水平臂塔式起重機力矩限制器的製作方法
2023-05-30 20:12:41 1
專利名稱：水平臂塔式起重機力矩限制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及塔式起重機的安全保護裝置，尤其涉及到使用於水平臂塔式起重機的力矩限制器。
目前，在水平臂塔式起重機上，常使用一種電子式力矩限制器，該種力矩限制器主要包括信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置、比較器、以及輸出報警、控制裝置；該種力矩限制器中的信號檢測裝置主要由兩個傳感器——重量傳感器和幅度檢測傳感器組成，其中重量傳感器安裝在起重機鋼絲繩處，檢測起重機的起吊重量信號G；幅度檢測傳感器安裝在小車卷揚筒上，檢測小車的移動幅度信號S；該種力矩限制器中還設置有乘法器，須將上述檢測到的重量信號G和幅度信號S輸入到乘法器，經乘法器相乘後才得到力矩信號值，再將該力矩信號值輸入到比較器中，比較器將該力矩信號值與同樣輸入到比較器的基準力矩電壓信號進行比較，由於不同的工作狀態檢測到不同的重量信號G和幅度信號S、並據此得到不同的力矩信號值，而基準力矩電壓信號是固定不變的，所以比較器經比較後也相應地輸出不同的信號至輸出報警、控制裝置，以完成不同的控制目的。上述力矩限制器的缺點是結構複雜，安裝調試十分麻煩，造價較高，在實際使用中普遍存在著使用壽命短、精度較差的缺點，而且由於幅度檢測傳感器靠小車卷揚筒帶動而產生信號，由於小車卷揚筒與小車鋼絲繩之間易產生位移、鋼絲繩長期使用易發生伸長形變等因素，致使檢測到的小車移動幅度信號S誤差較大，同時，應片式重量傳感器受環境影響較大，經常發生漂移使重量信號G誤差也比較大，從而導致整個力矩限制器的控制精度較差，容易發生事故。再者，上述力矩限制器只設有單獨的起吊重量信號G顯示和單獨的移動幅度信號S顯示，而無直觀的力矩信號顯示，使操作人員不能隨時知道起重機的工作狀態，不可避免地存在著操作隱患，安全性較差。
本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、安裝調試比較容易、成本較低的水平臂塔式起重機力矩限制器。
為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是所述的水平臂塔式起重機力矩限制器主要包括信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置、比較器、以及輸出報警、控制裝置，上述的信號檢測裝置直接採用力矩傳感器。
上面所述的力矩傳感器安裝在起重機塔帽下的弓形鋼板上，即力矩傳感器的基體固定在弓形鋼板中的一塊鋼板上，力矩傳感器的感應頭與弓形鋼板中的另一塊鋼板相接觸。
本實用新型的優點是由於直接採用力矩傳感器檢測信號，使得整臺設備結構簡單，安裝調試也十分容易，性能穩定可靠，精度較高，並且大大降低了製造成本。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1是背景技術中力矩限制器的工作原理圖；圖2是本實用新型所述的力矩限制器的工作原理圖；圖3是本實用新型所述力矩限制器中的力矩傳感器的安裝結構示意圖。
如圖1所示，背景技術中所述的電子式力矩限制器主要包括由兩個傳感器——重量秤重傳感器和幅度檢測傳感器組成的信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置——即圖1中的模擬最大載荷力矩電壓裝置、比較器、以及輸出報警、控制裝置——即圖1中的110％載荷力矩控制裝置和90％載荷力矩控制裝置；其中重量秤重傳感器安裝在起重機鋼絲繩處，檢測起重機的起吊重量信號G；幅度檢測傳感器安裝在小車卷揚筒上，檢測小車的移動幅度信號S；該種力矩限制器中還設置有乘法器，須將上述檢測到的重量信號G和幅度信號S輸入到乘法器，經乘法器相乘後才得到力矩信號值，再將該力矩信號值輸入到比較器中，比較器將該力矩信號值與同樣輸入到比較器的基準力矩電壓信號——即模擬最大載荷力矩電壓進行比較，由於不同工作狀態檢測到不同的重量信號G和幅度信號S、並據此得到不同的力矩信號值，而基準力矩電壓信號是固定不變的，所以比較器經比較後也相應地輸出不同的信號至輸出報警、控制裝置，以完成不同的控制目的。在實際工作中，當經檢測得到的力矩信號值達到額定載荷的90％時，比較器輸出一種設定的報警信號、並通過90％載荷力矩控制裝置對電機進行減速控制；當經檢測得到的力矩信號值達到額定載荷的110％時，比較器輸出另一種設定的報警信號、並通過110％載荷力矩控制裝置對電機進行斷電控制。上述力矩限制器的缺點是結構複雜，由於採用兩隻傳感器，安裝調試十分麻煩，造價較高，在實際使用中普遍存在著壽命短、精度較差的缺點，而且由於幅度檢測傳感器靠小車卷揚筒帶動而產生信號，由於小車卷揚筒與小車鋼絲繩之間易產生位移、鋼絲繩長期使用易發生伸長形變等因素，致使檢測到的小車移動幅度信號S誤差較大，同時，應片式重量傳感器受環境影響較大，經常發生漂移，使重量信號G誤差較大，從而導致整個力矩限制器的控制精度較差，容易發生事故。再者，上述力矩限制器只設有單獨的起吊重量信號G顯示和單獨的移動幅度信號S顯示，而無直觀的力矩信號顯示，使操作人員不能隨時知道起重機的工作狀態——即時的起吊力矩數值，不可避免地存在著操作隱患，安全性較差。
如圖2所示，本實用新型所述的水平臂塔式起重機力矩限制器，主要包括信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置F、比較器、以及輸出報警、控制裝置G，上述的信號檢測裝置直接採用力矩傳感器。上述的基準力矩電壓設定裝置F由報警設定基準裝置及其設定按鈕K1、和預警設定基準裝置及其設定按鈕K2組成。輸出報警、控制裝置G由報警裝置、報警斷電控制裝置以及預警減速控制裝置組成。
如圖3所示，上述的力矩傳感器安裝在起重機塔帽下的弓形鋼板2上，即力矩傳感器的基體7通過一塊安裝板1固定安裝在弓形鋼板2中的一塊鋼板上，力矩傳感器的感應頭3與弓形鋼板2中的另一塊鋼板相接觸。在本實施例中，與感應頭3相接觸的鋼板上設置有調節螺栓5和緊固螺母4，一塊固定板6將調節螺栓5和緊固螺母4固定在該塊弓形鋼板2上，調節螺栓5的一端與感應頭3相接觸，緊固螺母4能將調節螺栓5緊固不動，力矩傳感器取得的信號通過傳感器插頭8輸入到放大器裝置中。
如圖2所示，在本實用新型所述的力矩限制器中還可以設置有力矩顯示裝置E，力矩顯示裝置E由常用的A/D轉換器、解碼器和數字顯示器組成。力矩傳感器檢測到的力矩信號和基準力矩電壓設定信號都輸入到力矩顯示裝置E，力矩顯示裝置E能將它們分別顯示。在本實施例中，還設置有調零裝置，用以調整力矩限制器的初始工作狀態。
本實用新型所述的水平臂塔式起重機力矩限制器的工作原理如下首先調整調節螺栓5、即調整感應頭3的位置，使感應頭3在正常的工作範圍內移動；將起重機小車開至臂長的最小幅度，調節調零裝置，使力矩顯示裝置E中的數字顯示器讀數為零。基準力矩電壓設定裝置F的工作原理如下設定按鈕K1的常閉觸點為K1-1與K1-2，設定按鈕K2的常閉觸點為K2-1與K2-2；當進行報警設定時，按下設定按鈕K1，使K1的觸點K1-3與K1-2接通，此時力矩傳感器檢測到的力矩信號不能輸入到比較器和力矩顯示裝置E，調節報警設定基準裝置使數字顯示器讀數為正常載荷力矩的110％即可，該調節好的基準報警力矩信號同時也輸入到比較器的一個輸入端，調節完畢後釋放設定按鈕K1、使之恢復原狀；當進行預警設定時，按下設定按鈕K2，使K2的觸點K2-3與K2-2接通，此時力矩傳感器檢測到的力矩信號也不能輸入到比較器和力矩顯示裝置E，調節預警設定基準裝置使數字顯示器讀數為正常載荷力矩的90％即可，該調節好的基準預警力矩信號同時也輸入到比較器的另一個輸入端，調節完畢後釋放設定按鈕K2、使之恢復原狀。當起重機起吊貨物時，安裝在起重機塔帽下的弓形鋼板2因受力而發生形變、即其兩塊鋼板2向內側壓進，此時弓形鋼板2對內產生的壓力大於力矩傳感器內部彈簧的彈力，安裝在弓形鋼板2上的力矩傳感器在此壓力的作用下，使得感應頭3向內移動，因此而取得的力矩信號通過傳感器插頭8及其電纜線輸入到運算放大器裝置中，經運算放大器裝置放大的力矩信號經過設定按鈕K1和設定按鈕K2的常閉觸點後，分別輸入到比較器和力矩顯示裝置E的輸入端，當檢測到的力矩信號值達到額定載荷的90％時，比較器輸出一種設定的預警報警信號、並對電機進行預警減速控制；當檢測到的力矩信號值達到額定載荷的110％時，比較器輸出另一種設定的報警信號、並對電機進行報警斷電控制。
權利要求1.水平臂塔式起重機力矩限制器，主要包括信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置、比較器、以及輸出報警、控制裝置，其特徵在於信號檢測裝置直接採用力矩傳感器；所述的力矩傳感器安裝在起重機塔帽下的弓形鋼板上，即力矩傳感器的基體固定在弓形鋼板中的一塊鋼板上，力矩傳感器的感應頭與弓形鋼板中的另一塊鋼板相接觸。
2.如權利要求1所述的力矩限制器，其特徵在於在與感應頭相接觸的鋼板上設置有調節螺栓和緊固螺母，調節螺栓的一端與感應頭相接觸，緊固螺母能將調節螺栓緊固不動。
專利摘要本實用新型公開了一種使用於水平臂塔式起重機的力矩限制器。主要包括信號檢測裝置、放大器裝置、基準力矩電壓設定裝置、比較器以及輸出報警、控制裝置;上述信號檢測裝置直接採用力矩傳感器。由於直接採用力矩傳感器檢測信號,使得整臺設備結構簡單,安裝調試也十分容易,性能穩定可靠,精度較高,大大降低了製造成本;並且可以直接顯示起重機的起吊力矩數值,能隨時了解到工作安全儲備程度,就能有效降低發生事故的可能性。
文檔編號B66C23/00GK2450199SQ00221628
公開日2001年9月26日 申請日期2000年8月31日 優先權日2000年8月31日
發明者陳國興 申請人:張家港市江南電子廠