[发明专利]单双水平臂塔式起重机的力矩限制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于单、双水平臂塔式起重机的力矩限制器，属于塔式起机起重机安全技术领域。

背景技术

目前市场上的力矩限制器不能适用在结构特殊的双臂塔式起重机上，而只是适用于单臂塔式起重机上，不能两机通用，而且在力矩达到临界点时只是切断回路，不能自动向安全方向移动，这就导致超载时，幅度切断不能移动，塔式起重机驾驶员不能把握好力矩超载的临界点，给驾驶员现场施工及塔式起重机使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于：通过求出各工作臂重量、幅度及两边工作臂的力矩差的方法，多信号输入多信号输出以解决现有技术所存在的上述问题。

本发明的目的通过以下方案实现：由电源电路、四个构成相同的信号采集及放大电路、嵌入式微控制器、通信接口电路、PC机、4个输出控制电路及显示电路及操作按键组成；4个信号采集及放大电路通过相应的传感器采集信号经放大处理后分别输入嵌入式微控制器4个输入端，经过嵌入式微控制器的程序采集、A/D转换、过滤、计算处理，再分别把处理后的信号发送给显示电路进行显示，并通过输出端口把信号输入至输出控制电路分别对力矩、重量、幅度进行切断控制；通信接口电路输入输出嵌入式微控制器处理后的数据；操作按键则可对处理数据进行各种操作。

本发明还设置有报警电路，嵌入式微控制器输出端口把超载信号发送至报警电路进行报警。

本发明所述的嵌入式微控制器选用芯片PIC16F877A，信号采集及放大电路1-4的传感器采集信号放大后分别输入嵌入式微控制器IC1的2、3、4、5脚，经过嵌入式微控制器IC1的程序处理，通过15～17脚输出显示信号，33～36脚输出控制信号，18脚输出喇叭信号，19～22和27～30脚警灯信号输出，26和25为MAX-232信号输出信号，9、24、39和40为按键输入口，PC机则通过通信接口电路进行传输；嵌入式微控制器IC1的12脚和31脚接VCC，11和32脚接GND，2～8脚为信号输入端，13和14脚接振晶，15～17脚接显示电路，18脚接喇叭信号输入端，19～22和27～30脚是接报警灯输入端，通信接口电路IC6的14脚RXD_PC和13脚TXD_PC与上位机连接，数据主要是通过这两脚和上位机传输，通信接口电路IC6的12脚RXD和11脚TXD分别接嵌入式微控制器IC1的26脚和25脚，33～36脚接输出控制电路。

本发明所述的输出控制电路由光电偶合器、继电器、二个基射极相连的三极管与偏置电阻构成的达林顿复合管放大电路组成；嵌入式微控制器的RB1即34脚接光电偶合器输入端脚、提供给光电偶合器信号并作为继电器控制信号，信号通过二个基射极相连的三极管与偏置电阻构成的放大电路进行放大后至继电器，对其触点1、2、3进行控制。

本发明所述四个输出控制电路的输入控制信号由嵌入式微控制器的33～36脚即RB0、RB1、RB2、RB3端口提供。

本发明利用塔机上的小车在吊重受力后产生的拉力使传感器弹性体发生变形从而输出与外力成正比的电压信号，将此信号放大后，显示出实际物体重量值。再通过幅度传感器测量出小车的移动幅度，利用重量和幅度的乘积求出塔机的力矩值，用工作臂的力矩值减去配重力臂的力矩值，得出力矩差，通过力矩差控制两边的重量起升回路和两边的幅度回路，达到力矩超载保护的目的。本发明采用控制力矩差的方法，实现多工况工作，适用多种类型塔机，而且可实现两个开关信号互锁从而可以让小车超力矩差时，禁止向危险方向移动，还可自动向安全方向移动，从而实现了在力矩差超载时能自动回移的功能。

附图说明

图1为本发明系统硬件部分结构示意图；

图2为本发明电源电路的电路图；

图3为本发明信号采集及放大电路的电路图；

图4为本发明嵌入式微控制器电路图；

图5为本发明通信接口电路的电路图；

图6为本发明输出控制电路的电路图；

图7为本发明报警电路的电路图；

图8为本发明显示电路的电路图。

具体实施方式

以下结合实施例并对照附图对本发明进行详细说明。

本实施例由电源电路、四个构成相同的信号采集及放大电路、嵌入式微控制器、通信接口电路、PC机、四个输出控制电路及报警电路、显示电路及操作按键组成。