專(zhuān)利名稱(chēng)：一種對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及塔式起重機(jī)上的一種新型力矩超載保護(hù)裝置，屬起重機(jī)械安全保 護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塔式起重機(jī)是建筑和大型項(xiàng)目施工必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，是施工企業(yè)裝備水平的 標(biāo)志性重要裝備之一。力矩限制器作為塔式起重機(jī)的一種安全保護(hù)措施已得到廣泛的應(yīng) 用。目前市場(chǎng)上的力矩限制器主要有兩類(lèi)測(cè)量重力矩的方法，一類(lèi)為電子計(jì)算式測(cè)力形式， 另一類(lèi)為機(jī)械式力矩限制器測(cè)力形式。電子計(jì)算式測(cè)力形式是通過(guò)測(cè)力傳感器直接測(cè)量出 塔式起重機(jī)的重量、幅度，通過(guò)電子控制系統(tǒng)儀表計(jì)算出塔式起重機(jī)重力矩，對(duì)塔式起重機(jī) 進(jìn)行保護(hù)。電子計(jì)算式測(cè)力形式對(duì)重量和幅度的測(cè)量要求很高，而實(shí)際效果導(dǎo)致重力矩將 偏差很大，大大影響了力矩限制器的保護(hù)效果。而目前市場(chǎng)上的類(lèi)似機(jī)械式力矩限制器測(cè) 力形式則是在機(jī)械式力矩限制器上受到啟發(fā)，把機(jī)械式力矩限制器的受力原理?yè)Q成直接用 傳感器代替。本來(lái)這種方法可直接有效的測(cè)量出重力矩，而不會(huì)受風(fēng)向，重力摩擦力等外界 影響。但其機(jī)械式力矩限制器本身的局限性直接導(dǎo)致測(cè)量的重力矩只是階段線(xiàn)性，而非線(xiàn) 性，力矩限制器的保護(hù)效果也大打折扣。電子計(jì)算式測(cè)力形式中重力、幅度測(cè)量效果直接影響重力矩的大小，重量測(cè)量中 有摩擦力，升降剛絲繩，風(fēng)等都對(duì)測(cè)量有影響，而幅度則受剛絲繩下垂的影響，幅度的偏差 也有1-2米。國(guó)內(nèi)外大部分的機(jī)械式力矩限制器機(jī)械式絕大部分均采用傳統(tǒng)弓形板變形觸 發(fā)限位開(kāi)關(guān)的方案，如附圖6所示。測(cè)矩環(huán)結(jié)構(gòu)如圖7所示，弓形板(15)緊固于塔頂節(jié)架 單根主弦桿上，利用弓形板的放大原理，將塔機(jī)的負(fù)荷力矩在主弦桿上產(chǎn)生的彈性變形放 大后去觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)(17)，從而達(dá)到超力矩保護(hù)和實(shí)現(xiàn)其它控制功能的目的。該方案在工 藝上要求弓形板必須在應(yīng)力狀態(tài)下(形成弓形)下實(shí)施緊固，而且主弦桿在受力后產(chǎn)生的 變形量是十分微小的，如果稍有安裝問(wèn)題則產(chǎn)生的變形量難以放大為塔機(jī)需要達(dá)到的信號(hào) 量。另一方面，弓形板是緊固在單根主弦桿上，由于塔頂節(jié)架在制造工藝和精度上難 以保證同向受力的兩根主弦桿達(dá)到平衡狀態(tài)，對(duì)取樣的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響。上述2種不 利因素疊加的結(jié)果，致使變形總量不理想，限位開(kāi)關(guān)的調(diào)整難以滿(mǎn)足規(guī)定的工況要求。在一些平頭塔式起重機(jī)上安裝遇到比較大的困難。尤其在起重力矩調(diào)試方面，無(wú) 論是把弓形板緊固于臂架根部弦桿、腹桿或平衡臂拉桿還是過(guò)渡節(jié)架主弦桿上，變形總量 都不超過(guò)4mm，再三調(diào)試也達(dá)不到要求。究其原因，首先是該類(lèi)型塔機(jī)的起重量主弦桿往往 采用梯級(jí)式截面方法設(shè)計(jì)，理論計(jì)算和實(shí)際起重特性曲線(xiàn)吻合度相差較大(分段線(xiàn)性)，因 而機(jī)械式弓形板限矩方案存在弊端。通過(guò)對(duì)以上機(jī)械式力矩限制器的分析，我們不難發(fā)現(xiàn) 將測(cè)矩環(huán)用測(cè)力傳感器代替用于直測(cè)重力矩還存在的不少問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，克服傳統(tǒng)的機(jī)械式弓形板限矩方案存的諸多問(wèn)題，公開(kāi)一 種新的對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器結(jié)構(gòu)形式，利用兩個(gè)測(cè)力傳感器分別安裝在塔帽左、右主弦 桿上圓滿(mǎn)地解決了機(jī)械直測(cè)存在的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在塔式起重機(jī)的塔帽左、右主弦桿反、正面上設(shè)置有由兩個(gè)測(cè)力傳感器采集信號(hào) 組成的力矩限制器，通過(guò)兩個(gè)傳感器直接測(cè)量重力矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔式起重機(jī)的力矩保護(hù)。如附圖1所示，所述力矩限制器由支座⑴、(2)，連接件(3)、(4)、測(cè)力傳感器(5)、 (6)、控制系統(tǒng)(10)和兩個(gè)罩殼(7)組成。其中一對(duì)支座(1)和一對(duì)支座(2)按一定距離 分別焊接在塔式起重機(jī)受力桿件的塔帽左主弦桿(8)的背面和斜對(duì)面塔帽右主弦桿(8') 的外正面，兩對(duì)支座⑴和⑵分別通過(guò)連接件(3)、(4)連接測(cè)量左、右塔帽主弦桿變形量 的測(cè)力傳感器(5)和(6)。兩個(gè)測(cè)力傳感器將測(cè)得的變形量轉(zhuǎn)換成電壓輸出到控制系統(tǒng)，可以獲得起重機(jī)的 力矩、重量和幅度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔式起重機(jī)的超載保護(hù)。力矩限制器外部有罩殼(7)作為保 護(hù)作用，避免支座，連接件、傳感器不受風(fēng)雨侵襲和外部干擾?？刂葡到y(tǒng)(10)由主控制儀表，調(diào)試板和輸出單元組成，測(cè)力傳感器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與控 制系統(tǒng)相連，其他各組成部分之間分別通過(guò)連接線(xiàn)相連，由控制系統(tǒng)對(duì)測(cè)力傳感器采集的 信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)處理的信號(hào)進(jìn)行顯示及輸出控制。當(dāng)塔式起重機(jī)吊重時(shí)，塔帽左主弦桿(8)受到背面的拉力和斜對(duì)面塔帽右主弦桿 (8')外正面壓力的作用，引起塔帽左主弦桿(8)背面一對(duì)支座(1)兩端之間的長(zhǎng)度變長(zhǎng)， 此長(zhǎng)度變長(zhǎng)量通過(guò)一對(duì)支座(1)、連接件(3)作用到測(cè)力傳感器(5)上，測(cè)力傳感器(5)可 以直接測(cè)出應(yīng)變體上的拉力變化值。同時(shí)斜對(duì)面塔帽右主弦桿(8')外正面壓力的作用引 起一對(duì)支座(2)兩端之間的長(zhǎng)度變短，此長(zhǎng)度變量通過(guò)一對(duì)支座(2)、連接件(4)作用到測(cè) 力傳感器(6)上，測(cè)力傳感器(6)可以直接測(cè)出應(yīng)變體上的壓力變化值。兩個(gè)測(cè)力傳感器 變化值，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(9)將信號(hào)輸入控制系統(tǒng)(10)，然后由控制系統(tǒng)對(duì)塔式起重機(jī)是否安全 進(jìn)行保護(hù)，保障塔機(jī)及駕駛?cè)藛T的安全。安裝時(shí)，需要將兩對(duì)支座(1)、(2)按一定的距離焊接在塔式起重機(jī)的塔帽左、右 主弦桿的背面和正面，背面一對(duì)支座(1)之間用連接件(3)將測(cè)力傳感器5連接起來(lái)；正面 一對(duì)支座(2)之間用連接件(4)將測(cè)力傳感器(6)連接起來(lái)。所述力矩限制器的控制系統(tǒng)對(duì)直接采集的信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)處理的信號(hào)進(jìn)行顯 示及輸出控制，顯示力矩、重量、幅度；若當(dāng)前工況數(shù)值達(dá)到相對(duì)應(yīng)塔機(jī)額定數(shù)值的90%， 信號(hào)輸出系統(tǒng)則發(fā)出聲光報(bào)警，達(dá)到對(duì)應(yīng)額定數(shù)值的110%，則持續(xù)聲光報(bào)警并切斷相應(yīng)控 制回路。同時(shí)可以通過(guò)調(diào)試板對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試標(biāo)定等操作，控制系統(tǒng)還可以把相關(guān)存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P(guān)設(shè)備進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比較的有益效果是，采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)后，通過(guò)兩個(gè) 測(cè)力傳感器能準(zhǔn)確地直接測(cè)出塔帽左、右主弦桿拉力和壓力變化量，并由控制系統(tǒng)對(duì)采集 的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理的信號(hào)進(jìn)行顯示和輸出控制，發(fā)出聲光報(bào)警或切斷相應(yīng)控制回路， 保障了起重機(jī)的安全。本實(shí)用新型適用于各類(lèi)起重機(jī)的安全保護(hù)。
圖1為本實(shí)用新型對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器左視圖圖3為本實(shí)用新型對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器電路原理圖圖4為本實(shí)用新型對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器控制系統(tǒng)連接圖圖5為本實(shí)用新型外殼圖圖6為傳統(tǒng)弓形板變形觸發(fā)限位開(kāi)關(guān)在塔吊上的安裝位置示意圖圖7為傳統(tǒng)的測(cè)矩環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-圖5中圖號(hào)表示為⑴支座；(2)支座；⑶連接桿；⑷連接桿；(5)測(cè)力傳 感器；(6)測(cè)力傳感器；(7)罩殼；⑶左主弦桿；(8')右主弦桿；⑶導(dǎo)線(xiàn)；(10)控制系統(tǒng)；圖6-圖7中圖號(hào)表示為(11)左主弦桿；(11')右主弦桿；(12)拉桿；(13)測(cè)距 環(huán)；(14)橡膠端蓋；(15)弓形板；(16)微動(dòng)開(kāi)關(guān)；(17)調(diào)整螺釘
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例如附圖1和2所示，所述力矩限制器由支座(1)、支座(2)、連接 件(3)、連接件(4)、測(cè)力傳感器(5)、測(cè)力傳感器(6)、控制系統(tǒng)(10)和兩個(gè)罩殼(7)、導(dǎo)線(xiàn) 等組成。其中一對(duì)支座(1)和一對(duì)支座(2)按一定距離焊接在塔式起重機(jī)受力桿件的塔帽 左主弦桿(8)的背面和斜對(duì)面右塔帽主弦桿(8')外正面，兩對(duì)支座(1)和(2)分別通過(guò) 連接件(3)、(4)連接測(cè)力傳感器(5)和(6)，形成雙傳感器測(cè)量變形量。在外部有罩殼(7) 作為保護(hù)作用，避免支座，連接件、傳感器不受風(fēng)雨侵襲和外部干擾。控制系統(tǒng)(10)由主控 制儀表，調(diào)試板和輸出單元組成，測(cè)力傳感器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)其他各組 成部分之間分別通過(guò)連接線(xiàn)相連。當(dāng)塔式起重機(jī)吊重時(shí)，塔帽左主弦桿(8)受到背面的拉力和斜對(duì)面塔帽右主弦桿 (8')外正面的壓力的作用，引起塔帽左主弦桿(8)背面一對(duì)支座(1)兩端之間的長(zhǎng)度變 長(zhǎng)，此長(zhǎng)度變長(zhǎng)量通過(guò)一對(duì)支座(1)、連接件(3)作用到測(cè)力傳感器(5)上，測(cè)力傳感器(5) 可以直接測(cè)出應(yīng)變體上的拉力變化值。同時(shí)斜對(duì)面塔帽右主弦桿(8')外正面壓力的作用 引起一對(duì)支座(2)兩端之間的長(zhǎng)度變短，此長(zhǎng)度變量通過(guò)一對(duì)支座(2)、連接件(4)作用到 測(cè)力傳感器(6)上，測(cè)力傳感器(6)可以直接測(cè)出應(yīng)變體上的壓力變化值。兩個(gè)測(cè)力傳感 器變化值，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(9)將疊加信號(hào)輸入控制系統(tǒng)(10)，然后由控制系統(tǒng)對(duì)塔式起重機(jī)是 否安全進(jìn)行保護(hù)，保障塔機(jī)及駕駛?cè)藛T的安全。安裝時(shí)，需要將兩對(duì)支座(1)、(2)按一定的距離焊接在塔式起重機(jī)的左主弦桿 (8)受到背面和斜對(duì)面塔帽右主弦桿(8')外正面，塔帽左主弦桿(8)背面一對(duì)支座(1) 之間用連接件(3)將測(cè)力傳感器5連接起來(lái)；塔帽斜對(duì)面右主弦桿(8')外正面一對(duì)支座 (2)之間用連接件(4)將測(cè)力傳感器(6)連接起來(lái)。所述力矩限制器的控制系統(tǒng)能對(duì)直接采集的信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)處理的信號(hào)進(jìn)行顯 示及輸出控制，如顯示力矩、重量、幅度；當(dāng)前工況數(shù)值或達(dá)到相對(duì)應(yīng)塔機(jī)額定數(shù)值的90% 則發(fā)出聲光報(bào)警，達(dá)到對(duì)應(yīng)額定數(shù)值的110%，則持續(xù)聲光報(bào)警并切斷相應(yīng)控制回路。同時(shí) 可以通過(guò)調(diào)試板對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試標(biāo)定等操作，控制系統(tǒng)還可以把相關(guān)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸 到相關(guān)設(shè)備進(jìn)行顯示。
權(quán)利要求一種對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器，其特征是，所述力矩限制器由支座(1)、(2)，連接件(3)、(4)、測(cè)力傳感器(5)、(6)、控制系統(tǒng)(10)和兩個(gè)罩殼(7)組成；其中一對(duì)支座(1)和一對(duì)支座(2)按一定距離分別焊接在塔式起重機(jī)受力桿件的塔帽左主弦桿(8)的背面和斜對(duì)面塔帽右主弦桿(8′)的外正面，兩對(duì)支座(1)和(2)分別通過(guò)連接件(3)、(4)連接測(cè)量左、右塔帽主弦桿變形量的測(cè)力傳感器(5)和(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器，其特征是，所述兩個(gè)測(cè)力傳感 器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與控制系統(tǒng)相連，由控制系統(tǒng)對(duì)測(cè)力傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)處理的 信號(hào)進(jìn)行顯示及輸出控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器，其特征是，所述兩個(gè)測(cè)力傳感 器將測(cè)得的變形量轉(zhuǎn)換成電壓輸出到控制系統(tǒng)，可以獲得起重機(jī)的力矩、重量和幅度信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)塔式起重機(jī)的超載保護(hù)。
專(zhuān)利摘要一種對(duì)稱(chēng)式直測(cè)力矩限制器，由支座(1)、(2)，連接件(3)、(4)、測(cè)力傳感器(5)、(6)、控制系統(tǒng)(10)和兩個(gè)罩殼(7)組成，其中一對(duì)支座(1)和一對(duì)支座(2)按一定距離分別焊接在塔式起重機(jī)受力桿件的塔帽左主弦桿(8)背面和斜對(duì)面塔帽右主弦桿外(8′)的外正面，兩對(duì)支座(1)和(2)分別通過(guò)連接件(3)、(4)連接測(cè)力傳感器(5)和(6)，由兩個(gè)測(cè)力傳感器測(cè)量主弦桿的變形量。所述兩個(gè)測(cè)力傳感器將測(cè)得的變形量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)，可以獲得起重機(jī)的力矩、重量和幅度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔式起重機(jī)的超載保護(hù)。本實(shí)用新型適用于各類(lèi)起重機(jī)的安全保護(hù)。
文檔編號(hào)B66C23/88GK201634353SQ20102010271
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者周勇, 李盛乾, 王江文, 羅鶴飛 申請(qǐng)人:江西飛達(dá)電器設(shè)備有限公司