[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

本發明公開了一種具有防拆功能的安全力矩限制系統及控制方法，包括拉鐵，焊接在塔式起重機的塔帽上，用于固定力矩傳感器的絲桿；絲桿，用于連接力矩傳感器，并用螺母將絲桿安裝在拉鐵上；力矩傳感器，用于檢測絲桿受到拉力，并把模擬信號轉換成4?20mA的電流信號；主機單元，用于顯示力矩傳感器所輸出的電流值，并通過RS485通信模塊將電流值發送給PLC控制模塊；PLC控制模塊，用于將通信模塊反饋的電流值作出控制輸出；力矩限制器，對稱的安裝在塔帽上，力矩限制器的開關量信號接在PLC控制模塊的輸入觸點上；當達到所要限制力矩值時，PLC控制模塊通過檢測外部輸入信號的變化以及和RS485通信模塊反饋的電流數值進行限制動作。以完善塔機超力矩保護功能。

技術領域

本發明涉及一種具有防拆功能的安全力矩限制系統及控制方法，尤其適用于塔機，涉及建筑工程機械技術領域。

背景技術

目前，塔機在轉運操作過程中使用的力矩限制器，沒法判斷是否調整到位，且經常人為的將力矩限制器的控制線進行短接、拆除，造成力矩限制器的功能失效，使塔機失去重要的超力矩保護功能。在塔機使用過程中力矩超標，會引起塔機傾覆、折臂、倒塔等重大財產損失及人身傷亡事故。

現有技術中沒有針對此問題提出很好的解決方案，經常進行違規操作控制。這樣存在以下缺點：1、經常擅自拆除、短接其電氣線路，使力矩限制器失去了安全保護功能；2、力矩限制器動作不靈活，不可靠；3、控制靈敏度較低；4、使用壽命低；5、無法判斷調整是否到位。

因此，亟待設計出一種新型的適用于塔機的力矩限制系統。

發明內容

針對上述現存的技術問題，本發明提供一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，以完善塔機超力矩保護功能。

為實現上述目的，本發明提供一種具有防拆功能的安全力矩限制系統，用于塔式起重機，包括：拉鐵，焊接在塔式起重機的塔帽上，用于固定力矩傳感器的絲桿；絲桿，用于連接力矩傳感器，并用螺母將絲桿安裝在拉鐵上；力矩傳感器，用于檢測絲桿受到拉力，并把模擬信號轉換成4-20mA的電流信號發送給主機單元；主機單元，包括RS485通信模塊和顯示模塊，用于顯示力矩傳感器所輸出的電流值，并通過RS485通信模塊將電流值發送給PLC控制模塊；PLC控制模塊，用于將通信模塊反饋的電流值，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，對稱的安裝在塔帽上，力矩限制器的開關量信號接在PLC控制模塊的輸入觸點上；當達到所要限制力矩值時，PLC控制模塊通過檢測外部輸入信號的變化以及和RS485通信模塊反饋的電流數值進行限制動作。

進一步，所述RS485通信模塊將作用在力矩傳感器上的拉力，使力矩傳感器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。

進一步，所述顯示模塊，安裝在駕駛室內，便于觀察，用于顯示力矩傳感器輸出的電流值，并將電流數值放大100倍進行顯示。

進一步，塔帽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。

進一步，力矩傳感器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為絲桿受到的拉力，P為常數。

可知，本系統采用力矩傳感器將反饋的4-20mA電流信號（模擬信號）傳給主機單元，主機單元把電流值通過RS485通訊將信號同時發給PLC控制模塊，PLC控制模塊使用濾波算法和相應的控制程序作出相應的限位輸出，力矩限制器的開關量信號直接進行限位控制，實現力矩限制器對塔機超力矩的精準控制。

本發明還提供一種具有防拆功能的安全力矩限制系統的控制方法，包括如下具體步驟：S1、塔式起重機吊載重物；