[实用新型]调谐式塔机力矩监示装置

说明书

技术领域

本实用新型属于起重运输技术领域，涉及一种调谐式塔机力矩监示装置，该装置可以对塔机起重力矩进行实时监测并显示。

背景技术

塔式起重机(简称塔机)是建筑工地上广泛应用的物料运输机械，由于塔高、臂长、重心高、操作不当容易失稳，重大事故时有发生，因此所有塔机上都强制安装安全保护装置。塔式起重机是按照额定起重力矩设计的，也就是说，无论变幅小车位置如何，相应位置的额定起重量与吊具系统重量之和对起重臂根部取矩总是一个常数，这个常数就是额定起重力矩。塔机在整个运行过程中，起重力矩都不应超过额定起重力矩，否则将可能导致失稳倾覆或机构损坏。因此，塔机出厂时必须安装力矩保护装置，当起重力矩超过额定值时动作。目前国产塔机上广泛使用的是弓板力矩限制器，但其在应用过程中主要存在以下问题：

1、根据GB9462《塔式起重机技术条件》4.5.2.1条之规定：“对小车变幅的起重机，起重力矩限制器应设有分别按起重量和幅度调整的限位开关和触头。对小车变幅最大速度超过0.67m/s的起重机，在小车向外运行，起重力矩达到额定力矩80％时，应自动转换成低速向外运行。”说明塔机工作过程中力矩超载情况可能有三种：1)在额定起重量下，幅度超限，导致力矩超载；2)规定幅度下，起重量超限，导致力矩超载；3)带载高速运行时，向外运行容易因惯性作用无法及时刹车导致力矩超载。针对三种超载应分别予以保护。但目前大多数塔机上只设一个按幅度调试的限位开关，只能防护第一种情况，保护并不完善。

2、弓板力矩限制器不具备力矩实时显示功能，在达到极限位置时才动作，整个运行过程中塔机承受的力矩情况操作人员根本无从知晓，尤其在带载高速向外运行时，由于力矩限制器上没有自动限速保护装置，极有可能发生限制器虽然已经动作，但由于惯性大，小车继续向前冲，最终导致危险发生。如果操作人员能随时掌握力矩状态就可以早作防范，避免事故发生，因此，力矩显示功能是必要的。

3、针对弓板力矩限制器的不足，虽然许多研究机构作出了不少努力，并开发了具备显示功能的电子式监控产品并申请了多项专利，如“塔式起重机运行监控装置”等一批研究成果。这一类电子监控设备共同特点是监测保护的参数众多、保护全面，但必须配备昂贵的传感器、复杂的电路和智能化的微处理器，使监控装置造价不菲，难以在中小型塔机上推广。并且上述电子式监控设备的几乎全部微处理器都采用单片机，抗干扰性能较差，易受环境影响。有统计数据表明电子式监控装置无故障连续工作时间在一年以下的达到81.4％。说明现有以单片机为核心的电子监控器抗干扰能力的确不尽如人意。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一调谐式塔机力矩监装置，该装置能够保证以足够的精度检测并显示塔机实时起重力矩，且具备较强的抗干扰能力。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：它包括起重力矩传感器(3)和测量电路，所述起重力矩传感器(3)包括弓形板(5)、位移传感器(6)，所述弓形板(5)的两端用支座(4)固定在塔机的前弦杆(2)上，所述位移传感器(6)通过支承附件(9)安装在塔机的前弦杆(2)上，位移传感器(6)伸出的测量头(7)通过连接件(8)固定在弓形板(5)上的中部位置。

所述起重力矩传感器(3)中的位移传感器(6)接入测量电路中自激多谐振荡器(10)的输入端。

所述测量电路包括自激多谐振荡器(10)、调频电路(11)和二分频电路(12)，所述自激多谐振荡器(10)、调频电路(11)和二分频电路(12)与控制门电路(13)的输入端相连，控制门电路(13)的输出端与可逆计数器(14)的输入端相连，可逆计数器电路(14)的输出端与驱动电路(16)和显示器(17)相连，可逆计数器电路(14)接有清零电路(15)。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型抓住主要矛盾仅仅针对塔机安全性影响最大的起重力矩进行监测和显示，仅检测最关键参数，简化了监测系统，降低了成本；测量电路设计上利用多谐振荡器原理，把电位计式位移传感器的电阻变化转化为振荡频率的变化，通过检测频率来测量起重力矩，不需要放大器、也不需要A/D转换就可以实现起重力矩的数字显示，简化了电路环节；用中等规模的集成电路模块搭建电路，即降低了电路的复杂性又提高了抗干扰能力。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

附图说明

图1是塔机结构和传感器安装位置示意图；

图2是起重力矩传感器结构原理示意图；

图3是起重力矩传感器安装示意图(A-A方向)；