CN102145858A - 链式起重系统称重报警方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种链式起重系统称重报警方法及其装置，包括左右链条、左右滑轮，其中左右链条均在其一端设置压力传感器，压力传感器和可编程控制单元信号连接，可编程控制单元和显示仪表及蜂鸣器信号连接，首先通过左右压力传感器检测货叉总成左右链条所受的拉力，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器的信号并按事先设定的程序进行数据处理，最后通过显示仪表显示货叉总成上货物的重量、超载和/或偏载状况，在发生超载和/或偏载的情况下，通过蜂鸣器报警，本发明相对于单一的称重方式来说，不仅具有称重功能，还可以通过可编程控制单元来检测起重货物是否超载偏载，在保证整机性能的同时提高安全性。

Description

链式起重系统称重报警方法及其装置

技术领域

本发明属于起重系统称重技术领域，具体是涉及到链式起重系统在称重的同时能对起重货物偏载或超载发出报警的方法和装置。

背景技术

起重系统，如电动仓储物流搬运设备，一般靠链条带动货叉总成负载货物升降，整机对所起升的货物配载有很多要求，尤其是加装有属具或者高起升工况下，比如：第一，不允许超载，超载会对货叉、门架及液压系统带来损害，缩短整机的寿命，严重时可能出现部件断裂或者整机倾翻；第二，尤其是对于轮式物料搬运起重系统而言，对货物的偏载也较敏感，如果货物在货叉左右两侧形成的压力比超出设定范围则可能发生整机侧翻，造成伤亡事故；第三，货物重量检验的需求随着物料搬运机械出租活动的增加而日趋旺盛，因而使得称重系统功能的完备显得越来越重要，因为物料搬运出租行业通常按搬运重量和次数收费。

虽然现有技术中已将称重功能设置在起重系统上，如德国专利号为DE20021026601的专利文献中显示，当链条提升货物时，通过在链条上设置一个测力传感器来获取起重货物的重量而起到称重作用，但它不具有超载报警和偏载报警的功能，故该称重系统功能单一，安全性低，已无法满足当前市场对物料搬运机械的较高要求。

发明内容

本发明提供一种链式起重系统称重报警方法及其装置，使链式起重系统在称重的同时能对起重货物超载或偏载发出报警，防止因超载或偏载而损害起重系统整机性能和降低操作安全性。

链式起重系统称重报警方法，其特征在于：首先通过左右压力传感器检测连接着货叉总成的左右链条所受的拉力，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器的信号并按事先设定的程序进行数据处理，最后通过显示仪表显示货叉总成上货物的重量、超载和/或偏载状况，在发生超载和/或偏载的情况下，同时通过蜂鸣器报警，具体的数据处理和报警方式为：1）以压力传感器检测到的左右链条的拉力之和同时减去系统设定的货叉总成的重量和系统当量摩擦力，便可得到当前货物重量，以显示仪表显示当前货物重量；2）当左右链条的拉力之和超过系统设定的最大值时，可编程控制单元输出电信号以接通蜂鸣器电源，发出超载报警，同时显示仪表显示超载字样；3）可编程控制单元将采集到的左右链条的拉力进行比值运算，将得出的拉力比与系统设定的拉力比范围进行比较，当左右链条拉力比超出系统设定的拉力比范围时，可编程控制单元输出电信号以接通蜂鸣器，发出偏载报警，同时显示仪表显示左偏载或右偏载字样。

本发明上述称重方法中：左右链条的拉力之和等于货物重量、货叉总成的重量及系统当量摩擦力之和；系统设定的最大值是指经计算确定的整个起重系统所允许的额定载荷，超额即为超载；系统设定的拉力比范围是指左右链条的拉力之比所允许的范围，超出即为偏载。

作为对上述链式起重系统称重报警方法的优化，可以通过可编程控制单元记录发生超载和偏载的次数并显示在显示仪表上。这样有利于相应设备计费流通使用。

作为对上述链式起重系统称重报警方法的优化，可以在具体的数据处理和报警方式中增加对超载值和左右链条拉力差（即偏载值）的运算和显示。

作为对上述链式起重系统称重报警方法的优化，可以为超载和偏载设置不同音色的蜂鸣声，并可以为不同程度的超载和偏载设定相应频率的蜂鸣声。

本发明同时提供一种运用上述链式起重系统称重报警方法的链式起重系统称重报警装置，包括两端分别固定连接货叉总成和外门架总成的左右链条、固定连接于内门架总成上并分别安装有左右链条的左右滑轮，其特征在于：所述左右链条均在其一个固定端设置压力传感器，所述压力传感器和可编程控制单元信号连接，所述可编程控制单元和显示仪表及蜂鸣器信号连接。

作为对上述链式起重系统称重报警装置的优化，所述信号连接通过线缆实现。

作为对上述链式起重系统称重报警装置的优化，所述压力传感器设置在左右链条和外门架总成固定连接处。

作为对上述链式起重系统称重报警装置的进一步优化，所述链条的两端固定连接制有外螺纹的链条拉杆；所述外门架总成包括与外门架固定连接的固定架，所述链条一端的拉杆穿插在固定架的光滑通孔中，由锁紧螺母紧固，所述压力传感器由固定架和锁紧螺母夹持于链条拉杆上；所述货叉总成包括与货叉固定连接的固定块，所述链条另一端的拉杆穿插在固定架的通孔中，由锁紧螺母紧固。

本发明的有益效果是：相对于现有技术中单一的称重方式来说，本链式起重系统称重报警装置利用上述称重报警方法不仅可以称重，即测定所起重货物的重量，而且可以显示、提醒和记录超载和偏载情况，这样，不仅可以保证链式起重系统工作时的整机作业性能和安全性，而且为相关设备的计费流通使用创造了便利条件。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明单根链条上的受力分析图；

图中：1-滑轮，2-链条，3-固定架，4-拉杆，5-压力传感器，6-锁紧螺母，7-蜂鸣器，8-显示仪表，9-固定块，10-货叉，11-货物，12-外门架，13-内门架连接板、14-内门架、15-起升油缸。

具体实施方式

如图1所示，链式起重系统称重报警装置由机械起升装置和电器部分组成，其中：

机械起升装置包括外门架总成、起升油缸15、内门架总成、货叉总成和链条2。其中，外门架总成包括外门架12和固定架3，内门架总成包括内门架14和内门架连接板13，货叉总成包括货叉10和固定块9。链条2有两根，分别设于靠近起升油缸15的位置，每根链条2的一端固定连接于货叉总成的固定块9，另一端固定连接于外门架总成的固定架3。在固联内门架14的内门架连接板13的左右两端，分别安装着左右滑轮1，左右链条2绕左右滑轮1而挂，同时，起升油缸15与内门架连接板13相连。左右链条2的两端均固定连接制有带外螺纹的链条拉杆4，链条2一端的拉杆4穿插在固定架3的光滑通孔中，在露出固定架3以下的拉杆4上，套设着压力传感器5，锁紧螺母6向上将压力传感器5固定在固定架3的下表面。货叉总成所设固定块9安装在货叉10后方起升油缸15边的位置，固定块9用于套接链条2另一端的拉杆4，并通过锁紧螺母6与受力上拉的链条2固定。

电器部分包括上述左右压力传感器5和显示仪表8、通过线缆与左右压力传感器5信号连接的安装在显示仪表8内的可编程控制单元（图中未示出）、通过线缆与可编程控制单元信号连接的蜂鸣器7电路；可编程控制单元与显示仪表8通过线缆或插槽信号连接。压力传感器5的上端顶住固定架3的下表面，压力传感器5的下端顶住锁紧螺母6的上表面。

如图2所示，是本发明单根链条上的受力分析图，滑轮1受到源于起升油缸15竖直向上的作用力F1，滑轮1前后两侧的链条2所受的拉力分别为竖直向下的作用力F2和F3，且F2和F3的大小相等，即F1=－（F2+F3），且F2=F3。根据力的作用分析，在左右链条2的一端，测力传感器5的上表面受到固定架3竖直向下的作用力F2，测力传感器5的下表面受到锁紧螺母6竖直向上的作用力F2。由于左右链条2的另一端通过固定块9固定连接于货叉总成，故左右链条2的拉力之和等于货叉总成的重量加上货物11的重量再加上当量摩擦力，即为左右压力传感器5检测到的作用力之和。

起重系统超载偏载报警称重方法实施例一：

如货叉总成的固定重量为1500N，系统的当量摩擦系数为0.025，可编程控制单元对额定载荷的设定值为30000N，对左右链条2允许拉力比的设定范围为0.8～1.2；当起升一定重量的货物11时，首先通过左右压力传感器5分别检测到左右链条2所受的拉力都为10000N，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器5的信号并按事先设定的程序进行数据处理：a）左右链条2的拉力之和20000N同时减去货叉总成的重量1500N和系统当量摩擦力，便可得到当前货物11的重量18012N，则货物11的实际质量为1837.9千克，并在显示仪表8上显示1837.9千克，从而实现称重功能；b）由于20000N小于可编程控制单元里设置的设定值30000N，故没有提示过载警报，表示安全；c）可编程控制单元将左链条的拉力10000N与右链条的拉力10000N进行比值运算，得出的拉力比为1，由于拉力比1在可编程控制单元的拉力比设定范围0.8~1.2之间，故系统没有提示偏载报警，表示安全。

起重系统超载偏载报警称重方法实施例二：

实施例二是在实施例一的基础上进行的，现起升另一重量的货物11，首先通过左右两个压力传感器5分别检测到左右链条2所受的拉力为15000和18000N，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器5的信号并按事先设定的程序进行数据处理：a）左右链条2的拉力之和33000N同时减去货叉总成的重量1500N和系统当量摩擦力，便可得到当前货物11的重量30695N，则货物11的实际质量为3132.1千克，并在显示仪表8上显示3132.1千克，从而实现称重功能；b）由于33000N大于可编程控制单元里设置的设定值30000N，可编程控制单元输出电信号以接通蜂鸣器7电路，发出间断的“嘟嘟嘟”的蜂鸣声，提醒操作人员应该减轻起重货物11的重量，同时显示仪表8显示过载字样、超载量306.1千克和当前货物重量3132.1千克，并显示超载1次。

起重系统超载偏载报警称重方法实施例三：

实施例三是在实施例二的基础上进行的，现起升另一重量的货物11，首先通过左右两个压力传感器5分别检测到左右链条2所受的拉力为10000N和13000N，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器5的信号并按事先设定的程序进行数据处理：a）左右链条2的拉力之和23000N同时减去货叉总成的重量1500N和系统当量摩擦力，便可得到当前货物11的重量20939N，则货物11的实际质量为2136.6千克，并在显示仪表8上显示2136.6千克，从而实现称重功能；b）由于23000N小于可编程控制单元里设置的设定值30000N，故没有提示超载警报；c）可编程控制单元将左链条的拉力10000N与右链条的拉力13000N进行比值运算，得出的拉力比为0.77，由于拉力比0.77不在可编程控制单元的拉力比设定范围0.8~1.2之间，且小于设定范围的最小值，可编程控制单元便输出电信号以接通蜂鸣器7，发出间断的“滴滴滴”的蜂鸣声，同时显示仪表8上显示右偏载字样、偏载量306.1千克和货物当前重量2136.6千克，并显示偏载1次。

起重系统超载偏载报警称重方法实施例四：

实施例四是在实施例三的基础上进行的，现起升另一重量的货物11，首先通过左右两个压力传感器5分别检测到左右链条所受的拉力为16000N和12000N，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器5的信号并按事先设定的程序进行数据处理：a）左右链条2的拉力之和28000N同时减去货叉总成的重量1500N和系统当量摩擦力，便可得到当前货物11的重量25817N，则货物11的实际质量为2634.4千克，并在显示仪表8上显示2634.4千克，从而实现称重功能；b）由于28000N小于可编程控制单元里设置的设定值30000N，故没有提示过载警报；c）可编程控制单元将左链条的拉力16000N与右链条的拉力12000N进行比值运算，得出的拉力比为1.33，由于拉力比1.33不在可编程控制单元的拉力比设定范围0.8~1.2之间，且大于设定范围的最大值，可编程控制单元便输出电信号以接通蜂鸣器7，发出间断的“滴滴滴”的蜂鸣声，同时显示仪表8上显示左偏载字样、左偏载408.2千克和当前重量2634.4千克，并显示累计偏载的次数—2次。即使是在起重系统空载的情况下，该累计偏载的次数2和前述超载的次数1将同时显示于显示仪表8上，以提示该系统的操作人员和所有者。

实施过程中，如果超载，且超载超过500千克时，可编程控制单元便会接通蜂鸣器7，发出连续急促的“嘟嘟嘟”的蜂鸣声，表示超载过大，十分危险。如果偏载，且偏载超过500千克时，可编程控制单元便会接通蜂鸣器7，发出连续急促的“滴滴滴”的蜂鸣声，表示偏载过大，十分危险。

Claims (8)

1.链式起重系统称重报警方法，其特征在于：首先通过左右压力传感器（5）检测连接着货叉总成的左右链条（2）所受的拉力，再通过可编程控制单元采集左右压力传感器（5）的信号并按事先设定的程序进行数据处理，最后通过显示仪表（8）显示货叉总成上货物（11）的重量、超载和/或偏载状况，在发生超载和/或偏载的情况下，同时通过蜂鸣器（7）报警，具体的数据处理和报警方式为：

1）以压力传感器（5）检测到的左右链条（2）的拉力之和同时减去系统设定的货叉总成的重量和系统当量摩擦力，便可得到当前货物（11）的重量，通过显示仪表（8）显示当前货物（11）的重量；

2）当左右链条（2）的拉力之和超过系统设定的最大值时，可编程控制单元输出电信号以接通蜂鸣器（7）的电源，发出超载报警，同时显示仪表（8）显示超载字样；

3）可编程控制单元将采集到的左右链条（2）的拉力进行比值运算，将得出的拉力比与系统设定的比值范围进行比较，当左右链条（2）拉力比超出系统设定的比值范围时，可编程控制单元输出电信号以接通蜂鸣器（7），发出偏载报警，同时显示仪表（8）显示左偏载或右偏载字样。

2.根据权利要求1所述的链式起重系统称重报警方法，其特征在于：通过可编程控制单元记录发生超载和偏载的次数并显示在显示仪表（8）上。

3.根据权利要求1或2所述的链式起重系统称重报警方法，其特征在于：在具体的数据处理和报警方式中增加对超载值和偏载值的运算和显示。

4.根据权利要求1或2所述的链式起重系统称重报警方法，其特征在于：为超载和偏载设置不同音色的蜂鸣声，并为不同程度的超载和偏载设定相应频率的蜂鸣声。

5.运用如权利要求1所述的链式起重系统称重报警方法的链式起重系统称重报警装置，包括两端分别固定连接货叉总成和外门架总成的左右链条（2）、固定连接于内门架总成上并分别安装有左右链条（2）的左右滑轮（1），其特征在于：所述左右链条（2）均在其一个固定端设置压力传感器（5），所述压力传感器（5）和可编程控制单元信号连接，所述可编程控制单元和显示仪表（8）及蜂鸣器（7）信号连接。

6.根据权利要求5所述的链式起重系统称重报警装置，其特征在于：所述信号连接通过线缆实现。

7.根据权利要求5或6所述的链式起重系统称重报警装置，其特征在于：所述压力传感器（5）设置在左右链条（2）和外门架总成固定连接处。

8.根据权利要求5或6所述的链式起重系统称重报警装置，其特征在于：所述链条（2）的两端固定连接制有外螺纹的链条拉杆（4）；所述外门架总成包括与外门架（12）固定连接的固定架（3），所述链条（2）一端的拉杆（4）穿插在固定架（3）的光滑通孔中，由锁紧螺母（6）紧固，所述压力传感器（5）由固定架（3）和锁紧螺母（6）夹持于链条拉杆（4）上；所述货叉总成包括与货叉（10）固定连接的固定块（9），所述链条（2）另一端的拉杆（4）穿插在固定架（9）的通孔中，由锁紧螺母（6）紧固。

Images