專利名稱：具有起重機運行模擬圖案的力矩限制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于起重機用力矩限制器的改進，確切地說，它是一種具有起重機運行模擬圖案的力矩限制器。
起重機力矩(載荷)限制器是應用于各種起重機械的安全保護裝置。目前應用于起重機的力矩限制器大多用液晶或LED數碼顯示來指示起重機鉤吊物體的額定重量，實際重量、角度和幅度等物理量。這類力矩限制器具有體積小、速度快、方便、操作簡單等優點，對防止起重機運行時意外事故的發生，保障安全生產起了有效作用。但是，由于液晶、LED數碼顯示的字體偏小，給操作者觀察各種數據帶來了諸多不便。上述已有技術在專利號為“90208610.3”的專利文獻中有記載。
本實用新型的目的就在于克服已有技術的不足而設計制作的一種具有同時顯示起重機運行過程中的模擬圖案和鉤吊物體額定重量、實際重量、旋轉角度、臂伸幅度及載荷率等物理量的力矩限制器。
圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是本實用新型電原理框圖。
圖3是本實用新型微處理器4和液晶顯示器5電原理圖。
圖4是本實用新型模數轉換器3電原理圖。
圖5是本實用新型輸出控制器6電原理圖。
圖6至圖9是本實用新型傳感器1和信號處理器2電原理圖。其中圖6和圖7是力(即重量)傳感器及其信號處理器電原理圖，且圖6是拉力傳感器，圖7是張力傳感器。而圖8和圖9是角位移傳感器及其信號處理器電原理圖，且圖8是仰角傳感器，圖9是轉角傳感器。
圖10是本實用新型顯示器5顯示模擬圖案和各種參數的示意圖。
從圖1由前向后可以看出本實用新型在結構上主要由面板7、主板8、電源板9及殼體10構成。且面板7上裝有大屏幕液晶顯示器5、其右下方還裝有倍率選擇器11和復位按鈕12。主板8靠近面板，并依次裝有信號處理器2、模數轉換器3、微處理器4和輸出控制器6。傳感器1中的拉力和張力兩個傳感器安裝在起重機臂桿的頂端，并通過一根二芯帶屏敝的控制電纜沿臂桿延伸與主板上相應的信號處理器的輸入端連接起來。而仰角和轉角兩個傳感器安裝在臂桿的下端，并通過一根二芯帶屏蔽線的控制電纜與主板上相應的信號處理器的輸入端連接起來。電源板9裝在主板8的后面。圖中省略了機殼，其目的是為了便于直接察看到本實用新型的內部結構。
從圖2可以看出本實用新型在電路上主要由傳感器1、信號處理器2、模數轉換器3微處理器4、顯示器5和輸出控制器6等組成。當起重機運行時，在微處理器4的統一控制下，首先由傳感器1采集起重機在鉤吊物體過程中的拉力、張力、仰角、轉角等物理量，經信號處理器2將各物理量變換成相應的模擬電信號，這幾種電信號又經模數轉換器2變換成相應的數字信號并直接送到微處理器4的數據總線上，微處理4根據有關的指令和程序，對這些數字信號進行處理，將需要顯示的信息送至顯示器5，將需要控制啟示的住處輸出控制器6。
圖3中的微處理器4是本實用新型的核心部分，在主程序的控制下完成各種數據運算、圖形顯示和輸出控制處理等功能。圖3中的顯示器5是一塊大屏幕的液晶顯示器，這是區別于已有力矩限制器的一個最顯著技術特征。它安裝在面板7上，借助圖10可以清楚地看出顯示器5的右邊從上至下設有實際重量，額定重量、角度、幅度和倍率等5種參數顯示。左邊設有一個起重機運行模擬圖案，模擬圖案的左下方是起重機的固定架設位置，模擬圖案的右上方是起重機的運行狀態，最外層設有一條帶有垂直亮點的弧形光標線，光標線上的A、B、C三點下設有一條垂直線，垂直線與一小正方形相連，小正方形表示起重機鉤吊的物體，A、B、C三點表明物體所在實時位置的重量和角度。A、B、C三點處還有射線射向起重機，它表明起重機臂桿所伸出的幅度，這個實時幅度由設在弧形光標線和射線下方的一條水平光標線表示，這條光標線兩端各設有一個小長方形圖案，表明幅度從22米到62米，幅度光標線上方設有一條可移動的斜亮線，斜亮線停留的位置為起重機臂桿伸出的實時幅度。在幅度光標線和倍率參數的正下方以及起重機模圖案機座的右邊還設有一條載荷率光標線，光標線的兩端各有一個小長方形圖案，右端小長形旁還設有一個“％”百分率標志，右端小長形上方設有“105”的百分數，其左邊還有2個窄長方形，分別設有“90”、“100”的百分比數。載荷率光標線上方設有一條可移動的斜亮線，斜亮線停留的位置為實時載荷率。左端小長方形上方設“載荷率”標志。所謂載荷率就是實際重量與額定重量之比。顯示器5上倍率參數的選擇2倍率和6倍率，如果選擇不當，鉤吊物體實際重量就不準確。圖10中起重機模擬圖案弧形光標上的B點位置表明在選擇2倍率情況下的實量實際重量為3.4噸，角度為50度。幅度光標停留位置表明起重機臂伸實時幅度為43米。載荷率光標停留位置表明實際重量與額定重量之比約60％。
圖4中的模數轉換器3是通用電路，主要是將4個傳感器的物理量經信號處理器2變換成的電信號轉換為數字信號。
圖5中的輸出控制器6也是通用電路，主要是將起重機超載和超幅情況下，由微處理器4發出控制信號，驅動輸出控制器，使起重機向安全方向運行。
圖7至圖9中的專用拉力，張力、仰角、轉角傳感器1將其檢測到的相應的物理量分別經其信號處理器2轉換成電信號再送至模數轉換器3進行模數變換。具體連接方式是拉力傳感器及其信號處理器的輸出端LOAD1接至模數轉換器3的第1腳、張力傳感器及其信號處理器輸出端LOAD2接至模數轉換器3的第2腳，仰角傳感器及其信號處理器的輸出端ANGLE1接至模數轉換器3的第3腳，轉角傳感器及其信號處理器的輸出端ANGLE2接至模數轉換器3的第4腳。
本實用新型具有體積小、速度快、可靠性高、安裝簡單、調試方便、操作容易等特點，特別是采用大屏幕液晶同時顯示起重機運行模擬圖案和各項參數直觀清晰，能有效防止因人工誤操作或地基不平引起的超載翻車事故。本實用新型適用各種起重機的力矩限制保護。
圖1和圖3至圖10是本實用新型實施例。其中微處理器為AT89C52、顯示器為20PIN、、傳感器為BH型拉式和LF型壓式兩種，模數轉換器為MAX192，其余均為通用產品，結構件主要是板金加工，緊固件，接插件為通用產品。
權利要求1.一種起重機用力矩限制器，主要由面板(7)、主板(8)、電源板(9)和殼體(10)構成，且面板(7)上裝有大屏液晶顯示器(5)、倍率選擇器(11)和復位按鈕(12)，主板(8)靠近面板并依次裝有信號處理器(2)、模數轉換器(3)、微處理器(4)和輸出控制器(6)，其特征在于傳感器(1)中的拉力和壓力兩個傳感器安裝在起重機臂桿的頂端，并通過一根二芯帶屏蔽線的控制電纜沿臂桿延伸與主板(8)上相應的信號處理器的輸入端連接起來，而仰角和轉角兩個傳感器安裝在起重機臂桿的下端，并通過一根二芯帶屏蔽線的控制電纜與主板(8)上相應的信號處理器的輸入端連接起來。
2.按照權利要求1所述的力矩限制器，其特征在于拉力傳感器及其信號處理器的輸出端LOAD1接至模數轉換器(3)的第1腳，張力傳感器及其信號處理器的輸出端LOAD2接至模數轉換器(3)的第2腳，仰角傳感器及其信號處理器的輸出端ANGLE1接至模數轉換器(3)的第3腳，轉角傳感器及其信號處理器的輸出端ANGLE2接至模數轉換器(3)的第4腳。
專利摘要具有起重機運行模擬圖案的力矩限制器,主要由面板、主板、電源板構成,且面板上裝有大屏幕液晶顯示器,倍率選擇器和復位按鈕,主板上裝有信號處理器,模數轉換器,微處理器,輸出控制器,拉力和張力傳感器裝在臂桿頂端,仰角和轉角傳感器裝在臂桿下端,顯示器的右邊顯示實際重量,額定重量、角度、幅度及倍率,左邊顯示起重機運行模擬圖案,直觀清晰、安裝簡單、調試方便、操作容易,且體積小、速度快、可靠性高,適用于各種起重機的力矩限制保護。
文檔編號B66C23/88GK2410279SQ9924556
公開日2000年12月13日 申請日期1999年12月15日 優先權日1999年12月15日
發明者周順新 申請人:周順新