吊重檢測裝置及具有該裝置的塔機起重量限制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種吊重檢測裝置及具有該裝置的塔機起重量限制器，該吊重檢測裝置包括測力環(huán)本體，測力環(huán)本體設(shè)有固定端及用于承載拉力的受力端，固定端與受力端對稱分布在沿徑向經(jīng)過測力環(huán)本體中心的軸線的兩端，測力環(huán)本體內(nèi)沿軸線固定有兩個相向安裝的彈片，測力環(huán)本體內(nèi)設(shè)有基于彈片的變形量對測力環(huán)本體受到的拉力進行實時連續(xù)監(jiān)測的電渦流檢測單元。通過在測力環(huán)本體內(nèi)加裝電渦流檢測單元，實現(xiàn)對彈片在測力環(huán)本體受拉力作用時變形量的連續(xù)非接觸式檢測，從而為拉力載荷監(jiān)控提供依據(jù)，該安裝方式簡單便捷，加裝方便，尤其適用對已有塔機進行大面積改造，應(yīng)用價值高。
【專利說明】
吊重檢測裝置及具有該裝置的塔機起重量限制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及塔機吊重檢測領(lǐng)域，特別地，涉及一種吊重檢測裝置。此外，本實用新型還涉及一種包括上述吊重檢測裝置的塔機起重量限制器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑施工機械化水平的不斷提高，對塔機的制造質(zhì)量和整機技術(shù)水平的要求也越來越高。隨著周邊技術(shù)的不斷提升，對塔機的智能化水平要求也越來越高，特別是塔機運行工況參數(shù)的檢測和顯示尤為重要。塔機在運行過程中，主要的工況參數(shù)包括:起重量、工作力矩、重物高度、工作半徑(幅度)、回轉(zhuǎn)角度和當時風速等， 這些參數(shù)決定了塔機是否能安全運行的條件，如果能在操作者面前實時顯示塔機運行狀態(tài)，讓操作者對塔機的運行工況充分了解，對塔機的安全運行有極大的好處。其中，最為重要的參數(shù)是吊重和工作力矩，一旦這兩項指標出現(xiàn)過載，塔機就會有事故發(fā)生，輕則機構(gòu)或結(jié)構(gòu)損壞，重則造成倒塔的事故。
[0003]雖然業(yè)內(nèi)也有一些吊重的檢測方法，但都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、可靠性低等缺陷，故目前在用塔機中，少有裝配工況參數(shù)顯示系統(tǒng)的?，F(xiàn)有的塔機為了對重量進行限制， 在塔機上配有起重量限制器，參照圖1及圖2,該起重量限制器包括兩個測力環(huán)，兩個測力環(huán)的一頭固定到塔機的吊臂根部，兩個測力環(huán)的另一頭固定安裝一滑輪2,塔機的起重鋼絲繩 3繞過滑輪2,鋼絲繩3的一端固定到塔機的起升機構(gòu)卷筒上，另一端固定塔機吊鉤。當塔機起吊重物時，鋼絲繩3將受到等比例的拉力，通過測量鋼絲繩3的拉力值即可檢測塔機吊重的重量。參照圖2,兩個測力環(huán)中，一個測力環(huán)1’是空環(huán)，用于起對稱配重作用；另一個測力環(huán)1用于測量鋼絲繩3的拉力大小，該測力環(huán)1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示，當塔機吊重后，吊重的重量會成比例地變成測力環(huán)1上的拉力，如圖3所示，測力環(huán)1受拉后，環(huán)狀的測力環(huán)本體4會產(chǎn)生上下方向拉升的形變，而在測力環(huán)本體4的上下頂點固定有兩片相向安裝的弧形彈片 6,在兩片弧形彈片6上分別安裝有限位開關(guān)5和碰頭7,當在吊重的作用下，測力環(huán)本體4產(chǎn)生上下方向拉升形變時，兩片弧形彈片6的相對距離將變小，通過調(diào)節(jié)碰頭7與限位開關(guān)5的相對距離，就可使某些固定吊重值觸發(fā)限位開關(guān)5動作，塔機的電控系統(tǒng)通過檢測不同的限位開關(guān)5的通斷狀態(tài)，即可知道當前的吊重，進而采取不同的控制策略。由于其結(jié)構(gòu)的限制， 一般測力環(huán)中只能安裝幾個限位開關(guān)5,也就是說重量的檢測只能做到有限的分段檢測而無法做到重量的連續(xù)測量。
[0004]除以上介紹的常規(guī)的分段檢測外，業(yè)內(nèi)也有通過安裝不同位置的測力傳感器來測量鋼絲繩拉力的方法來測量吊重大小，這種方法可以做到連續(xù)的吊重檢測，但安裝麻煩，成本高。
[0005]CN 203794473U公開了一種非接觸式吊重檢測方式，其采用測力環(huán)的兩彈片上對稱設(shè)置光電頭與反光板，反光板將光電頭發(fā)射出來的光線反射回光電頭，光電頭根據(jù)反射回來的光線實現(xiàn)對測力環(huán)本體受到的拉力載荷的連續(xù)檢測，由于受限于測力環(huán)內(nèi)狹小的空間，且需在兩個彈片上進行對稱安裝，安裝較為繁瑣，且對安裝精度要求高。
[0006]上述現(xiàn)有技術(shù)的吊重檢測，存在以下不足:
[0007]其一，采用測力環(huán)的方式作為吊重檢測，存在不能連續(xù)測量的缺陷，只且能分段檢測，分段量只能3-5個，數(shù)量受到限制，現(xiàn)在一般配備在塔機上只配兩段，輕載和重載。而目前隨著技術(shù)的發(fā)展和施工要求不斷提高，塔機吊重連續(xù)測量和實時顯示已經(jīng)逐漸成為塔機行業(yè)的必備功能，所以常規(guī)的測力環(huán)已經(jīng)無法滿足對載荷連續(xù)測量的要求。
[0008]其二，為了連續(xù)測量塔機吊重，目前都是通過測力傳感器測量鋼絲繩拉力的方法， 測力傳感器位置多樣，多半安裝在鋼絲繩的繩頭上或鋼絲繩穿過的各個滑輪軸上，但這種方法成本較高，安裝要求也高，且各個主機廠生產(chǎn)的塔機結(jié)構(gòu)和尺寸多樣，使得傳感的安裝尺寸也非常多樣，這樣對已經(jīng)使用的塔機要進行改造難度較大，成本高；
[0009]其三，光電式檢測方式受限于測力環(huán)內(nèi)狹小的空間，且需在兩個彈片上進行對稱安裝，安裝較為繁瑣，且對安裝精度要求高，導致安裝麻煩，成本高?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0010]本實用新型提供了一種吊重檢測裝置及具有該裝置的塔機起重量限制器，以解決現(xiàn)有的塔機采用測力環(huán)導致的吊重量不能連續(xù)測量、安裝麻煩、成本高或者采用測力傳感器安檢測鋼絲繩拉力導致的安裝困難、成本高的技術(shù)問題。
[0011]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:[〇〇12]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種吊重檢測裝置，包括測力環(huán)本體，測力環(huán)本體設(shè)有固定端及用于承載拉力的受力端，固定端與受力端對稱分布在沿徑向經(jīng)過測力環(huán)本體中心的軸線的兩端，測力環(huán)本體內(nèi)沿軸線固定有兩個相向安裝的彈片，測力環(huán)本體內(nèi)設(shè)有基于彈片的變形量對測力環(huán)本體受到的拉力進行實時連續(xù)監(jiān)測的電渦流檢測單元。
[0013]進一步地，電渦流檢測單元包括:微處理器、電渦流芯片及線圈；其中，
[0014]微處理器與電渦流芯片連接，用于生成控制信號給電渦流芯片并接收電渦流芯片生成的檢測數(shù)據(jù)；
[0015]電渦流芯片用于在微處理器的控制下產(chǎn)生高頻信號給線圈，并檢測生成電渦流芯片所處的等效磁場對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)；
[0016]線圈，用于將高頻信號轉(zhuǎn)換為電磁場。
[0017]進一步地，電渦流檢測單元還包括為其提供工作電源的電源模塊。
[0018]進一步地，電渦流檢測單元還包括:
[0019]通訊接口，與微處理器連接，用于與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0020]進一步地，電禍流檢測單元經(jīng)安裝底座固定至測力環(huán)本體內(nèi)。[0021 ] 進一步地，電禍流檢測單元經(jīng)安裝底座固定至任一彈片上。
[0022]進一步地，電渦流檢測單元經(jīng)安裝底座固定至設(shè)有限位開關(guān)的第一彈片上，第一彈片上設(shè)有用于安裝限位開關(guān)的安裝柱，安裝底座經(jīng)安裝孔、緊固件固定至安裝柱上。
[0023]進一步地，相向安裝的兩個彈片均呈弧形狀，且相向安裝的兩個彈片在中心處的間距最大，電渦流檢測單元設(shè)于第一彈片的中心處且朝向第二彈片。
[0024]根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供一種塔機起重量限制器，包括用于穿過起重鋼絲繩的滑輪，滑輪的一側(cè)設(shè)置吊重檢測裝置。
[0025]進一步地，本實用新型塔機起重量限制器還包括與吊重檢測裝置中的電渦流檢測單元通信連接的顯示裝置，用于顯示電渦流檢測單元輸出的監(jiān)測值。
[0026]本實用新型具有以下有益效果:
[0027]本實用新型吊重檢測裝置及具有該裝置的塔機起重量限制器，通過在測力環(huán)本體內(nèi)加裝電渦流檢測單元，實現(xiàn)對彈片在測力環(huán)本體受拉力作用時變形量的連續(xù)非接觸式檢測，從而為拉力載荷監(jiān)控提供依據(jù)，該安裝方式簡單便捷，加裝方便，尤其適用對已有塔機進行大面積改造，應(yīng)用價值高。
[0028]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。【附圖說明】[〇〇29]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0030]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中起重量限制器結(jié)構(gòu)示意圖；[0〇31]圖2是圖1的側(cè)視不意圖；[〇〇32]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中限位開關(guān)式測力環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是本實用新型優(yōu)選實施例吊重檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5是本實用新型優(yōu)選實施例電渦流檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇35] 附圖標記說明:[〇〇36] 10、測力環(huán)本體;11、固定端；12、受力端；13、彈片；[〇〇37] 20、電渦流檢測單元；[〇〇38] 21、微處理器;22、電渦流芯片；23、線圈；[〇〇39] 24、電源模塊;25、通訊接口；26、安裝底座；
[0040]30、限位開關(guān)?！揪唧w實施方式】
[0041]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0042]參照圖4,本實用新型的優(yōu)選實施例提供了一種吊重檢測裝置，包括測力環(huán)本體 10,測力環(huán)本體10設(shè)有固定端11及用于承載拉力的受力端12,固定端11與受力端12對稱分布在沿徑向經(jīng)過測力環(huán)本體10中心的軸線的兩端。本實施例中，測力環(huán)本體10為圓環(huán)狀，固定端11位于測力環(huán)本體10的底端，受力端12位于測力環(huán)本體10的頂端，固定端11用于將測力環(huán)本體10固定至基座上，受力端12用于將測力環(huán)本體固定至滑輪上，從而承受拉力載荷。 測力環(huán)本體10內(nèi)沿軸線固定有兩個相向安裝的彈片13,測力環(huán)本體10內(nèi)設(shè)有基于彈片13的變形量對測力環(huán)本體10受到的拉力進行實時連續(xù)監(jiān)測的電渦流檢測單元20。本實施例通過在測力環(huán)本體10內(nèi)加裝電渦流檢測單元，實現(xiàn)對彈片13在測力環(huán)本體10受拉力作用時變形量的連續(xù)非接觸式檢測，從而為拉力載荷監(jiān)控提供依據(jù)，該安裝方式簡單便捷，加裝方便， 無論對新建的塔機或者是在用的舊塔機，不用改變?nèi)魏尾考陌惭b結(jié)構(gòu)，只需在現(xiàn)有的起重量限制器的測力環(huán)內(nèi)加裝一個電渦流檢測單元20,即可實現(xiàn)對塔機的吊重量的連續(xù)監(jiān)測，尤其適用對已有塔機進行大面積改造，應(yīng)用價值高。
[0043]參照圖5,本實施例中，電渦流檢測單元20包括:微處理器21、電渦流芯片22及線圈 23;其中，微處理器21與電渦流芯片22連接，用于生成控制信號給電渦流芯片22并接收電渦流芯片22生成的檢測數(shù)據(jù)；電渦流芯片22用于在微處理器21的控制下產(chǎn)生高頻信號給線圈 23,并檢測生成電渦流芯片22所處的等效磁場對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù);線圈23,用于將高頻信號轉(zhuǎn)換為電磁場。
[0044]電渦流檢測單元20工作時，電渦流芯片22產(chǎn)生一個高頻的信號通過后端的線圈23 產(chǎn)生一個交變的磁場，當磁場范圍內(nèi)有金屬導體時，金屬的表層會產(chǎn)生一個電渦流場，該電渦流場又產(chǎn)生一個與原磁場相反的磁場，由于該反向磁場的作用，原磁場的電感和等效阻抗均會發(fā)生改變。距離越近反作用就越強，距離越遠反作用則越弱，電渦流芯片22檢測出等效阻抗大小并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號即采樣值，故采樣值的變化量可以反應(yīng)出金屬導體與電渦流檢測單元20距離的變化量。在一定范圍內(nèi)，采樣值與距離為線性關(guān)系，故微處理器21通過接收電渦流芯片22的采樣值(即檢測數(shù)據(jù))，就可以實現(xiàn)對彈片13變形量實時監(jiān)測，由于彈片 13的變形受測力環(huán)本體10受到的拉力載荷的影響，進而實現(xiàn)對測力環(huán)本體10受到的拉力載荷的連續(xù)監(jiān)測。因此，本實施例只需在測力環(huán)本體10內(nèi)設(shè)置電渦流檢測單元20即可實現(xiàn)對拉力載荷變化的連續(xù)監(jiān)測。[〇〇45] 參照圖5，優(yōu)選地，電渦流檢測單元20還包括:通訊接口 25，與微處理器21連接，用于與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸，以將微處理器21生成的監(jiān)測信號傳遞給外部設(shè)備做進一步處理，譬如通過報警裝置進行智能報警等，進而提高塔機起重監(jiān)控的自動化水平。本實施例電渦流檢測單元20還包括為其提供工作電源的電源模塊24。電源模塊24連接微處理器21、電渦流芯片22及通訊接口 25,為其提供工作所需電源。[〇〇46]優(yōu)選地，為了方便安裝，電渦流檢測單元20經(jīng)安裝底座26固定至測力環(huán)本體10內(nèi)。 更優(yōu)選地，為了更加精確地檢測彈片13的變形量，電渦流檢測單元20經(jīng)安裝底座26固定至任一彈片13上，由于本實施例兩個彈片13均同時受到拉力載荷影響而變形，故通過將電渦流檢測單元20安裝至任一彈片13上，從而實現(xiàn)了通過電渦流檢測單元20監(jiān)測兩彈片13間相對距離的變化量，相對于單個彈片13的變形量，由于變形量被放大，故監(jiān)測更為靈敏。當塔機吊重時，測力環(huán)本體10發(fā)生應(yīng)力變化，兩個彈片13的距離隨之發(fā)生變化，電渦流檢測單元 20能根據(jù)電渦流效應(yīng)測出另一片弧形彈片到檢測單元的距離變化，然后根據(jù)彈片間距離與重量的函數(shù)關(guān)系就可以計算出吊重值。
[0047]由于測力環(huán)本體內(nèi)部空間狹小，為了便于安裝，優(yōu)選地，電渦流檢測單元20經(jīng)安裝底座26固定至設(shè)有限位開關(guān)30的第一彈片上。現(xiàn)有的限位開關(guān)式測力環(huán)，第一彈片上設(shè)有用于安裝限位開關(guān)30的安裝柱，本實施例借助現(xiàn)有的安裝結(jié)構(gòu)對電渦流檢測單元20進行安裝，即安裝底座26經(jīng)安裝孔、緊固件固定至安裝柱上。優(yōu)選地，安裝底座26利用限位開關(guān)的安裝螺母進行緊固，此方法安裝便捷，且無需對現(xiàn)有的測力環(huán)進行改造，非常適用于在現(xiàn)有塔機上安裝本實施例吊重檢測裝置。
[0048]優(yōu)選地，本實施例相向安裝的兩個彈片13均呈弧形狀，且相向安裝的兩個彈片13 在中心處的間距最大，電渦流檢測單元20設(shè)于第一彈片的中心處且朝向第二彈片。
[0049]根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供一種塔機起重量限制器，包括用于穿過起重鋼絲繩的滑輪，滑輪的一側(cè)設(shè)置上述吊重檢測裝置。優(yōu)選地，本實用新型塔機起重量限制器還包括與吊重檢測裝置中的電渦流檢測單元20通信連接的顯示裝置，用于顯示電渦流檢測單元20輸出的監(jiān)測值。
[0050]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種吊重檢測裝置，包括測力環(huán)本體(10)，所述測力環(huán)本體(10)設(shè)有固定端(11)及 用于承載拉力的受力端(12)，所述固定端(11)與所述受力端(12)對稱分布在沿徑向經(jīng)過所 述測力環(huán)本體(10)中心的軸線的兩端，所述測力環(huán)本體(10)內(nèi)沿所述軸線固定有兩個相向 安裝的彈片(13)，其特征在于，所述測力環(huán)本體(10)內(nèi)設(shè)有基于所述彈片(13)的變形量對所述測力環(huán)本體(10)受到 的拉力進行實時連續(xù)監(jiān)測的電渦流檢測單元(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電渦流檢測單元(20)包括:微處理器(21)、電渦流芯片(22)及線圈(23);其中， 所述微處理器(21)與所述電渦流芯片(22)連接，用于生成控制信號給所述電渦流芯片(22)并接收所述電渦流芯片(22)生成的檢測數(shù)據(jù)；所述電渦流芯片(22)用于在所述微處理器(21)的控制下產(chǎn)生高頻信號給所述線圈(23)，并檢測生成所述電渦流芯片(22)所處的等效磁場對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)；所述線圈(23)，用于將所述高頻信號轉(zhuǎn)換為電磁場。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電渦流檢測單元(20)還包括為其提供工作電源的電源模塊(24)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電禍流檢測單元(20)還包括:通訊接口(25)，與所述微處理器(21)連接，用于與外部設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電渦流檢測單元(20)經(jīng)安裝底座(26)固定至所述測力環(huán)本體(10)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電渦流檢測單元(20)經(jīng)所述安裝底座(26)固定至任一所述彈片(13)上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吊重檢測裝置，其特征在于，所述電渦流檢測單元(20)經(jīng)所述安裝底座(26)固定至設(shè)有限位開關(guān)(30)的第一彈片 上，所述第一彈片上設(shè)有用于安裝所述限位開關(guān)(30)的安裝柱，所述安裝底座(26)經(jīng)安裝 孔、緊固件固定至所述安裝柱上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吊重檢測裝置，其特征在于，相向安裝的兩個彈片(13)均呈弧形狀，且相向安裝的兩個彈片(13)在中心處的間距 最大，所述電渦流檢測單元(20)設(shè)于第一彈片的中心處且朝向第二彈片。9.一種塔機起重量限制器，其特征在于，包括用于穿過起重鋼絲繩的滑輪，所述滑輪的 一側(cè)設(shè)置如權(quán)利要求1至8任一所述吊重檢測裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的塔機起重量限制器，其特征在于，還包括與所述吊重檢測裝 置中的電渦流檢測單元(20)通信連接的顯示裝置，用于顯示所述電渦流檢測單元(20)輸出 的監(jiān)測值。
【文檔編號】B66C23/16GK205634665SQ201620402238
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】倪建軍, 胡建宇
【申請人】長沙海川自動化設(shè)備有限公司