[发明专利]塔式起重机运行状态监测安全保护系统及其方法

权利要求书

1、一种塔式起重机运行状态监测安全保护系统，该起重机主要包括塔身、吊臂、平衡臂及运动部件起升机构、小车变幅机构和回转机构等，其特征在于，该起重机的安全保护系统包括：检测上述运动部件工作状况的多个传感器；接受上述传感器电信号的单片机接口；进行程序运算的单片机；用于输入参数的键盘和显示各计算参数的显示器；发出声光报警的报警器和断电停机的系统保护装置。

2、根据权利要求1所述的安全保护系统，其特征在于，监测运动部件工作状况的多个传感器包括：安装在起重机构定滑轮上用于检测起吊重量的拉力传感器；安装在起重机构导向轮上用于检测起吊位置和速度的光电传感器；安装于变幅小车上用于测量小车位置和速度的光电传感器；安装于塔机回转机构上用于检测回转角度及速度的光电传感器。

3、根据权利要求1或2所述的安全保护系统，其特征在于：该系统还包括，接受拉力传感器电信号的动态应变仪和接受该应变仪电信号的A/D转换器。

4、根据权利要求1所述的安全保护系统，其特征在于：该系统保护装置包括切断电动机主回路电源的固态继电器和接触器。

5、一种塔式起重机运行状态监测方法，塔式起重机主要包括塔身、吊臂、平衡臂、起升机构、小车变幅机构和回转机构等，该监测方法的步骤如下：

(a)、首先进行塔机吊重、小车变幅、回转初始位置检测，将检测信号送至单片机接口；

(b)、吊重检测：使用拉力传感器将起吊重量转换成电信号，通过动态应变仪放大，再经过A/D转换器将电信号转换成数字信号送至单片机接口，单片机计算出吊重；

(c)、起吊位置及速度检测：使用光电传感器将起升机构导向轮的转角变化转换成电脉冲信号送至单片机接口；同时，也将控制吊重向上、向下位置的控制按钮信号接入单片机接口；单片机计算出吊重的高度和运行速度；当超限值出现时，单片机发出信号，驱动指示灯和报警器报警；

(d)、小车位置及速度检测：使用光电传感器，将小车行走的速度和位置变化转换成电脉冲信号送至单片机接口；同时，也将控制小车向前、向后的控制按钮信号接入单片机接口；单片机计算出小车变幅的位置和速度；当超限值出现时，单片机发出信号，驱动指示灯和报警器报警；

(e)、塔机回转角度及速度检测：使用光电传感器，将回转机构的位置与速度变化转换成电脉冲信号送至单片机接口；同时，也将控制塔机左右回转的控制按钮信号接入单片机接口；单片机计算出回转高度及速度；当有超限值出现时，单片机发出信号，驱动指示灯和报警器报警；

(f)、综合上述塔机各性能参数，单片机计算出起吊力矩，并在显示器上显示出上述各性能参数；

(g)、如果起吊力矩超限时，单片机发出信号驱动声光报警器报警，同时控制固态继电器断开主回路接触器的控制线圈，从而切断电动机主回路；

(h)、当塔机运行时，上述(b)～(g)步骤反复循环进行。