CN210313180U - 一种具有精确称重装置的抓斗起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及起重机精确计量技术领域，尤其涉及一种具有精确称重装置的抓斗起重机，所述抓斗起重机包括钢丝绳卷筒，所述钢丝绳卷筒可通过在小车架上的支承在所述小车架上旋转，所述钢丝绳卷筒上卷绕有钢丝绳，所述钢丝绳的底端悬吊有液压抓斗，所述钢丝绳卷筒的一侧悬挂有一减速机，所述减速机输出所述钢丝绳卷筒的转矩，所述减速机上铰接有精确称重装置，所述精确称重装置设置在所述小车架上，所述减速机与一电机相连。本实用新型的优点是：通过力矩取力，称重精度高；计量精度误差≤1%，稳定值≤1.5%；可在软件的支持下，将称重重量实时显示，并能够采集每斗（每次）的投料垃圾重量并进行班次累计和月累计，记录、统计、存储和打印；实现远程实时和历史数据查询。

Description

一种具有精确称重装置的抓斗起重机

技术领域

本实用新型涉及起重机精确计量技术领域，尤其涉及一种具有精确称重装置的抓斗起重机。

背景技术

目前，随着国家城市化进程的加快，城市垃圾量的提升，垃圾抓斗起重机是垃圾焚烧发电厂的核心设备之一，垃圾焚烧发电厂使用的抓斗起重机需求量不断提高。垃圾抓斗起重机自动化程度和垃圾焚烧量的控制要求也不断增高，随着生活垃圾焚烧发电厂运营管理水平的不断提高，对垃圾抓斗起重机称重计量精度不断地提出高要求，从原有的3%左右提高到≤1.5%甚至≤1%。传统的超载限制系统技术其精度只有5%，已经不能满足该领域计量精度要求，有的企业为了解决精确称重计量的难题，采用多点布置传感器，用多种取力方式和累计计算方法称量，实际计量精度较差，且需要经常校正。

一种高精度称重的抓斗起重机CN 201605105 U，该技术采用传感器为悬臂传感器，传感器安装于小车端梁与车轮箱之间，车轮箱绕铰接轴自由转动。由于传感器安装位置远离了钢丝绳卷筒，且采用四点取力，附加力矩和不可预测震动引起的动态震动因素较多，严重影响了称重精度，没有实际应用和推广价值。

一种垃圾抓斗桥式起重机称重装置CN 103910287 A，该技术采用传感器为柱式传感器，由于没有有效解决传动轴附加力矩的问题，称重精度收到较大干扰。在实际应用中称重精度不高。且称重精度浮动较大。

双梁桥式抓斗起重机的称量装置CN 203112357 U，该专利公布了一种称重的原理，称量装置的工作原理是：当抓斗起重机抓取重物起吊转为运输过程中，抱闸属于抱紧状态，这时提升钢丝绳卷筒两端均承受起吊重物重量的1/2，起吊的载荷由电阻应变式称重传感器检测，传感器受压产生与载荷成比例的电压信号经过信号放大器放大后，输送到称重显示器转化为数字来显示起吊重量，从而在装运过程中将抓斗起吊重量的误差控制在5%范围内。对称重结构没有论述和涉及，即为原理专利。且称重精度远不能达到目前领域内要求的精度值，因而不具有实际应用意义。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种具有精确称重装置的抓斗起重机，通过合理布置减速机及力矩板的位置，使得钢丝绳及其所悬挂的重物对钢丝绳卷筒所产生的力矩传递至力矩板上的销轴式传感器上，提高称重精度。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述抓斗起重机包括钢丝绳卷筒，所述钢丝绳卷筒可通过在小车架上的支承在所述小车架上旋转，所述钢丝绳卷筒上卷绕有钢丝绳，所述钢丝绳的底端悬吊有液压抓斗，所述钢丝绳卷筒的一侧悬挂有一减速机，所述减速机输出所述钢丝绳卷筒的转矩，所述减速机上铰接有精确称重装置，所述精确称重装置设置在所述小车架上，所述减速机与一电机相连。

所述精确称重装置包括力矩板、力矩支撑座、第一铰接销、第二铰接销以及销轴式传感器，其中所述第二铰接销和所述销轴式传感器分别设置在所述力矩支撑座上，所述力矩支撑座固定在所述小车架上，所述力矩板的一端通过所述第一铰接销铰接在所述减速机上，另一端与所述销轴式传感器相连，所述第二铰接销作为铰接支点与所述力矩板相连并位于所述第一铰接销与所述销轴式传感器之间。

所述销轴式传感器通过信号线与一显示器相连。

所述销轴式传感器与所述显示器通过信号线相连。

所述力矩板的数量为两个，两个所述力矩板设置在所述力矩支撑座的两侧，两个所述力矩板通过所述第一铰接销和所述第二铰接销连成一体。

所述第二铰接销、所述销轴式传感器及所述力矩板分别与所述力矩支撑座构成间隙配合。

所述减速机的输出端固定在所述钢丝绳卷筒的钢丝绳卷筒轴上。

所述抓斗为液压抓斗。

所述减速机与所述电机通过万向节式传动轴连接。

所述钢丝绳卷筒的两端通过轴承座安装在所述小车架上。

所述钢丝绳卷筒数量为一个，重物载荷通过所述钢丝绳向所述钢丝绳卷筒传递。

本实用新型的优点是：结构简单，通过力矩取力形式，结构简单，称重精度高；经验证其计量精度误差≤1%，稳定值≤1.5%；可以在软件的支持下，将称重重量实时显示，并能够采集每斗（每次）的投料垃圾重量并进行班次累计和月累计，记录、统计、存储和打印；可以在工业自动化和网络的支持下，将重量数据远程传输，实现远程实时和历史数据查询。

附图说明

图1为本实用新型的正面示意图；

图2为本实用新型的平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-14分别表示为：电机1、传动轴2、减速机3、轴承座4、钢丝绳5、钢丝绳卷筒6、小车架7、液压抓斗8、力矩支撑座9、力矩板10、销轴式传感器11、第一铰接销12、信号线13、第二铰接销14。

实施例：本实施例为一种具有精确称重装置的抓斗起重机，当钢丝绳5受到一定拉力的时候，根据力矩平衡原理，减速机3与力矩板10的铰接处产生相应的抵抗力，该抵抗力产生的力矩和钢丝绳5产生的力矩相等；同样地，该力矩和销轴式传感器11产生的力矩相等，销轴式传感器11受到的力和钢丝绳5的拉力成线性对应关系。

如图2所示，该精确称重装置包括减速机3、钢丝绳卷筒6及钢丝绳5。

其中，钢丝绳卷筒6的两端通过轴承座4架设在小车架7上，小车架7用来支撑钢丝绳卷筒6。钢丝绳5缠绕在钢丝绳卷筒6上，钢丝绳5末端通过卸扣或吊环和作为抓斗的液压抓斗8连接。钢丝绳卷筒6的一端悬挂有减速机3，减速机3的输出端固定在钢丝绳卷筒6的钢丝绳卷筒轴上，减速机3与电机1通过万向轴相连，通过电机1控制减速机3的转速，从而带动钢丝绳卷筒6旋转，实现钢丝绳5的下降或提升，进而下降或提升液压抓斗8。减速机3悬空设置，其与小车架7之间没有设置地脚螺栓等固定装置，使得减速机3可以将扭矩传递至第一铰接销12。

如图2所示，当提升抓取完垃圾后的液压抓斗8时，由于液压抓斗8、垃圾及钢丝绳5的重力F₀会对钢丝绳卷筒6的中心产生向右的力矩，减速机3上通过第一铰接销12连接有力矩板10，根据力矩平衡原理，第一铰接销12处将产生相应的抵抗力，该抵抗力产生的力矩和F₀产生的力矩相等。即F₁=M/L₁=F₀×R/ L₁其中，F₁为第一铰接销12处产生的向上的力，R为钢丝绳卷筒力臂，M为F₀对钢丝绳卷筒6中心产生的力矩，L₁为第一铰接销12到钢丝绳卷筒6中心的距离。

如图1及2所示，精确称重装置还包括第一铰接销12、第二铰接销14、力矩支撑座9以及销轴式传感器11。其中，两个力矩支撑座9均固定在小车架7上。第二铰接销14和销轴式传感器11分别安装在两个力矩支撑座9上且装配公差为间隙配合。力矩板10一端通过第一铰接销12和减速机3连接，另一端与安装在力矩支撑座9上的销轴式传感器11连接；第二铰接销14作为铰接支点连接在力矩板10的中部且位于第一铰接销12与销轴式传感器11之间的位置，从而使力矩板10、第一铰接销12、第二铰接销14与销轴式传感器11可构成力矩平衡结构，进而可利用销轴式传感器11 检测的数据计算出F₀。

具体而言，第一铰接销12和销轴式传感器11形成一对大小相等方向相反的力矩，其力臂为对应的中心距，即第一铰接销12与第二铰接销14之间的中心距L₂、销轴式传感器11与第二铰接销14之间的中心距L₃。此时，销轴式传感器11受到的作用力F₂和第一铰接销12受到的作用力F₁成线性对应关系，而第一铰接销12受到的作用力F₁和F₀又成线性对应关系，即F₂= F₁×L₂/ L₃= F₀×R/ L₁×L₂/ L₃，这样一来，便可利用销轴式传感器11 检测的数据计算出F₀。由于没有附加力矩的影响，且起重机其它部位的震动引起的附加力也很小，保证了销轴式传感器11测量的精确度。

如图1所示，销轴式传感器11连接有传感器信号线13，传感器信号线13用于将销轴式传感器11所受作用力对应的模拟量信号传输至重量显示屏或经PLC转换为数字信号在PC机显示器或触摸屏显示出精确的实际重量，采集后的信号通过总线上传到控制室（或司机室），数据传输可靠、稳定、精确度高。

本实施例在具体实施时：

依据力矩平衡计算时，钢丝绳卷筒6处于静止状态，具体是由安装于减速机3上的抱闸所实现。

减速机3悬挂安装于钢丝绳卷筒6上，且减速机3和钢丝绳卷筒6通过花键连接副直连，减速机3与电机1通过万向节式传动轴2相连。

在对不同起重量的起重机进行销轴式传感器11的选择时，通过简单计算可以预选设定传感器的参数，再根据最大重量（液压抓斗8自重+垃圾重量），结合各力臂值计算得出销轴式传感器11的最大压力值。

随着国家经济持续稳定发展，物流搬运量快速提高，作为物流搬运的核心设备的抓斗起重机的应用和自动化/半自动化要求越来越高，因此，为了实现称重的自动化/半自动化，本实施例中的精确称重装置可结合软件使用，通过软件的支持，将称重重量实时显示，并能够采集每斗（每次）的物料重量并进行班次累积和月累积，并提供相应的记录、统计、存储和打印功能，便于使用和管理。同时，在物联网的支持下，还可将重量数据远程传输，传输至固定终端设备（PC机）、智能移动终端设备（手机、平板电脑等），实现远程实时和历史数据查询。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换故在此不一一赘述。

Claims (10)

1.一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述抓斗起重机包括钢丝绳卷筒，所述钢丝绳卷筒可通过在小车架上的支承在所述小车架上旋转，所述钢丝绳卷筒上卷绕有钢丝绳，所述钢丝绳的底端悬吊有液压抓斗，所述钢丝绳卷筒的一侧悬挂有一减速机，所述减速机输出所述钢丝绳卷筒的转矩，所述减速机上铰接有精确称重装置，所述精确称重装置设置在所述小车架上，所述减速机与一电机相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述精确称重装置包括力矩板、力矩支撑座、第一铰接销、第二铰接销以及销轴式传感器，其中所述第二铰接销和所述销轴式传感器分别设置在所述力矩支撑座上，所述力矩支撑座固定在所述小车架上，所述力矩板的一端通过所述第一铰接销铰接在所述减速机上，另一端与所述销轴式传感器相连，所述第二铰接销作为铰接支点与所述力矩板相连并位于所述第一铰接销与所述销轴式传感器之间。

3.根据权利要求2所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述销轴式传感器通过信号线与一显示器相连。

4.根据权利要求2所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述力矩板的数量为两个，两个所述力矩板设置在所述力矩支撑座的两侧，两个所述力矩板通过所述第一铰接销和所述第二铰接销连成一体。

5.根据权利要求2所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述第二铰接销、所述销轴式传感器及所述力矩板分别与所述力矩支撑座构成间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述减速机的输出端固定在所述钢丝绳卷筒的钢丝绳卷筒轴上。

7.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述抓斗为液压抓斗。

8.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述减速机与所述电机通过万向节式传动轴连接。

9.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述钢丝绳卷筒的两端通过轴承座安装在所述小车架上。

10.根据权利要求1所述的一种具有精确称重装置的抓斗起重机，其特征在于：所述钢丝绳卷筒数量为一个，重物载荷通过所述钢丝绳向所述钢丝绳卷筒传递。

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