专利名称：力矩限位装置及具有其的塔式起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及起重机领域，尤其涉及一种力矩限位装置及具有其的塔式起重机。
背景技术：
塔式起重机时现代化工业与民用建筑的主要的施工机械，在高层工业和民用建筑施工的使用中一直处于领先地位。随着建筑的新工艺、新技术的不断改进、不断更新，如大型砌块，大板结构甚至箱形结构等，使建筑物结构的预制装配化，工厂化达到了很高的水平，这就对塔式起重机的性能和参数提出了更高的要求。目前的塔式起重机基本上还是沿用手动方式操作。由于塔式起重机司机不知道在某一位置时最大能吊多重的货物也不知道在起吊较重重物时能以多大速度起吊，从而会引发安全事故。所以塔式起重机上必须安装力矩限制器以对可能发生安全隐患的操作予以限制。但目前绝大多数塔式起重机上安装的仅仅是机械传动式力矩限制器，当机械力矩限制器出现故障时，便无法对塔式起重机的操作进行限制，使塔式起重机的可靠性大大降低。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种力矩限位装置及具有其的塔式起重机，以解决现有技术中的塔式起重机的可靠性较低的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种力矩限位装置，其特征在于，包括第一力矩限制器以及第二力矩限制器，用于检测工作设备所承受的载荷力矩，在载荷力矩超过预设的安全力矩时，分别发出第一限制信号和第二限制信号；控制器， 分别与第一力矩限位器以及第二力矩限位器的输出端连接，用于接收第一力矩限制器发送的第一限制信号以及第二力矩限制器发送的第二限制信号，根据第一限制信号或者第二限位制信号产生使工作设备执行力矩限制操作的力矩控制信号。进一步地，第一力矩限制器为机械力矩限位器，第二力矩限制器为电子力矩限制器。根据本实用新型的另一个方面，提供了一种塔式起重机，包括上述力矩限位装置。进一步地，起重机还包括塔架；设置在塔架上的臂架；从塔架顶部向上延伸以支撑用来牵拉臂架的拉绳的拉绳支撑架；沿臂架可移动的运动小车；驱动运动小车的第一驱动电机；以及通过吊绳驱动设置在运动小车上的吊钩升降的第二驱动电机，其中，力矩限位装置中的第一力矩限制器为设置在拉绳支撑架上的机械力矩限制器，机械力矩限制器包括取样钢板，设置于拉绳支撑架上；微动开关，与取样钢板连接，根据取样钢板的形变量发送第一限制信号。进一步地，力矩限位装置中的第二力矩限制器为电子力矩限位器，电子力矩限位器包括重量传感器，设置于拉绳支撑架顶端处的吊绳上，用于获取吊钩上的负载重量；电位计，与第一驱动电机连接，用于获取运动小车的移动距离，其中，控制器根据移动距离与负载重量获得第二限位信号。进一步地，电位计为可变电阻。进一步地，控制器为PLC。应用本实用新型的技术方案，通过在力矩限位装置同时应用第一力矩限制器与第二力矩限制器对工作设备的载荷力矩进行检测，就可以对一个或多个受力位置同时进行测量，不仅保证了测量的准确性，并且当其中一个力矩限位器发生故障或者测量误差增大时， 也不会使工作设备出现较为严重的安全隐患。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1示出了根据本实用新型实施例的力矩限位装置示意图；图2示出了塔式起重机的结构原理示意图；以及图3示出了重量信号与幅度信号采集的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1示出了根据本实用新型实施例的力矩限位装置示意图。如图1所示，力矩限位装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分别与第一力矩限位器以及第二力矩限位器的输出端连接。其中，第一力矩限制器11以及第二力矩限制器12用于检测工作设备所承受的载荷力矩，在载荷力矩超过预设的安全力矩时，分别发出第一限制信号和第二限制信号；而控制器13则用于接收第一力矩限制器发送的第一限制信号以及第二力矩限制器发送的第二限制信号，根据第一限制信号或者第二限位制信号产生使工作设备执行力矩限制操作的力矩控制信号。以塔式起重机为例，当操作人员吊起较重的重物时，设置在塔式起重机上的第一力矩限制器11与第二力矩限制器12检测一个或多个受力位置的力矩。而控制器13则用于接收第一力矩限制器发送的第一限制信号以及第二力矩限制器发送的第二限制信号，判断第一力矩信号或第二力矩信号是否超过了所检测位置的预设安全力矩。当第一限制信号或者第二限位制信号中任意一个信号超过了预设的安全力矩时，控制器13会产生使塔式起重机执行力矩限制操作的力矩控制信号，从而限制塔式起重机执行相应的操作，保证了工作设备的安全性。并且，由于同时采用第一力矩限制器11与第二力矩限制器12对工作设备的载荷力矩进行检测，就可以对一个或多个受力位置同时进行测量，不仅保证了测量的准确性，并且当其中一个力矩限位器发生故障或者测量误差增大时，也不会使工作设备出现较为严重的安全隐患，使工作设备更加安全、可靠的运行。具体地，第一力矩限制器为机械力矩限位器，第二力矩限制器为电子力矩限制器。 当然，也可以采用两个机械力矩限位器作为第一力矩限制器以及第二力矩限制器，或者采用两个电子力矩限制器作为第一力矩限制器以及第二力矩限制器。其具体结构在现有技术中已有较多介绍，且在市面上也可以买到适用于不同场合的力矩限制器，因此力矩限制器的结构在此不再详细描述。下面结合图2详细说明应用本实用新型中的力矩限位装置的一个具体示例。图2示出了塔式起重机的结构原理示意图。如图2所示，本实施例中的塔式起重机包括上述力矩限位装置。并且，如图2所示，起重机还包括塔架；设置在塔架1上的臂架2 ；从塔架1顶部向上延伸以支撑用来牵拉臂架2的拉绳3的拉绳支撑架4 ；沿臂架2可移动的运动小车5 ；驱动运动小车的第一驱动电机6 ；以及通过吊绳7驱动设置在运动小车5上的吊钩8升降的第二驱动电机(图中未示出)。其中，力矩限位装置中的第一力矩限制器为设置在拉绳支撑架4上的机械力矩限制器11。本实施例中的机械力矩限制器11包括取样钢板，设置于拉绳支撑架4上；微动开关，与取样钢板连接，当取样钢板的型变量超过预设的安全力矩时，会使微动开关打开， 产生一个开关量信号作为第一限制信号发送至控制器13中。则在正常工况下，吊钩8向上提升负载或运动小车5向外变幅时，机械力矩限制器11根据拉绳支撑架4的形变发出第一力矩限制的信号。其中，力矩限位装置中的第二力矩限制器为电子力矩限位器12，包括重量传感器121，设置于拉绳支撑架2顶端处的吊绳7上，用于获取承重体上的负载重量；电位计 122，与第一驱动电机6连接，用于获取运动小车5的移动距离，其中，控制器根据移动距离
与负载重量获得第二限位信号。由于力矩计算公式为力矩=重量X幅度，因此通过吊钩上的物体的重量并且计算出吊钩距待检测位置的距离就可以计算出待检测位置的力矩。因此，用于驱动吊钩8升降的吊绳7与拉绳支撑架2相接处的部位设置重量传感器121，就可以根据吊绳7获取吊钩8上悬挂的负载的重量。且由于运动小车5由第一驱动电机6控制，因此就可以通过对第一驱动电机6电机进行测量得到运动小车5移动距离。即运动小车5的移动距离可以通过在第一驱动电机6中的信号采集回路中串入电位计122的变化量得到运动小车5的移动距离。同时，控制器13接收重量传感器发送的负载的重量以及电位计发送的运动小车5的移动距离，通过力矩公式计算出待检测位置的力矩，获得第二限位信号。图3示出了重量信号与幅度信号采集的电路原理示意图。如图3所示，直流电源为重量传感器121以及电位计122，重量传感器121向控制器13提供反映负载重量的信号。运动小车5的移动距离，则是通过在第一驱动电机6中的信号采集回路中串入的电位计122，与多功能限位器内的滑动电阻分压得到的。控制器13接收重量传感器发送的反映负载重量的信号以及反映获取运动小车5的移动距离的电位计的信号，通过力矩公式计算出待检测位置的力矩，获得第二限位信号。当控制器13判断接收到的第一限制信号或者第二限制信号中的任意一个信号大于预设的安全力矩时，吊钩8便不能向上提升重物，运动小车5不能向外行走。且吊钩8只能实施将重物下放的动作，且运动小车5只能实施向内行走的动作。因此，在异常情况下， 无论机械力矩限制器损坏或者电位器、重量传感器发生损坏，都不影响在塔式起重机的限位操作，大大提高了安全性。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果应用本实用新型的技术方案，通过在力矩限位装置同时应用第一力矩限制器与第二力矩限制器对工作设备的载荷力矩进行检测，就可以对一个或多个受力位置同时进行测量，不仅保证了测量的准确性，并且当其中一个力矩限位器发生故障或者测量误差增大时， 也不会使工作设备出现较为严重的安全隐患。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种力矩限位装置，其特征在于，包括第一力矩限制器(11)以及第二力矩限制器(12)，用于检测工作设备所承受的载荷力矩，在所述载荷力矩超过预设的安全力矩时，分别发出第一限制信号和第二限制信号；控制器(13)，分别与所述第一力矩限位器(11)以及所述第二力矩限位器(12)的输出端连接，用于接收所述第一力矩限制器(11)发送的第一限制信号以及所述第二力矩限制器(1 发送的第二限制信号，根据所述第一限制信号或者第二限位制信号产生使所述工作设备执行力矩限制操作的力矩控制信号。
2.根据权利要求1所述的力矩限位装置，其特征在于，所述第一力矩限制器(11)为机械力矩限位器，所述第二力矩限制器(1 为电子力矩限制器。
3.一种塔式起重机，其特征在于，包括权利要求1或2所述的力矩限位装置。
4.根据权利要求3所述的塔式起重机，其特征在于，所述起重机还包括 塔架⑴；设置在所述塔架⑴上的臂架⑵；从所述塔架( 顶部向上延伸以支撑用来牵拉所述臂架( 的拉绳( 的拉绳支撑架⑷；沿所述臂架( 可移动的运动小车(5)； 驱动所述运动小车(5)的第一驱动电机(6)；以及通过吊绳(7)驱动设置在所述运动小车( 上的吊钩(8)升降的第二驱动电机， 其中，所述力矩限位装置中的第一力矩限制器为设置在所述拉绳支撑架上的机械力矩限制器，所述机械力矩限制器包括取样钢板，设置于所述拉绳支撑架上；微动开关，与所述取样钢板连接，根据所述取样钢板的形变量发送第一限制信号。
5.根据权利要求4所述的塔式起重机，其特征在于，所述力矩限位装置中的第二力矩限制器为电子力矩限位器，所述电子力矩限位器包括重量传感器(121)，设置于所述拉绳支撑架顶端处的所述吊绳上，用于获取所述吊钩 (8)的上负载重量；电位计(122)，与所述第一驱动电机(6)连接，用于获取所述运动小车( 的移动距离， 其中，所述控制器(1 根据所述移动距离与所述负载重量获得所述第二限位信号。
6.根据权利要求5所述的塔式起重机，其特征在于，所述电位计(122)为可变电阻。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的塔式起重机，其特征在于，所述控制器(13)为PLC。
专利摘要本实用新型提供了一种力矩限位装置及具有其的塔式起重机，其中，力矩限位装置包括第一力矩限制器(11)以及第二力矩限制器(12)，用于检测工作设备所承受的载荷力矩，在载荷力矩超过预设的安全力矩时，分别发出第一限制信号和第二限制信号；控制器(13)，分别与第一力矩限位器(11)以及第二力矩限位器(12)的输出端连接，用于接收第一力矩限制器(11)发送的第一限制信号以及第二力矩限制器(12)发送的第二限制信号，根据第一限制信号或者第二限位制信号产生使工作设备执行力矩限制操作的力矩控制信号。应用本实用新型的技术方案，不仅保证了测量的准确性，并且也不会使工作设备出现较为严重的安全隐患。
文档编号B66C23/88GK201971576SQ201120079708
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者何首文, 方淼, 许名熠 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司