加上起重機(jī)工作過程中電動(dòng)機(jī)的頻繁起停和起重機(jī)本身不斷地來回運(yùn)動(dòng)都會(huì)給稱重系統(tǒng)帶來復(fù)雜噪聲和不穩(wěn)定因素...

* 來源: * 作者: * 發(fā)表時(shí)間: 2020-12-07 5:53:35 * 瀏覽: 352

氣動(dòng)防爆型起重機(jī)北京普瑞塞特公司（PTC）基于對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)與工作狀態(tài)的深刻理解2009年對(duì)起重機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了整體優(yōu)化設(shè)計(jì)推出了新型大噸位起重機(jī)力矩限制器，在提高起重機(jī)工作參數(shù)測(cè)量精確性的同時(shí)，使起重機(jī)的質(zhì)量測(cè)量顯示達(dá)到甚至超越了電子秤的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)廣州市某臺(tái)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(jī)的實(shí)際使用情況證實(shí)了該力矩限制器的精度。2009年12月29日該起重機(jī)使用塔臂起吊一重物估計(jì)質(zhì)量47~52t準(zhǔn)確質(zhì)量無法確定此時(shí)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(zhǔn)確質(zhì)量相加后為49t起吊后力矩限制器顯示質(zhì)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(shì)使起重機(jī)吊重精度在起吊的任意位置（5t以上質(zhì)量）均達(dá)到3%5t以下誤差控制在300kg以內(nèi)，能夠很好地滿足用戶對(duì)于準(zhǔn)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(jī)運(yùn)動(dòng)全過程中（包括輕載或空載，即僅有吊鉤及吊具質(zhì)量）時(shí)誤差顯示不超過3%但對(duì)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(dá)到高的質(zhì)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(jī)的工作狀態(tài)和作業(yè)環(huán)境。畢竟起重機(jī)的功能是吊裝作業(yè)而非對(duì)重物進(jìn)行稱量。。

法蘭泰克電動(dòng)葫蘆這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機(jī)的壽命而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力。用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加?！　。?）降低電力線路電壓波動(dòng)　　在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)。電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常。如接近接近和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)則能最大程度上消除電壓下降。　?。?）啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低　　電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比那么通過工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。

雙梁橋式起重機(jī)公司90年代以來，在上級(jí)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(jì)效益和安全效益但是由于門吊使用電子吊秤時(shí)，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(duì)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(chǎng)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(yùn)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)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(shí)起升高度嚴(yán)重不足，給集裝箱裝卸作業(yè)帶來不少困難，有時(shí)甚至無法作業(yè)。有的貨場(chǎng)的門吊在進(jìn)行大箱作業(yè)時(shí)為了作業(yè)方便不得不把電子吊秤摘下，這會(huì)給集裝箱檢斤造成漏洞，集裝箱超重現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)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(shí)，由于集裝箱嚴(yán)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(xiǎn)些造成人員傷亡。貨物超載問題，作為貨運(yùn)部門“三重一超一落”的頭號(hào)“殺手”，長(zhǎng)期以來一直是貨運(yùn)部門引發(fā)責(zé)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(nèi)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(yùn)輸安全造成極大隱患。為此，鐵道部多次通報(bào)指出，貨物超載問題不僅會(huì)造成鐵路運(yùn)輸收入的損失而且對(duì)鐵路運(yùn)輸安全帶來了嚴(yán)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(jìn)行集裝箱作業(yè)時(shí)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(jī)（3）打印功能為了能記錄各次秤重情況及對(duì)每個(gè)班組的工況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)在二次儀表上安裝了微型打印機(jī)。（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?cái)?shù)據(jù)并與二次儀表上的稱重顯示結(jié)果保持同步。方便用戶對(duì)貨物重量情況的了解。系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guān)的技術(shù)措施。2.系統(tǒng)總框圖及工作原理基于各項(xiàng)功能的需要系統(tǒng)總框圖如圖1。基本工作原理為:當(dāng)起重機(jī)吊鉤吊掛物體時(shí)稱重傳感器輸出一與物體重量成正比的微弱電壓信號(hào)該電壓信號(hào)經(jīng)放大、濾波及V/F轉(zhuǎn)換后成相應(yīng)的頻率信號(hào)送至二次儀表二次儀表中的8031CPU對(duì)該頻率信號(hào)進(jìn)行采樣讀取轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)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(jìn)行報(bào)警判斷如果超載則報(bào)警。根據(jù)情況還可進(jìn)行打印操作二次儀表的面板上除了設(shè)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(jī)基于門式起重機(jī)的特殊結(jié)構(gòu).將稱重傳感器安裝于起重機(jī)吊鉤鋼纜滾軸下；變送器主要用來放大傳感器輸出信號(hào)應(yīng)放在傳感器附近，而以8031單片機(jī)為核心的二次儀表是供操作者（一般為司機(jī)）操作控制用的應(yīng)放于司機(jī)室室外大顯示器安裝于便于司機(jī)及有關(guān)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(zhǎng)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(jī)工作過程中電動(dòng)機(jī)的頻繁起停和起重機(jī)本身不斷地來回運(yùn)動(dòng)都會(huì)給稱重系統(tǒng)帶來復(fù)雜噪聲和不穩(wěn)定因素為此.在本系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)中充分考慮了這些情況采取了較多抗干擾措施使整個(gè)稱重系統(tǒng)在保證精度的情況下運(yùn)行穩(wěn)定3.各部分硬件設(shè)計(jì)3.1稱重傳感器部分系統(tǒng)的傳感器采用電阻應(yīng)變片式高精度壓力傳感器其電氣原理如文獻(xiàn)[2所示為了使吊鉤晃動(dòng)帶來的測(cè)量誤差減至最小?本系統(tǒng)采用了2只性能指標(biāo)相近的傳感器并聯(lián)運(yùn)用.分別對(duì)稱裝在吊鉤鋼纜滾軸下的兩邊.這時(shí)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(hào)轉(zhuǎn)換成4~20mA的模擬電流信號(hào)輸出本系統(tǒng)中由于變送器與二次儀表距離較遠(yuǎn)，如何使得信號(hào)能夠不失真地傳送變得非常關(guān)鍵如果直接以模擬電流信號(hào)傳送，抗干擾能力不強(qiáng)而通過V/F變換實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和采集則需具有很強(qiáng)的抗干擾能力，便于長(zhǎng)距離傳輸且精度較高。

自動(dòng)化提升機(jī)構(gòu)價(jià)格專門為超大工件設(shè)計(jì)制作的龍門吊感應(yīng)加熱機(jī)床，不要說國(guó)內(nèi)僅此一臺(tái)，就是美國(guó)和澳大利亞等都沒有！全球僅此一臺(tái)！該超大加熱機(jī)床上除裝了二套500Kw8000Hz南冶牌中高頻感應(yīng)加熱成套設(shè)備外，還加裝了懸掛在超大型龍門吊機(jī)床上了一套l000Kw8000Hz南冶牌中高頻感應(yīng)加熱電源，為該超大型表面感應(yīng)加熱電源，專門設(shè)計(jì)制作并配置裝上了南冶牌5000Kva進(jìn)口鐵芯中高頻淬火變壓器該超大型全面整體表面中高頻感應(yīng)加熱淬火龍門吊組合機(jī)床，工件置于機(jī)床上后分上、下、前、后、左、右、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)、自動(dòng)移開。超大型淬火變壓器置于龍門吊淬火機(jī)床后，除了淬火變壓器本身前后左右上下移動(dòng)之外，淬火變壓器還能自動(dòng)自身旋轉(zhuǎn)?。▏?guó)內(nèi)外僅有此項(xiàng)）！?。∪娫雌咦鶚?biāo)工位全自動(dòng)（一鍵搞定）！——國(guó)內(nèi)外唯一超大型龍門吊中高頻感應(yīng)加熱淬火機(jī)床。

對(duì)制造商而言，其設(shè)計(jì)的電子吊秤使用何種級(jí)別的起重機(jī)型式，應(yīng)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(dāng)引起的事故三、電子吊秤機(jī)械部件的機(jī)械強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度分析電子吊秤的機(jī)械部件吊掛組件、稱重傳感器、連接件的機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)包含抗脆性斷裂和防止出現(xiàn)塑性變形的計(jì)算，其目的是要驗(yàn)證電子吊秤機(jī)械部件的計(jì)算應(yīng)力不超過所采用材料的許用應(yīng)力。在確定材料的許用應(yīng)力時(shí)，對(duì)采用彈塑性較好的材料（6s/6blt，0.7制成的機(jī)械零件如稱重傳感器可以用屈服強(qiáng)度除以安全系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)于機(jī)械零件中使用較多的經(jīng)過熱處理提高其機(jī)械性能的材料如吊掛組件等其屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比是較高或很高的（6s/6bgt，0j如果強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力仍根據(jù)屈服強(qiáng)度來確定，零件就容易在其所受應(yīng)力偶然超過這個(gè)強(qiáng)度時(shí)會(huì)發(fā)生脆性破壞，因此，對(duì)這一類機(jī)械零部件應(yīng)該用其鋼材的抗拉強(qiáng)度除以安全系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。電子吊秤機(jī)械部件的疲勞強(qiáng)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(yīng)和其他產(chǎn)生應(yīng)力集中的因素；3在各種應(yīng)力循環(huán)過程中出現(xiàn)的最小應(yīng)力和最大應(yīng)力的比值；4應(yīng)力循環(huán)數(shù)；5材料的冷熱加工工藝等等。疲勞強(qiáng)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(chǔ)，并采用一些系數(shù)來考慮機(jī)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(qiáng)度的影響。因此在，設(shè)計(jì)電子吊秤的疲勞強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)分別考慮各部件的疲勞特性，以提高電子吊秤整機(jī)疲勞的安全性。對(duì)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(fù)荷這兩個(gè)概念。吊車的允許承載能力取決于吊車和秤的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及上述有關(guān)規(guī)定的可靠性。德國(guó)衡器專家認(rèn)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(hù)器予以阻止。四、電子吊秤機(jī)械安全性能測(cè)試方法的探討電子吊秤國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11883規(guī)定對(duì)不同工作級(jí)別最大稱量不大于20t的電子吊秤應(yīng)按表2規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進(jìn)行載荷疲勞試驗(yàn)，作用力最小值大于零小于3kN作用頻率不大于25Hz試驗(yàn)后電子吊秤的機(jī)械部件不應(yīng)出現(xiàn)裂紋或斷裂。疲勞試驗(yàn)后，應(yīng)施加4倍最大稱量的極限載荷，電子吊秤不應(yīng)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(nèi)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(dú)測(cè)試時(shí)，其誤差應(yīng)不大于電子吊秤最大允許誤差的0.5倍，高于舊標(biāo)準(zhǔn)中要求其誤差應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)比舊標(biāo)準(zhǔn)增加了很多稱量性能的要求，新標(biāo)準(zhǔn)參照J(rèn)JG555-1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》和OIMLR76《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建議增加了影響因子試驗(yàn)、抗干擾性能測(cè)試、量程穩(wěn)定度測(cè)試、基本安全性能試驗(yàn)等。表2為新舊標(biāo)準(zhǔn)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(duì)電子吊秤的安全系數(shù)提出了更嚴(yán)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(jī)上使用的。電子吊秤上接起重機(jī)，下接吊具索具。作為起重機(jī)械使用中的一個(gè)中間環(huán)節(jié)，無疑應(yīng)該具有與起重機(jī)和吊具索具相當(dāng)?shù)陌踩阅?，才能保證整個(gè)起重機(jī)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(yīng)進(jìn)行機(jī)械安全性能試驗(yàn)。（1）最大秤量不大于20t按規(guī)定的載荷和循環(huán)次數(shù)進(jìn)行脈動(dòng)載荷疲勞試驗(yàn)，作用力最小值大于零小于3kN，作用頻率不大于25Hz。試驗(yàn)后不應(yīng)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(yīng)該發(fā)生這樣的事故只好請(qǐng)金屬材料檢測(cè)中心做斷口分析。分析表明，傳感器材料的金相組織以及機(jī)械性能基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，沒有發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致斷裂的缺陷。斷口形態(tài)屬疲勞破壞，左右兩個(gè)疲勞源，大體在對(duì)稱位置，疲勞擴(kuò)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(jié)構(gòu)上找原因。原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)，有勻速運(yùn)動(dòng)，也要有加速、減速運(yùn)動(dòng)。電子吊秤除了承受重物的重量外，不可避免地受到各個(gè)方向的附加慣性力。這些附加力有多少會(huì)傳到傳感器上，取決于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

這樣不利于信號(hào)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(shè)備之間穩(wěn)定通訊。結(jié)合分析問題，我們提出起重機(jī)上的一臺(tái)智能無線組網(wǎng)通訊設(shè)備配合使用兩幅天線。在設(shè)備兩個(gè)射頻接口上分別對(duì)接一個(gè)一分二功率分配器，兩幅天線分別在每個(gè)功率分配器起上對(duì)接一個(gè)射頻口。天線安裝在成180°角的兩個(gè)位置。起重機(jī)在作業(yè)過程中無論以何種姿態(tài)旋轉(zhuǎn)工作，智能無線視頻傳輸設(shè)備上的兩幅天線中至少有一副天線和調(diào)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(shè)備選型港口碼頭繁忙，無線通訊網(wǎng)絡(luò)繁雜，為了避免其他無線信號(hào)對(duì)智能無線傳輸設(shè)備影響。我們選用5.8G無線高頻通訊，該網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)U頻通訊，富余的頻率保證無線網(wǎng)絡(luò)通訊可靠、穩(wěn)定。在此類案例中，起重設(shè)備端智能無線組網(wǎng)通訊傳輸設(shè)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(shè)備本身是雙極化通訊工作有關(guān)。目前來說，單極天線只具備一個(gè)極化工作，比如垂直或者水平其中一個(gè)。

下面例舉使用變頻調(diào)速的10個(gè)理由來說明變頻器應(yīng)用在起重機(jī)上基本知識(shí):　?。?）控制電機(jī)的啟動(dòng)電流　　當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量。從而降低電機(jī)的壽命而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力。用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加?！　。?）降低電力線路電壓波動(dòng)　　在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)。電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常。如接近接近和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)則能最大程度上消除電壓下降。

上一條: 德馬格KBK-模塊化輕型起重機(jī)系統(tǒng)（一）下一條: 智能起重機(jī)追求更安全的發(fā)展模式