专利名称：水平臂塔式起重机力矩限制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及塔式起重机的安全保护装置，尤其涉及到使用于水平臂塔式起重机的力矩限制器。
目前，在水平臂塔式起重机上，常使用一种电子式力矩限制器，该种力矩限制器主要包括信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置、比较器、以及输出报警、控制装置；该种力矩限制器中的信号检测装置主要由两个传感器——重量传感器和幅度检测传感器组成，其中重量传感器安装在起重机钢丝绳处，检测起重机的起吊重量信号G；幅度检测传感器安装在小车卷扬筒上，检测小车的移动幅度信号S；该种力矩限制器中还设置有乘法器，须将上述检测到的重量信号G和幅度信号S输入到乘法器，经乘法器相乘后才得到力矩信号值，再将该力矩信号值输入到比较器中，比较器将该力矩信号值与同样输入到比较器的基准力矩电压信号进行比较，由于不同的工作状态检测到不同的重量信号G和幅度信号S、并据此得到不同的力矩信号值，而基准力矩电压信号是固定不变的，所以比较器经比较后也相应地输出不同的信号至输出报警、控制装置，以完成不同的控制目的。上述力矩限制器的缺点是结构复杂，安装调试十分麻烦，造价较高，在实际使用中普遍存在着使用寿命短、精度较差的缺点，而且由于幅度检测传感器靠小车卷扬筒带动而产生信号，由于小车卷扬筒与小车钢丝绳之间易产生位移、钢丝绳长期使用易发生伸长形变等因素，致使检测到的小车移动幅度信号S误差较大，同时，应片式重量传感器受环境影响较大，经常发生漂移使重量信号G误差也比较大，从而导致整个力矩限制器的控制精度较差，容易发生事故。再者，上述力矩限制器只设有单独的起吊重量信号G显示和单独的移动幅度信号S显示，而无直观的力矩信号显示，使操作人员不能随时知道起重机的工作状态，不可避免地存在着操作隐患，安全性较差。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安装调试比较容易、成本较低的水平臂塔式起重机力矩限制器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是所述的水平臂塔式起重机力矩限制器主要包括信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置、比较器、以及输出报警、控制装置，上述的信号检测装置直接采用力矩传感器。
上面所述的力矩传感器安装在起重机塔帽下的弓形钢板上，即力矩传感器的基体固定在弓形钢板中的一块钢板上，力矩传感器的感应头与弓形钢板中的另一块钢板相接触。
本实用新型的优点是由于直接采用力矩传感器检测信号，使得整台设备结构简单，安装调试也十分容易，性能稳定可靠，精度较高，并且大大降低了制造成本。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
图1是背景技术中力矩限制器的工作原理图；图2是本实用新型所述的力矩限制器的工作原理图；图3是本实用新型所述力矩限制器中的力矩传感器的安装结构示意图。
如图1所示，背景技术中所述的电子式力矩限制器主要包括由两个传感器——重量秤重传感器和幅度检测传感器组成的信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置——即图1中的模拟最大载荷力矩电压装置、比较器、以及输出报警、控制装置——即图1中的110％载荷力矩控制装置和90％载荷力矩控制装置；其中重量秤重传感器安装在起重机钢丝绳处，检测起重机的起吊重量信号G；幅度检测传感器安装在小车卷扬筒上，检测小车的移动幅度信号S；该种力矩限制器中还设置有乘法器，须将上述检测到的重量信号G和幅度信号S输入到乘法器，经乘法器相乘后才得到力矩信号值，再将该力矩信号值输入到比较器中，比较器将该力矩信号值与同样输入到比较器的基准力矩电压信号——即模拟最大载荷力矩电压进行比较，由于不同工作状态检测到不同的重量信号G和幅度信号S、并据此得到不同的力矩信号值，而基准力矩电压信号是固定不变的，所以比较器经比较后也相应地输出不同的信号至输出报警、控制装置，以完成不同的控制目的。在实际工作中，当经检测得到的力矩信号值达到额定载荷的90％时，比较器输出一种设定的报警信号、并通过90％载荷力矩控制装置对电机进行减速控制；当经检测得到的力矩信号值达到额定载荷的110％时，比较器输出另一种设定的报警信号、并通过110％载荷力矩控制装置对电机进行断电控制。上述力矩限制器的缺点是结构复杂，由于采用两只传感器，安装调试十分麻烦，造价较高，在实际使用中普遍存在着寿命短、精度较差的缺点，而且由于幅度检测传感器靠小车卷扬筒带动而产生信号，由于小车卷扬筒与小车钢丝绳之间易产生位移、钢丝绳长期使用易发生伸长形变等因素，致使检测到的小车移动幅度信号S误差较大，同时，应片式重量传感器受环境影响较大，经常发生漂移，使重量信号G误差较大，从而导致整个力矩限制器的控制精度较差，容易发生事故。再者，上述力矩限制器只设有单独的起吊重量信号G显示和单独的移动幅度信号S显示，而无直观的力矩信号显示，使操作人员不能随时知道起重机的工作状态——即时的起吊力矩数值，不可避免地存在着操作隐患，安全性较差。
如图2所示，本实用新型所述的水平臂塔式起重机力矩限制器，主要包括信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置F、比较器、以及输出报警、控制装置G，上述的信号检测装置直接采用力矩传感器。上述的基准力矩电压设定装置F由报警设定基准装置及其设定按钮K1、和预警设定基准装置及其设定按钮K2组成。输出报警、控制装置G由报警装置、报警断电控制装置以及预警减速控制装置组成。
如图3所示，上述的力矩传感器安装在起重机塔帽下的弓形钢板2上，即力矩传感器的基体7通过一块安装板1固定安装在弓形钢板2中的一块钢板上，力矩传感器的感应头3与弓形钢板2中的另一块钢板相接触。在本实施例中，与感应头3相接触的钢板上设置有调节螺栓5和紧固螺母4，一块固定板6将调节螺栓5和紧固螺母4固定在该块弓形钢板2上，调节螺栓5的一端与感应头3相接触，紧固螺母4能将调节螺栓5紧固不动，力矩传感器取得的信号通过传感器插头8输入到放大器装置中。
如图2所示，在本实用新型所述的力矩限制器中还可以设置有力矩显示装置E，力矩显示装置E由常用的A/D转换器、解码器和数字显示器组成。力矩传感器检测到的力矩信号和基准力矩电压设定信号都输入到力矩显示装置E，力矩显示装置E能将它们分别显示。在本实施例中，还设置有调零装置，用以调整力矩限制器的初始工作状态。
本实用新型所述的水平臂塔式起重机力矩限制器的工作原理如下首先调整调节螺栓5、即调整感应头3的位置，使感应头3在正常的工作范围内移动；将起重机小车开至臂长的最小幅度，调节调零装置，使力矩显示装置E中的数字显示器读数为零。基准力矩电压设定装置F的工作原理如下设定按钮K1的常闭触点为K1-1与K1-2，设定按钮K2的常闭触点为K2-1与K2-2；当进行报警设定时，按下设定按钮K1，使K1的触点K1-3与K1-2接通，此时力矩传感器检测到的力矩信号不能输入到比较器和力矩显示装置E，调节报警设定基准装置使数字显示器读数为正常载荷力矩的110％即可，该调节好的基准报警力矩信号同时也输入到比较器的一个输入端，调节完毕后释放设定按钮K1、使之恢复原状；当进行预警设定时，按下设定按钮K2，使K2的触点K2-3与K2-2接通，此时力矩传感器检测到的力矩信号也不能输入到比较器和力矩显示装置E，调节预警设定基准装置使数字显示器读数为正常载荷力矩的90％即可，该调节好的基准预警力矩信号同时也输入到比较器的另一个输入端，调节完毕后释放设定按钮K2、使之恢复原状。当起重机起吊货物时，安装在起重机塔帽下的弓形钢板2因受力而发生形变、即其两块钢板2向内侧压进，此时弓形钢板2对内产生的压力大于力矩传感器内部弹簧的弹力，安装在弓形钢板2上的力矩传感器在此压力的作用下，使得感应头3向内移动，因此而取得的力矩信号通过传感器插头8及其电缆线输入到运算放大器装置中，经运算放大器装置放大的力矩信号经过设定按钮K1和设定按钮K2的常闭触点后，分别输入到比较器和力矩显示装置E的输入端，当检测到的力矩信号值达到额定载荷的90％时，比较器输出一种设定的预警报警信号、并对电机进行预警减速控制；当检测到的力矩信号值达到额定载荷的110％时，比较器输出另一种设定的报警信号、并对电机进行报警断电控制。
权利要求1.水平臂塔式起重机力矩限制器，主要包括信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置、比较器、以及输出报警、控制装置，其特征在于信号检测装置直接采用力矩传感器；所述的力矩传感器安装在起重机塔帽下的弓形钢板上，即力矩传感器的基体固定在弓形钢板中的一块钢板上，力矩传感器的感应头与弓形钢板中的另一块钢板相接触。
2.如权利要求1所述的力矩限制器，其特征在于在与感应头相接触的钢板上设置有调节螺栓和紧固螺母，调节螺栓的一端与感应头相接触，紧固螺母能将调节螺栓紧固不动。
专利摘要本实用新型公开了一种使用于水平臂塔式起重机的力矩限制器。主要包括信号检测装置、放大器装置、基准力矩电压设定装置、比较器以及输出报警、控制装置;上述信号检测装置直接采用力矩传感器。由于直接采用力矩传感器检测信号,使得整台设备结构简单,安装调试也十分容易,性能稳定可靠,精度较高,大大降低了制造成本;并且可以直接显示起重机的起吊力矩数值,能随时了解到工作安全储备程度,就能有效降低发生事故的可能性。
文档编号B66C23/00GK2450199SQ00221628
公开日2001年9月26日 申请日期2000年8月31日 优先权日2000年8月31日
发明者陈国兴 申请人:张家港市江南电子厂