CN113830675B - 塔式起重机检验用起重量限制器检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，所述的塔式起重机检验用起重量限制器检测装置包括起重机本体、起重量限制器本体和检测装置，其中，起重量限制器本体设置于起重机本体的钢丝绳处；起重量限制器本体上设有测力环，测力环包括环体、第一形变片和第二形变片，第一形变片和第二形变片均设置为位于环体内且间隔设置的弧形片；检测装置包括正对弧形片设置的检测件和连接弧形片的拉动件，检测件监测弧形片的变形，拉动件可拉动弧形片伸缩。本塔式起重机检验用起重量限制器检测装置通过检测装置对测力环的变形进行校正，配合上人工复核，极大提高校正的精度，有助于提高起重量限制器的测量精度，解决现有的测力环检测误差大的问题。
Description
技术领域
本发明属于塔式起重机技术领域，具体涉及一种塔式起重机检验用起重量限制器检测装置。
背景技术
塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名“塔式起重机”，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。
塔吊上设有若干个限制器，例如起重量限制器、力矩限制器、高度限制器、行程限制器、幅度限位器等，起重量限制器也称超载限位器，是一种能使起重机不致超负荷运行的保险装置，当吊重超过额定起重量时它能自动地切断提升机构的电源停车或发出警报，可避免起重设备因过负荷超载造成的设备和人身事故。起重量限制器的使用范围并不局限于塔吊，它对冶金、机械、矿山、铁路、码头、仓库等行业现代化安全生产，具有极其重要的意义。
起重量限制器包括传感器，重量传输到传感器使传感器产生微量电压变化，进而得到其重量值。现有的传感器中的一种是测力环，测力环内设有形变片，通过形变片的形变来测量塔吊的起吊重量。
但是在实际使用过程中，塔吊是在户外使用，户外温度变化将会导致形变片出现形变，原有的设定的检测值往往会产生漂移，导致较大的检测误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，解决了现有的测力环检测误差大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，包括起重机本体、起重量限制器本体和检测装置，其中，起重量限制器本体设置于起重机本体的钢丝绳处；
起重量限制器本体上设有测力环，测力环包括环体、第一形变片和第二形变片，第一形变片和第二形变片均设置为位于环体内且间隔设置的弧形片；
检测装置包括正对弧形片设置的检测件和连接弧形片的拉动件，检测件监测弧形片的变形，拉动件可拉动弧形片伸缩。
在一种可能的设计中，检测件设置为图像采集模块；检测装置还包括分别电连接图像采集模块和拉动件的处理模块。
在一种可能的设计中，拉动件包括盖体、电机、传动齿轮、至少一个齿条和至少一个连接部，其中，盖体可扣接在测力环上，电机固定在盖体中心处，且电机的传动轴连接传动齿轮；齿条一端与传动齿轮啮合，齿条另一端铰接于连接部；连接部滑动设置在环体上，弧形片的至少一端连接于连接部。
在一种可能的设计中，当设有一个齿条和一个连接部时，弧形片一端为固定端，弧形片另一端为活动端，连接部连接弧形片的活动端；
当设有两个齿条和两个连接部时，齿条与连接部一一对应设置；弧形片两端均可活动，弧形片的两端各连接一连接部，两个齿条以传动齿轮的轴线为中心呈中心对称。
在一种可能的设计中，连接部包括滑动设置在环体上的下座体和固定在下座体上的连接轴，其中，第一形变片和第二形变片的端部均连接下座体，连接轴与齿条铰接；相应地，环体上设有适配于下座体的滑槽。
在一种可能的设计中，塔式起重机检验用起重量限制器检测装置还包括限位装置，限位装置包括限位块和液压系统，其中，限位块滑动设置于滑槽内并位于下座体的外侧，限位块的远下座体侧与滑槽的端部之间设有弹簧；
限位块和环体中的至少一者上设有用于容纳弹簧端部的槽体，限位块的远下座体侧还连接液压系统；处理模块电连接液压系统并驱动限位块在滑槽内滑动。
在一种可能的设计中，液压系统包括管体，滑槽的近限位块端设有适配于管体的导向孔，管体穿过导向孔连接限位块。
在一种可能的设计中，测力环还包括若干个感应开关和若干个螺杆，感应开关和螺杆一一对应设置，且感应开关和螺杆中的一者设置于第一形变片上，另一者设置于第二形变片上，且感应开关电连接处理模块。
在一种可能的设计中，环体两端各设有一耳座，滑槽位于耳座上。
有益效果：
本塔式起重机检验用起重量限制器检测装置通过检测装置对测力环的变形进行校正，配合上人工复核，极大提高了校正的精度，有助于提高起重量限制器的测量精度；长期使用时，有助于确保塔式起重机的起吊重量在合理范围内，减少了超重的风险，降低了塔式起重机长期使用所累积的变形，有效提高了塔式起重机工作的安全性和使用寿命。
此外，检测装置实现了对测力环的实时监控，方便于及时对测力环进行校正，规避了因测力环变形导致的测量不准确；同时也实现了远程监控和自动监控，减少了工作人员的工作量。
附图说明
图1为测力环与拉动件连接时的结构示意图。
图2为测力环与拉动件连接时的局部剖视结构示意图。
图3为拉动件的俯视结构示意图。
图4为测力环的局部剖视结构示意图。
图中：
1、测力环；11、环体；12、第一形变片；13、第二形变片；14、感应开关；15、螺杆；16、耳座；101、滑槽；2、拉动件；21、盖体；22、电机；23、传动齿轮；24、齿条；25、连接部；251、下座体；252、连接轴；31、限位块；301、弹簧；302、管体。
具体实施方式
实施例：
测力环受到作用力作用时，形变片发生形变，通过计算形变量来间接得到作用力的值，应用于塔吊时，即通过形变片的形变来计算起吊重量。显然，在使用前会对测力环进行校准，以确保测量的准确程度，但应用于塔吊时，塔吊搭设在户外环境中，则测力环也暴露于外界环境中，温度的升降也会导致形变片出现伸缩，则在起吊时测力环并没有处于标定的初始值，其一导致测量不准确，其二在于可能出现超重而不报警的现象，长期使用的情况存在极大的安全隐患。因此，提出一种塔式起重机检验用起重量限制器检测装置。
如图1-4所示，一种塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，包括起重机本体、起重量限制器本体和检测装置，其中，起重量限制器本体设置于起重机本体的钢丝绳处；起重量限制器本体上设有测力环1，测力环1包括环体11、第一形变片12和第二形变片13，第一形变片12和第二形变片13均设置为位于环体11内且间隔设置的弧形片；检测装置包括正对弧形片设置的检测件和连接弧形片的拉动件2，检测件监测弧形片的变形，拉动件2可拉动弧形片伸缩。
温度变化引起第一形变片12和第二形变片13出现伸缩时，同时环体11也会出现一定的变形，即相对于标定时的尺寸，此时第一形变片12和第二形变片13出现一定的变形量，则测力环1测量的误差大。
通过检测装置来监控并进行调整，具体来说，检测件对准测力环1设置，且至少对第一形变片12和第二形变片13进行尺寸、位置的检测，在第一形变片12和第二形变片13的形变超过预设形变范围的上限或下限时，拉动件2启动并对第一形变片12和第二形变片13进行拉动，进而改变第一形变片12和第二形变片13的形变。
具体的，当第一形变片12和第二形变片13受冷收缩时，则拉动件2向外拉动第一形变片12和第二形变片13，当第一形变片12和第二形变片13受热拉伸时，则拉动件2向内推动第一形变片12和第二形变片13，如此一来通过拉动件2使第一形变片12和第二形变片13保持在原尺寸。同时，检测装置可连接终端，终端提醒工作人员进行校对，以确保测力环1变形后的测量精度。
本塔式起重机检验用起重量限制器检测装置通过检测装置对测力环1的变形进行校正，配合上人工复核，极大提高了校正的精度，有助于提高起重量限制器的测量精度；长期使用时，有助于确保塔式起重机的起吊重量在合理范围内，减少了超重的风险，降低了塔式起重机长期使用所累积的变形，有效提高了塔式起重机工作的安全性和使用寿命。
此外，检测装置实现了对测力环1的实时监控，方便于及时对测力环1进行校正，规避了因测力环1变形导致的测量不准确；同时也实现了远程监控和自动监控，减少了工作人员的工作量。
容易理解的，起重机本体和起重量限制器本体各自的结构、工作原理和连接方式等均是本领域技术人员所熟知的常规技术手段，在此不再赘述。
下面结合检测装置的具体结构对测力环1的校正进行详细说明：
在本实施例中，检测件设置为图像采集模块；检测装置还包括分别电连接图像采集模块和拉动件2的处理模块。即图像采集模块持续采集测力环1的影像资料，处理模块通过前后对比来判断弧形片是否变形以及变形量的值，进而判断拉动件2是否启动。
可选地，图像采集模块包括但不限于摄像头。处理模块选择任意合适的市售的处理器。此外，图像采集模块长期暴露在外，故图像采集模块可包覆在箱体内，以减少风雨的侵蚀。
在本实施例中，拉动件2包括盖体21、电机22、传动齿轮23、至少一个齿条24和至少一个连接部25，其中，盖体21可扣接在测力环1上，电机22固定在盖体21中心处，且电机22的传动轴连接传动齿轮23；齿条24一端与传动齿轮23啮合，齿条24另一端铰接于连接部25；连接部25滑动设置在环体11上，弧形片的至少一端连接于连接部25。
弧形片校正时，通过处理模块启动电机22，电机22所产生的驱动力经传动齿轮23-齿条24-连接部25传递至弧形片的端部，即第一形变片12和第二形变片13的端部，进而使弧形片在连接部25的驱动下拉伸或收缩。
具体的，传动齿轮23的传动传递至齿条24后，传动齿轮23的转动转变为齿条24的直线往复滑动，连接部25随齿条24的滑动而滑动，齿条24向测力环1方向滑动时，则连接部25推动弧形片收缩，反之，齿条24向背离测力环1方向滑动时，则连接部25拉动弧形片拉伸。
在一种可能的设计中，当设有一个齿条24和一个连接部25时，弧形片一端为固定端，弧形片另一端为活动端，连接部25连接弧形片的活动端。即弧形片的一端固定，另一端可滑动，此时，第一形变片12和第二形变片13的同一端连接于同一个连接部25即可。
在一种可能的设计中，当设有两个齿条24和两个连接部25时，齿条24与连接部25一一对应设置；弧形片两端均可活动，弧形片的两端各连接一连接部25，两个齿条24以传动齿轮23的轴线为中心呈中心对称。即弧形片的两端可滑动，此时，第一形变片12和第二形变片13的两端各连接于一个连接部25，则齿条24和连接部25需各设两个，且通过同一个电机22驱动实现二者的同步运动，使弧形片的运动仅限于端部的滑动，而不是整体的移动。
盖体21对电机22、传动齿轮23、齿条24和连接部25进行遮盖，减少上述各个零部件所受到的风雨的侵蚀，有效提高了拉动件2的使用寿命。可选地，盖体21可通过任意合适的方式连接于环体11，包括但不限于螺栓连接、法兰连接和卡扣连接；且盖体21可构造为任意合适的形状。
容易理解的，电机22、传动齿轮23和齿条24可各选用任意合适的市售型号。
在一种可能的实现方式中，连接部25包括滑动设置在环体11上的下座体251和固定在下座体251上的连接轴252，其中，第一形变片12和第二形变片13的端部均连接下座体251，连接轴252与齿条24铰接；相应地，环体11上设有适配于下座体251的滑槽101。
下座体251连接弧形片，参见图4，第一形变片12和第二形变片13的同一端均连接下座体251；连接轴252连接齿条24，参见图4，第一形变片12和第二形变片13轴对称设置于环体11内，则连接部25是沿环体11的径向方向滑动，且电机22与环体11的轴线同轴，故齿条24的滑动方向是倾斜于连接部25的滑动方向，那么随着连接轴252距离电机22距离的变化，齿条24倾斜的角度也将变化，故齿条24与连接轴252铰接，以便于适应齿条24倾斜角度的变化。
可选地，齿条24的端部设有套筒，套筒套接在连接轴252上，则套筒可沿着连接轴252转动；优选地，套筒与连接轴252之间设有扭簧，以通过扭簧使齿条24保持在压紧传动齿路的状态。
可选地，盖体21上设有适配于连接轴252的槽体结构，即连接轴252一端连接下座体251，连接轴252另一端滑动设置在该槽体结构内，达到限制连接轴252滑动方向的目的。容易理解的，槽体结构与滑槽101相对设置。
弧形片连接拉动件2的一端是可滑动的，则可通过拉动件2来进行弧形片的校正，但在实际使用过程中，如塔式起重机起吊时，第一形变片12和第二形变片13变形，作用力经弧形片传递至拉动件2。为了保证测力环1的测量准确性，弧形片在作用力作用下变形时其端部位置需保持固定，而弧形片连接拉动件2的一端是可滑动的，则起吊工作时拉动件2需起到限位作用。
显然这并不符合拉动件2结构的特点，因此设计了专门的限位结构，具体的，塔式起重机检验用起重量限制器检测装置还包括限位装置，限位装置包括限位块31和液压系统，其中，限位块31滑动设置于滑槽101内并位于下座体251的外侧，限位块31的远下座体251侧与滑槽101的端部之间设有弹簧301；限位块31和环体11中的至少一者上设有用于容纳弹簧301端部的槽体，限位块31的远下座体251侧还连接液压系统；处理模块电连接液压系统并驱动限位块31在滑槽101内滑动。
拉动件2工作时，即弧形片进行校正时，液压系统卸去载荷，以避免限位块31限制下座体251的滑动，且通过弹簧301使限位块31紧贴在滑槽101的端部，避免限位块31影响弧形片校正。
起吊前，液压系统施加载荷，限位块31在液压作用力推动下抵接下座体251，此时液压系统保持一定载荷以抵消弹簧301的弹力，且限位块31贴于下座体251但并未向下座体251施加作用力。起吊时，弧形片的形变传递至下座体251并可能推动下座体251滑动，此时，液压系统加大载荷，以确保下座体251保持静止，则弧形片的端部位置也保持不变，因此限位装置配合于拉动件2使用，提高了起吊过程中测力环1的测量准确性。
优选地，液压系统电连接塔式起重机，则工作人员可通过塔式起重机的中控台控制液压系统的工作，在起吊时，工作人员可实时调节液压系统所施加的载荷，进而匹配于所起吊重量，进一步避免弧形片在限位块31推动下出现变形。
容易理解的，液压系统可选用任意合适的市售型号。可选地，弹簧301可选用任意合适的市售型号；槽体可构造为任意合适的形状。
在一种可能的实现方式中，液压系统包括管体302，滑槽101的近限位块31端设有适配于管体302的导向孔，管体302穿过导向孔连接限位块31。如此一来，管体302不占据滑槽101内空间，配合于限位块31可在弹簧301作用下紧贴滑槽101的端部，尽可能预留了下座体251可滑动的范围，提高了校正的范围。
在本实施例中，测力环1还包括若干个感应开关14和若干个螺杆15，感应开关14和螺杆15一一对应设置，且感应开关14和螺杆15中的一者设置于第一形变片12上，另一者设置于第二形变片13上，且感应开关14电连接处理模块。
即弧形片形变时，对应的感应开关14与螺杆15之间的距离变化，则通过感应开关14感应二者距离的变化量，即可得到第一形变片12与第二形变片13的形变量，进而换算出起吊重量。
在本实施例中，环体11两端各设有一耳座16，滑槽101位于耳座16上。如此一来，通过耳座16方便于测力环1的连接，方便于进行测力环1的安装。可选地，盖体21的形状可适配于环体11与耳座16的组合。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，其特征在于，包括起重机本体、起重量限制器本体和检测装置，其中，起重量限制器本体设置于起重机本体的钢丝绳处；
起重量限制器本体上设有测力环(1)，测力环(1)包括环体(11)、第一形变片(12)和第二形变片(13)，第一形变片(12)和第二形变片(13)均设置为位于环体(11)内且间隔设置的弧形片；
检测装置包括正对弧形片设置的检测件和连接弧形片的拉动件(2)，检测件监测弧形片的变形，拉动件(2)可拉动弧形片伸缩；
拉动件(2)包括盖体(21)、电机(22)、传动齿轮(23)、至少一个齿条(24)和至少一个连接部(25)，其中，盖体(21)可扣接在测力环(1)上，电机(22)固定在盖体(21)中心处，且电机(22)的传动轴连接传动齿轮(23)；齿条(24)一端与传动齿轮(23)啮合，齿条(24)另一端铰接于连接部(25)；连接部(25)滑动设置在环体(11)上，弧形片的至少一端连接于连接部(25)；
当设有一个齿条(24)和一个连接部(25)时，弧形片一端为固定端，弧形片另一端为活动端，连接部(25)连接弧形片的活动端；
当设有两个齿条(24)和两个连接部(25)时，齿条(24)与连接部(25)一一对应设置；弧形片两端均可活动，弧形片的两端各连接一连接部(25)，两个齿条(24)以传动齿轮(23)的轴线为中心呈中心对称；
连接部(25)包括滑动设置在环体(11)上的下座体(251)和固定在下座体(251)上的连接轴(252)，其中，第一形变片(12)和第二形变片(13)的端部均连接下座体(251)，连接轴(252)与齿条(24)铰接；相应地，环体(11)上设有适配于下座体(251)的滑槽(101)；
塔式起重机检验用起重量限制器检测装置还包括限位装置，限位装置包括限位块(31)和液压系统，其中，限位块(31)滑动设置于滑槽(101)内并位于下座体(251)的外侧，限位块(31)的远下座体(251)侧与滑槽(101)的端部之间设有弹簧(301)；
限位块(31)和环体(11)中的至少一者上设有用于容纳弹簧(301)端部的槽体，限位块(31)的远下座体(251)侧还连接液压系统；处理模块电连接液压系统并驱动限位块(31)在滑槽(101)内滑动；
液压系统包括管体(302)，滑槽(101)的近限位块(31)端设有适配于管体(302)的导向孔，管体(302)穿过导向孔连接限位块(31)。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，其特征在于，检测件设置为图像采集模块；检测装置还包括分别电连接图像采集模块和拉动件(2)的处理模块。
3.根据权利要求1或2所述的塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，其特征在于，测力环(1)还包括若干个感应开关(14)和若干个螺杆(15)，感应开关(14)和螺杆(15)一一对应设置，且感应开关(14)和螺杆(15)中的一者设置于第一形变片(12)上，另一者设置于第二形变片(13)上，且感应开关(14)电连接处理模块。
4.根据权利要求1所述的塔式起重机检验用起重量限制器检测装置，其特征在于，环体(11)两端各设有一耳座(16)，滑槽(101)位于耳座(16)上。
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| 塔式起重机钢板式力矩限制器的数字化改进;王刚;《工程机械》(第第9期期);第12-14页 * |
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