氣動防爆型起重機北京普瑞塞特公司（PTC）基于對起重機結構與工作狀態(tài)的深刻理解2009年對起重機的測量系統(tǒng)進行了整體優(yōu)化設計推出了新型大噸位起重機力矩限制器，在提高起重機工作參數(shù)測量精確性的同時，使起重機的質量測量顯示達到甚至超越了電子秤的國家標準廣州市某臺配套了北京普瑞塞特公司（PTC）新型力矩限制器的350t履帶起重機的實際使用情況證實了該力矩限制器的精度。2009年12月29日該起重機使用塔臂起吊一重物估計質量47~52t準確質量無法確定此時力矩限制器顯示49t。12月30日用戶將該重物過磅稱量，將吊鉤及鋼絲繩的準確質量相加后為49t起吊后力矩限制器顯示質量為49.1t。北京普瑞塞特公司（PTC）研發(fā)的新型力矩限制器憑借其突出優(yōu)勢使起重機吊重精度在起吊的任意位置（5t以上質量）均達到3%5t以下誤差控制在300kg以內，能夠很好地滿足用戶對于準確性的要求。在車況及環(huán)境情況較好的情況下其力矩限制器的吊重精度能夠在起重機運動全過程中（包括輕載或空載，即僅有吊鉤及吊具質量）時誤差顯示不超過3%但對于輕載或空載的吊重精度北京普瑞塞特公司0gt，TC）建議僅作為吊重精度的參考并不建議作為常規(guī)使用方法使用。需要指出的是要達到高的質量顯示精度除了力矩限制器自身的性能以外，還依賴于起重機的工作狀態(tài)和作業(yè)環(huán)境。畢竟起重機的功能是吊裝作業(yè)而非對重物進行稱量。。

法蘭泰克電動葫蘆這個電流值將大大增加電機繞組的電應力并產(chǎn)生熱量從而降低電機的壽命而變頻調速則可以在零速零電壓啟動（當然可以適當加轉矩提升）。一旦頻率和電壓的關系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負載進行工作。使用變頻調速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力。用戶最直接的好處就是電機的維護成本將進一步降低，電機的壽命則相應增加。　?。?）降低電力線路電壓波動　　在電機工頻啟動時，電流劇增的同時電壓也會大幅度波動。電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導致同一供電網(wǎng)絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常。如接近接近和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻調速后由于能在零頻零壓時逐步啟動則能最大程度上消除電壓下降?！　。?）啟動時需要的功率更低　　電機功率與電流和電壓的乘積成正比那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率。

雙梁橋式起重機公司90年代以來，在上級的安排下，鐵路貨裝部門的橋門吊大多配置了電子吊秤，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益和安全效益但是由于門吊使用電子吊秤時，將電子吊秤掛在吊鉤上，使門吊的有效起升高度有所降低，這對普通貨物的裝卸作業(yè)影響不大，卻給近年來日益發(fā)展的集裝箱作業(yè)，尤其是20英尺、40英尺大箱的裝卸作業(yè)帶來一定的困難。1.目前門吊使用電子吊秤后存在的主要問題目前，全路鐵路各站貨場用于集裝箱作業(yè)的門吊的起升高度多為10~12m。隨著集裝箱運輸?shù)拇罅Πl(fā)展，由于集裝箱專用吊具和電子吊秤的推廣使用，減小了門吊有效起升高度。尤其是近年國際標準20英尺、40英尺大箱所占的比重越來越大，“箱高+吊具高+電子吊秤高，，使得門吊作業(yè)時起升高度嚴重不足，給集裝箱裝卸作業(yè)帶來不少困難，有時甚至無法作業(yè)。有的貨場的門吊在進行大箱作業(yè)時為了作業(yè)方便不得不把電子吊秤摘下，這會給集裝箱檢斤造成漏洞，集裝箱超重現(xiàn)象時有發(fā)生，有時會造成嚴重后果。2000年夏季，某站門吊在吊卸外地發(fā)來的裝有暖氣片的集裝箱時，由于集裝箱嚴重超重，吊具、鋼絲繩被拉斷，集裝箱從空中墜落，造成箱、貨損壞，險些造成人員傷亡。貨物超載問題，作為貨運部門“三重一超一落”的頭號“殺手”，長期以來一直是貨運部門引發(fā)責任行車重大、大事故的一大隱患。據(jù)了解，1999年以來，僅柳州鐵路局管內就發(fā)生5起因超載造成車輛“熱軸”則被迫途中甩車處理事件，給運輸安全造成極大隱患。為此，鐵道部多次通報指出，貨物超載問題不僅會造成鐵路運輸收入的損失而且對鐵路運輸安全帶來了嚴重隱患。為了制止貨物超重尤其是集裝箱超重現(xiàn)象確保安全和堵漏保收不少車站從把住裝卸車源頭入手要求在進行集裝箱作業(yè)時必須使用電子吊秤做到“箱箱必過（秤）鉤鉤必檢（斤）”。

單梁橋式起重機（3）打印功能為了能記錄各次秤重情況及對每個班組的工況進行統(tǒng)計在二次儀表上安裝了微型打印機。（4）配備有室外高亮度大尺寸（12英寸高）數(shù)碼顯示器用于顯示稱重數(shù)據(jù)并與二次儀表上的稱重顯示結果保持同步。方便用戶對貨物重量情況的了解。系統(tǒng)設計中充分考慮了使用環(huán)境的干擾情況、各部分的安裝位置及相關的技術措施。2.系統(tǒng)總框圖及工作原理基于各項功能的需要系統(tǒng)總框圖如圖1?；竟ぷ髟頌?當起重機吊鉤吊掛物體時稱重傳感器輸出一與物體重量成正比的微弱電壓信號該電壓信號經(jīng)放大、濾波及V/F轉換后成相應的頻率信號送至二次儀表二次儀表中的8031CPU對該頻率信號進行采樣讀取轉換成數(shù)字信號進行軟件處理。一方面在二次儀表的顯示器及室外大顯示器上顯示出以噸為單位的重量值另一方面進行報警判斷如果超載則報警。根據(jù)情況還可進行打印操作二次儀表的面板上除了設有重量顯示重量值類型（如毛重、凈重皮重等）指示及鍵盤組外還裝有微型打印機基于門式起重機的特殊結構.將稱重傳感器安裝于起重機吊鉤鋼纜滾軸下；變送器主要用來放大傳感器輸出信號應放在傳感器附近，而以8031單片機為核心的二次儀表是供操作者（一般為司機）操作控制用的應放于司機室室外大顯示器安裝于便于司機及有關人員觀察的位置處這樣變送器二次儀表、室外顯示器之間都相隔了較長的距離它們之間數(shù)據(jù)傳輸通道的抗干擾問題成為本系統(tǒng)所要解決的重要問題。加上起重機工作過程中電動機的頻繁起停和起重機本身不斷地來回運動都會給稱重系統(tǒng)帶來復雜噪聲和不穩(wěn)定因素為此.在本系統(tǒng)的硬件及軟件設計中充分考慮了這些情況采取了較多抗干擾措施使整個稱重系統(tǒng)在保證精度的情況下運行穩(wěn)定3.各部分硬件設計3.1稱重傳感器部分系統(tǒng)的傳感器采用電阻應變片式高精度壓力傳感器其電氣原理如文獻[2所示為了使吊鉤晃動帶來的測量誤差減至最小?本系統(tǒng)采用了2只性能指標相近的傳感器并聯(lián)運用.分別對稱裝在吊鉤鋼纜滾軸下的兩邊.這時所選傳感器的量程只需吊鉤滿載值的二分之一。3.2變送器部分傳統(tǒng)的稱重傳感器用變送器是將傳感器輸出的微弱電壓信號轉換成4~20mA的模擬電流信號輸出本系統(tǒng)中由于變送器與二次儀表距離較遠，如何使得信號能夠不失真地傳送變得非常關鍵如果直接以模擬電流信號傳送，抗干擾能力不強而通過V/F變換實現(xiàn)信號傳輸和采集則需具有很強的抗干擾能力，便于長距離傳輸且精度較高。

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對制造商而言，其設計的電子吊秤使用何種級別的起重機型式，應以明示的方式告知用戶正確使用電子吊秤，防范由于使用不當引起的事故三、電子吊秤機械部件的機械強度及疲勞強度分析電子吊秤的機械部件吊掛組件、稱重傳感器、連接件的機械強度計算應包含抗脆性斷裂和防止出現(xiàn)塑性變形的計算，其目的是要驗證電子吊秤機械部件的計算應力不超過所采用材料的許用應力。在確定材料的許用應力時，對采用彈塑性較好的材料（6s/6blt，0.7制成的機械零件如稱重傳感器可以用屈服強度除以安全系數(shù)進行強度計算，對于機械零件中使用較多的經(jīng)過熱處理提高其機械性能的材料如吊掛組件等其屈服強度與抗拉強度之比是較高或很高的（6s/6bgt，0j如果強度計算的許用應力仍根據(jù)屈服強度來確定，零件就容易在其所受應力偶然超過這個強度時會發(fā)生脆性破壞，因此，對這一類機械零部件應該用其鋼材的抗拉強度除以安全系數(shù)進行強度計算。電子吊秤機械部件的疲勞強度主要取決于：1制造零件的材料；2零件的形狀、表面情況、腐蝕狀態(tài)、尺寸（比例效應和其他產(chǎn)生應力集中的因素；3在各種應力循環(huán)過程中出現(xiàn)的最小應力和最大應力的比值；4應力循環(huán)數(shù)；5材料的冷熱加工工藝等等。疲勞強度一般以所選用的材料制成的拋光試件在交變拉伸疲勞載荷下的疲勞極限為基礎，并采用一些系數(shù)來考慮機械零部件的幾何形狀、表面情況、腐蝕狀態(tài)、尺寸等因素降低疲勞強度的影響。因此在，設計電子吊秤的疲勞強度時，應分別考慮各部件的疲勞特性，以提高電子吊秤整機疲勞的安全性。對于吊車上的秤，要特別區(qū)分吊車的允許承載能力與秤的最大負荷這兩個概念。吊車的允許承載能力取決于吊車和秤的結構強度，以及上述有關規(guī)定的可靠性。德國衡器專家認為可靠性以吊索來衡量，吊索過載量不超過10%再大的過載將由保護器予以阻止。四、電子吊秤機械安全性能測試方法的探討電子吊秤國家標準GB/T11883規(guī)定對不同工作級別最大稱量不大于20t的電子吊秤應按表2規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進行載荷疲勞試驗，作用力最小值大于零小于3kN作用頻率不大于25Hz試驗后電子吊秤的機械部件不應出現(xiàn)裂紋或斷裂。疲勞試驗后，應施加4倍最大稱量的極限載荷，電子吊秤不應出現(xiàn)斷裂或使其喪失承載能力的變形。

與秤體組成一體的控制儀表部分或在室外使用的便攜式儀表環(huán)境分組為丨丨丨組，在室內使用的稱重顯示控制器部分環(huán)境分組為丨丨組如稱重顯示器單獨測試時，其誤差應不大于電子吊秤最大允許誤差的0.5倍，高于舊標準中要求其誤差應不大于電子吊秤最大允許誤差的0.7倍。（三稱量性能要求變化新標準比舊標準增加了很多稱量性能的要求，新標準參照JJG555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》和OIMLR76《非自動衡器》國際建議增加了影響因子試驗、抗干擾性能測試、量程穩(wěn)定度測試、基本安全性能試驗等。表2為新舊標準稱量性能要求的變化。（四）安全性能在安全性能方面，GB/T1183-2002對電子吊秤的安全系數(shù)提出了更嚴酷的要求。我們知道，0.5t及以上的電子吊秤通常都是在起重機上使用的。電子吊秤上接起重機，下接吊具索具。作為起重機械使用中的一個中間環(huán)節(jié)，無疑應該具有與起重機和吊具索具相當?shù)陌踩阅埽拍鼙ＷC整個起重機械系統(tǒng)的安全水平。GB/T1183-2002中要求鉤頭式或鉤頭懸掛式電子吊秤應進行機械安全性能試驗。（1）最大秤量不大于20t按規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進行脈動載荷疲勞試驗，作用力最小值大于零小于3kN，作用頻率不大于25Hz。試驗后不應出現(xiàn)裂紋或斷裂。

而傳感器是用40CrNiMoA制造，熱處理規(guī)范，螺紋直徑M52X3，似乎也不應該發(fā)生這樣的事故只好請金屬材料檢測中心做斷口分析。分析表明，傳感器材料的金相組織以及機械性能基本達到標準要求，沒有發(fā)現(xiàn)可能導致斷裂的缺陷。斷口形態(tài)屬疲勞破壞，左右兩個疲勞源，大體在對稱位置，疲勞擴展區(qū)占了斷面三分之二以上。最后斷裂區(qū)電子顯微鏡掃描顯示韌窩，屬韌性斷裂。但是斷口分析不能說明彎矩是怎樣產(chǎn)生的所以還得從結構上找原因。原設計結構簡圖見圖4。與我們通常的電子吊秤不同的是，C型吊鉤直接通過軸銷與下拉頭相連接，而不是把C型吊鉤掛在電子吊秤的吊鉤上。我們知道，在起重作業(yè)過程中，重物通常要作上下、左右、前后運動，有勻速運動，也要有加速、減速運動。電子吊秤除了承受重物的重量外，不可避免地受到各個方向的附加慣性力。這些附加力有多少會傳到傳感器上，取決于機械結構設計。

這樣不利于信號傳輸因此需要合適的天線安裝和覆蓋解決盲區(qū)問題才能保證智能無線組網(wǎng)設備之間穩(wěn)定通訊。結合分析問題，我們提出起重機上的一臺智能無線組網(wǎng)通訊設備配合使用兩幅天線。在設備兩個射頻接口上分別對接一個一分二功率分配器，兩幅天線分別在每個功率分配器起上對接一個射頻口。天線安裝在成180°角的兩個位置。起重機在作業(yè)過程中無論以何種姿態(tài)旋轉工作，智能無線視頻傳輸設備上的兩幅天線中至少有一副天線和調度中心之間是位于可視狀態(tài)保證穩(wěn)定通訊。3：智能無線設備選型港口碼頭繁忙，無線通訊網(wǎng)絡繁雜，為了避免其他無線信號對智能無線傳輸設備影響。我們選用5.8G無線高頻通訊，該網(wǎng)絡支持擴頻通訊，富余的頻率保證無線網(wǎng)絡通訊可靠、穩(wěn)定。在此類案例中，起重設備端智能無線組網(wǎng)通訊傳輸設備配合2副、雙極全向天線。這是根據(jù)智能無線組網(wǎng)通訊設備本身是雙極化通訊工作有關。目前來說，單極天線只具備一個極化工作，比如垂直或者水平其中一個。

下面例舉使用變頻調速的10個理由來說明變頻器應用在起重機上基本知識:　　（1）控制電機的啟動電流　　當電機通過工頻直接啟動時，它將會產(chǎn)生7到8倍的電機額定電流這個電流值將大大增加電機繞組的電應力并產(chǎn)生熱量。從而降低電機的壽命而變頻調速則可以在零速零電壓啟動（當然可以適當加轉矩提升）。一旦頻率和電壓的關系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負載進行工作。使用變頻調速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力。用戶最直接的好處就是電機的維護成本將進一步降低，電機的壽命則相應增加。　?。?）降低電力線路電壓波動　　在電機工頻啟動時，電流劇增的同時電壓也會大幅度波動。電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導致同一供電網(wǎng)絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常。如接近接近和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻調速后由于能在零頻零壓時逐步啟動則能最大程度上消除電壓下降。