中一個力矩限位器發生故障或者測量誤差增大時， 也不會使工作設備出現較為嚴重的安全隱患。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種力矩限位裝置，其特徵在於，包括第一力矩限制器(11)以及第二力矩限制器(12)，用於檢測工作設備所承受的載荷力矩，在所述載荷力矩超過預設的安全力矩時，分別發出第一限制信號和第二限制信號；控制器(13)，分別與所述第一力矩限位器(11)以及所述第二力矩限位器(12)的輸出端連接，用於接收所述第一力矩限制器(11)發送的第一限制信號以及所述第二力矩限制器(1 發送的第二限制信號，根據所述第一限制信號或者第二限位制信號產生使所述工作設備執行力矩限制操作的力矩控制信號。
2.根據權利要求1所述的力矩限位裝置，其特徵在於，所述第一力矩限制器(11)為機械力矩限位器，所述第二力矩限制器(1 為電子力矩限制器。
3.一種塔式起重機，其特徵在於，包括權利要求1或2所述的力矩限位裝置。
4.根據權利要求3所述的塔式起重機，其特徵在於，所述起重機還包括 塔架⑴；設置在所述塔架⑴上的臂架⑵；從所述塔架( 頂部向上延伸以支撐用來牽拉所述臂架( 的拉繩( 的拉繩支撐架⑷；沿所述臂架( 可移動的運動小車(5)； 驅動所述運動小車(5)的第一驅動電機(6)；以及通過吊繩(7)驅動設置在所述運動小車( 上的吊鉤(8)升降的第二驅動電機， 其中，所述力矩限位裝置中的第一力矩限制器為設置在所述拉繩支撐架上的機械力矩限制器，所述機械力矩限制器包括取樣鋼板，設置於所述拉繩支撐架上；微動開關，與所述取樣鋼板連接，根據所述取樣鋼板的形變量發送第一限制信號。
5.根據權利要求4所述的塔式起重機，其特徵在於，所述力矩限位裝置中的第二力矩限制器為電子力矩限位器，所述電子力矩限位器包括重量傳感器(121)，設置於所述拉繩支撐架頂端處的所述吊繩上，用於獲取所述吊鉤 (8)的上負載重量；電位計(122)，與所述第一驅動電機(6)連接，用於獲取所述運動小車( 的移動距離， 其中，所述控制器(1 根據所述移動距離與所述負載重量獲得所述第二限位信號。
6.根據權利要求5所述的塔式起重機，其特徵在於，所述電位計(122)為可變電阻。
7.根據權利要求3至6中任一項所述的塔式起重機，其特徵在於，所述控制器(13)為PLC。
專利摘要本實用新型提供了一種力矩限位裝置及具有其的塔式起重機，其中，力矩限位裝置包括第一力矩限制器(11)以及第二力矩限制器(12)，用於檢測工作設備所承受的載荷力矩，在載荷力矩超過預設的安全力矩時，分別發出第一限制信號和第二限制信號；控制器(13)，分別與第一力矩限位器(11)以及第二力矩限位器(12)的輸出端連接，用於接收第一力矩限制器(11)發送的第一限制信號以及第二力矩限制器(12)發送的第二限制信號，根據第一限制信號或者第二限位制信號產生使工作設備執行力矩限制操作的力矩控制信號。應用本實用新型的技術方案，不僅保證了測量的準確性，並且也不會使工作設備出現較為嚴重的安全隱患。
文檔編號B66C23/88GK201971576SQ201120079708
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月23日 優先權日2011年3月23日
發明者何首文, 方淼, 許名熠 申請人:長沙中聯重工科技發展股份有限公司