测力称重传感器在塔吊力矩限制器中的应用技术

　　1 测力传感器在塔吊力矩限制器中的应用

　　概述

　　港口码头、造船厂、矿山及建筑安装工地，广泛使用着各种各样的起重机械。固定式旋转起重机、横臂起重机、汽车起重机、及动臂式、小车变幅式等大型塔式起重机，是其中最常见的起重设备。

　　为了使这些起重机械安全、可靠、正常地运行，不仅要求所有零部件和金属构件，在设计允许的工作条件下，具备有足够的刚度和强度，而且还应有足够的抗倾翻稳定性以使其在负荷、惯性力、风力等可能产生的力矩作用下不会倾倒而造成重大事敌。

　　为了充分发挥吊车的能力，而又要防止万一超过允许力矩而可能产生的吊车倾翻的危险，就必须装置力矩限制器。

　　过去，多采用机械式超载限制器，随着电阻应变式传感器技术的发展和应用普及，目前都已普遍采用电子式超载报警器-测力传感器。

　　不论哪一种形式的电子吊车秤(包括吊钩秤)，本身不仅是精确的重量显示仪，而且只要配上合适的接口，又可作超载报警器。

　　2.测力传感器在塔吊单参量力矩限制器上的应用技术

　　如上所述，对于动臂式之类的塔吊，它们在不同幅度下起吊不同重量时，因力矩超载倾翻是这类起重机应防范的主要威胁。倾翻力矩是起重量和起重幅度这两个量的乘积。

　　过去，人们一直用电阻应变式传感器检侧起吊货物的重量，而用线性电位计或角度传感器检测悬臂的倾斜角口，然后把这两个已转换为电量的信息在微处理机上进行运算，就可得出力矩量。根据起重机固有的幅度起重量特性曲线，就可以对起重机加以力矩限制，发出报警信号，并启动执行继电器，控制起重机的工作。

　　目前国内，外都趋向于发展单参量力矩限制器，即通过测力传感器对某个力学量进行单独检测，而得到与实际起重力矩对应的电信号。电子式单参量力矩限制器关键在于设计一种专门的单分量测力传感器。它只对垂直于起重机力臂的分力敏感，而与起吊孟力引起的与力臂平行的分力不产生反应。这样，力值的大小就能同倾翻力矩的大小建立线性关系。

　　所以只要测出起吊重物垂直于力臂的分力，就可以测检出塔吊的倾翻力矩。

　　图2.4.24为小车变幅式塔吊的结构示意图，其中，R.W两参数是变量。为了设备安全，需要控制的倾翻力矩是M=R.W、可似用类似上述的单参数测量原理，在B点安装侧量水平拉力的轴销形剪切传感器，计量起吊重物的重量(采样重物重量的1/2)。可在A点安装同样的轴销剪切传感器，提供力矩报警信号。

　　3 电子吊车成绩负荷、力矩限制器用传感器的选择

　　不论称量传感器安装在哪一个部位，由于起吊重物运动状态复杂，要求传感器必须具有强的抗偏、抗扭，抗侧向力的能力。所以一般宜选用剪切式传感器，电子吊车秤的超载可能性比其它任何电子衡器都大，所以选择传感器结构和量程时，必须予以重视，应尽量发挥现代仪表的增益功能，在不影响称量精度的前提下，选用比计算量程大的传感器，使其具有足够的超载能力。

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