[发明专利]一种耐超低温的起重机力矩限制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐超低温的起重机力矩限制器，属于起重机重工业应用领域。

背景技术

起重机械是工业生产及建筑施工中不可缺少的重要设备，同时也是施工现场危险性较大、容易发生事故的设备，一旦发生事故，往往造成重大的经济损失甚至人员伤亡。力矩限制器是起重机重要的安全保护装置，要求应该具有很强的环境适应性和很高的可靠性。

力矩限制器根据实际的作业状态，采集起重机的载荷，起重机臂长以及角度，计算出起重机所受的力矩载荷，根据许可力矩载荷判断起重机是否超载，最后发出报警信号并且阻止起重机沿着危险的动作运行。 国内研制的起重机力矩限制器能够动态显示数据和自动声光报警并阻止起重机向危险性方向运动，但是由于操作人员既要进行繁忙的起重作业，同时又要时刻观察大量不断变化的数据来判断起重机是否超载，造成操作难度大，安全性大大降低。而且目前国内的力矩限制器受硬件的约束而不能耐低温、可靠性不高、抗冲击能力不强、功能单一。

因此设计出耐低温、高可靠性、抗高冲击的力矩限制器是迫在眉睫的事情。

发明内容

针对起重机力矩限制器的现有问题，本发明的目的在于提供耐超低温、高可靠性、抗高冲击的起重机力矩限制器。

为此，本发明提供了一种耐超低温的起重机力矩限制器，其包括包括主控制器、长角度传感器、销轴力传感器、显示屏、报警装置，所述主控制器连接所述长角度传感器和销轴力传感器而用于采集长角度传感器和销轴力传感器的电流信号，主控制器对采集的所述电流信号进行计算与判断，然后给显示屏或其它通讯设备发送信号使显示屏或其它通讯设备显示起重机当前的状态，主控制器还连接所述报警装置而能够给报警装置发送开关量信号，当起重机超载处于危险状态的时候报警装置发出报警信号。

优选地，所述的主控制器包括单片机模块、模拟信号采集接口、模拟信号采集模块、A/D转换模块、R232通讯模块、CAN总线模块、开关量输出模量、实时时钟模块、FLASH外部存储模块、复位电路模块、DC电压转换电路，所述模拟信号采集接口、模拟信号采集模块和A/D转换模块构成信号采集单元，所述单片机模块连接所述信号采集单元、R232通讯模块、CAN总线模块、开关量输出模量、实时时钟模块、FLASH外部存储模块和复位电路模块，主控制器通过模拟信号采集接口、A/D转换模块、模拟信号采集模块采集传感器的电流信号；主控制器通过CAN总线模块或者R232通讯模块给显示屏发送数据。

优选地，所述的主控制器包括单片机模块、A/D转换模块、R232通讯模块、CAN总线模块、开关量输出模量、实时时钟模块、2M的FLASH外部存储模块、复位电路模块、DC24V转DC5V电路、DC5V转DC3V电路，主控制器由DC24V电源供电，单片机模块、CAN总线模块、复位电路模块由DC5V供电，电源先经过DC24V转DC5V电路，R232模块、FLASH模块、实时时钟模块由DC3V供电，电源经过DC24V转DC5V电路，再经过DC5V转DC3V电路，长角度传感器采集发出4-20mA的电流信号，电路信号先经过A/D转换模块，将电流信号转换为数字信号，数字信号通过SPI串口通讯传输给单片机模块，单片机模块处理数字信号，单片机将处理后的信息按通讯协议编成二进制数据，通过R232或者CAN总线发送给外部显示屏或者其它的设备，单片机通过采集的数据可以判断起重机是否处于危险状态，当起重机处于危险状态时单片机发出信号控制开关量输出模块，开关量输出模块直接控制报警装置，即危险情况下实现报警。

优选地，所述的长角度传感器包括长度测量模块和角度测量模块，角度测量模块基于MEMS电容式加速度传感器， MEMS芯片输出电压信号，经过电压转电流模块将MEMS芯片输出的电压信号转换为电流信号，最终传送给主控制器，长度测量模块包括电位器和电阻转电流模块，电位器测得起重机臂的伸长量，输出电阻信号，电阻信号通过电阻转电流模块转换为电流信号，最终传送给主控制器。

优选地，所述的报警装置包括继电器、蜂鸣器、旋钮开关组成的报警电路，当主控制器给报警装置发出开关量信号后报警装置通过蜂鸣器发出声音和光作为报警信号。

优选地，所述的显示屏包括R232通讯串口。

优选地，所述的销轴力传感器采用轴销外形双剪切梁结构，既能起到代替原有轴的功能，又能起到称重测力传感器的作用。

下面对以上提及的元器件做进一步说明。

优选地，所述单片机为16位单片机。

优选地，所述A/D转换电路为12位A/D转换。