[實用新型]調諧式塔機力矩監示裝置

無效

• 申請號: 200720032144.0
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN201071273Y
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 馬松齡;谷立臣
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 劉崇義

技術領域

本實用新型屬于起重運輸技術領域，涉及一種調諧式塔機力矩監示裝置，該裝置可以對塔機起重力矩進行實時監測并顯示。

背景技術

塔式起重機(簡稱塔機)是建筑工地上廣泛應用的物料運輸機械，由于塔高、臂長、重心高、操作不當容易失穩，重大事故時有發生，因此所有塔機上都強制安裝安全保護裝置。塔式起重機是按照額定起重力矩設計的，也就是說，無論變幅小車位置如何，相應位置的額定起重量與吊具系統重量之和對起重臂根部取矩總是一個常數，這個常數就是額定起重力矩。塔機在整個運行過程中，起重力矩都不應超過額定起重力矩，否則將可能導致失穩傾覆或機構損壞。因此，塔機出廠時必須安裝力矩保護裝置，當起重力矩超過額定值時動作。目前國產塔機上廣泛使用的是弓板力矩限制器，但其在應用過程中主要存在以下問題：

1、根據GB9462《塔式起重機技術條件》4.5.2.1條之規定：“對小車變幅的起重機，起重力矩限制器應設有分別按起重量和幅度調整的限位開關和觸頭。對小車變幅最大速度超過0.67m/s的起重機，在小車向外運行，起重力矩達到額定力矩80％時，應自動轉換成低速向外運行。”說明塔機工作過程中力矩超載情況可能有三種：1)在額定起重量下，幅度超限，導致力矩超載；2)規定幅度下，起重量超限，導致力矩超載；3)帶載高速運行時，向外運行容易因慣性作用無法及時剎車導致力矩超載。針對三種超載應分別予以保護。但目前大多數塔機上只設一個按幅度調試的限位開關，只能防護第一種情況，保護并不完善。

2、弓板力矩限制器不具備力矩實時顯示功能，在達到極限位置時才動作，整個運行過程中塔機承受的力矩情況操作人員根本無從知曉，尤其在帶載高速向外運行時，由于力矩限制器上沒有自動限速保護裝置，極有可能發生限制器雖然已經動作，但由于慣性大，小車繼續向前沖，最終導致危險發生。如果操作人員能隨時掌握力矩狀態就可以早作防范，避免事故發生，因此，力矩顯示功能是必要的。

3、針對弓板力矩限制器的不足，雖然許多研究機構作出了不少努力，并開發了具備顯示功能的電子式監控產品并申請了多項專利，如“塔式起重機運行監控裝置”等一批研究成果。這一類電子監控設備共同特點是監測保護的參數眾多、保護全面，但必須配備昂貴的傳感器、復雜的電路和智能化的微處理器，使監控裝置造價不菲，難以在中小型塔機上推廣。并且上述電子式監控設備的幾乎全部微處理器都采用單片機，抗干擾性能較差，易受環境影響。有統計數據表明電子式監控裝置無故障連續工作時間在一年以下的達到81.4％。說明現有以單片機為核心的電子監控器抗干擾能力的確不盡如人意。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一調諧式塔機力矩監裝置，該裝置能夠保證以足夠的精度檢測并顯示塔機實時起重力矩，且具備較強的抗干擾能力。

為解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的：它包括起重力矩傳感器(3)和測量電路，所述起重力矩傳感器(3)包括弓形板(5)、位移傳感器(6)，所述弓形板(5)的兩端用支座(4)固定在塔機的前弦桿(2)上，所述位移傳感器(6)通過支承附件(9)安裝在塔機的前弦桿(2)上，位移傳感器(6)伸出的測量頭(7)通過連接件(8)固定在弓形板(5)上的中部位置。

所述起重力矩傳感器(3)中的位移傳感器(6)接入測量電路中自激多諧振蕩器(10)的輸入端。

所述測量電路包括自激多諧振蕩器(10)、調頻電路(11)和二分頻電路(12)，所述自激多諧振蕩器(10)、調頻電路(11)和二分頻電路(12)與控制門電路(13)的輸入端相連，控制門電路(13)的輸出端與可逆計數器(14)的輸入端相連，可逆計數器電路(14)的輸出端與驅動電路(16)和顯示器(17)相連，可逆計數器電路(14)接有清零電路(15)。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型抓住主要矛盾僅僅針對塔機安全性影響最大的起重力矩進行監測和顯示，僅檢測最關鍵參數，簡化了監測系統，降低了成本；測量電路設計上利用多諧振蕩器原理，把電位計式位移傳感器的電阻變化轉化為振蕩頻率的變化，通過檢測頻率來測量起重力矩，不需要放大器、也不需要A/D轉換就可以實現起重力矩的數字顯示，簡化了電路環節；用中等規模的集成電路模塊搭建電路，即降低了電路的復雜性又提高了抗干擾能力。

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

附圖說明

圖1是塔機結構和傳感器安裝位置示意圖；

圖2是起重力矩傳感器結構原理示意圖；

圖3是起重力矩傳感器安裝示意圖(A-A方向)；