[發明專利]一種具有防拆功能的安全力矩限制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201611265546.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106744401B
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 王建軍;米成宏;衣磊;游維;周晨光
• 申請（專利權）人: 徐州建機工程機械有限公司
• 主分類號: B66C23/90
• 分類號: B66C23/90
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

1.一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，其特征在于，用于塔式起重機，包括：

拉鐵（2），焊接在塔式起重機的塔帽（1）上，用于固定傳感器（3）的絲桿（4）；

絲桿（4），用于連接傳感器（3），并用螺母將絲桿安裝在拉鐵（2）上；

傳感器（3），用于檢測絲桿（4）受到拉力，并把模擬信號轉換成4-20mA的電流信號發送給主機單元（5）；

主機單元（5），包括通信模塊（7）和顯示模塊（6），用于顯示傳感器（3）所輸出的電流值，并通過通信模塊（7）將電流值發送給PLC控制模塊（9）；

PLC控制模塊（9），用于將通信模塊（7）反饋的電流值，通過濾波算法和相應的PLC控制程序作出控制輸出；

力矩限制器（8），對稱的安裝在塔帽（1）上，力矩限制器（8）的開關量信號接在PLC控制模塊（9）的輸入觸點上；當達到所要限制力矩值時，PLC控制模塊（9）通過檢測外部輸入信號的變化以及和通信模塊（7）反饋的電流數值進行限制動作。

2.根據權利要求1所述的一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，其特征在于，所述通信模塊（7）將作用在傳感器（3）上的拉力，使傳感器（3）內部的膜片產生變形，膜片變形使合金薄膜應變電阻的幾何尺寸和阻值發生改變，電橋輸出相應的電信號，并通過專用電子電路，將電橋輸出的電信號放大，并轉換成標準的4-20mA電流信號輸出。

3.根據權利要求1所述的一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，其特征在于，所述顯示模塊（6），安裝在駕駛室內，便于觀察，用于顯示傳感器（3）輸出的電流值，并將電流數值放大100倍進行顯示。

4. 根據權利要求1所述的一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，其特征在于，塔帽（1）所受的拉力根據公式T = Q×S計算得出，其中：T為起重力矩；Q為起重量，即起重吊鉤上所懸掛的鎖具與重物的重量之和；S為工作幅度，即吊鉤中心到塔機回轉中心線之間的水平距離。

5.根據權利要求1所述的一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，其特征在于，傳感器（3）輸出的電流值根據公式I=KT+P計算得出，其中：I為電流值，K為比例系數，T為絲桿（4）受到的拉力，P為常數。

6.一種根據權利要求1至5任一項所述力矩限制系統的控制方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

S1、塔式起重機吊載重物；

S2、塔帽（1）上安裝在拉鐵（2）之間的絲桿（4）受到拉力而發生形變，此拉力作用在傳感器（3）上，再轉換成標準的4-20mA電流信號輸出；

S3、將傳感器（3）輸出的電流信號傳送給主機單元（5），并通過其內部的存儲芯片，將電流數值保存下來；

S4、主機單元（5）通過通信模塊（7）將保存的電流數值發送給PLC控制模塊（9），PLC控制模塊（9）通過檢測外部輸入信號的變化以及和通信模塊（7）反饋的電流數值通過編制程序進行限制動作，分為以下幾種情況：

A、判斷力矩值是否在0-90％力矩范圍內，若是，則塔機輸出動作正常；

B、判斷力矩值是否在90％-110％力矩范圍內，若是，則 PLC控制模塊（9）作出相應地限制動作，并發出持續報警信號；

C、判斷力矩值是否大于120％，若是，則PLC控制模塊（9）限制塔機動作一段時間后，禁止塔機的一切輸出動作；

D、判斷傳感器（3）控制線是否完好、正確，若是控制線被拆除，則輸出的電流值為0，PLC控制模塊（9）報警，塔機沒有相應的動作；

E、判斷傳感器（3）控制線是否完好、正確，若是控制線被短接，則輸出的電流值遠大于20mA而報警，塔機沒有相應的動作；

F、判斷傳感器（3）控制線是否完好、正確，若是通信模塊（7）損壞，電流值在4-20mA內，但是通信模塊（7）無法將電流值發送給PLC控制模塊（9）， PLC控制模塊（9）接收不到信號而報警，塔機沒有相應的動作。