專利名稱：多功能力矩限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種力矩限制器，特別是集起重量、幅度、力矩限制為一體的限制器。
力矩限制器是塔吊必不可少的安全裝置，它應(yīng)當(dāng)具備重量、幅度和力矩的限制功能。目前生產(chǎn)的多為單一式，即起重量、幅度、力矩分別限位，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便調(diào)試，精度較低。還有一種坐標(biāo)式力矩限制器，利用幅度、起重量的移位，碰撞一力矩曲線板，接觸即斷電。但這種坐標(biāo)式力矩限制器的精度，不是設(shè)計(jì)、制作所能控制的，而是通過一個(gè)個(gè)地敲打調(diào)整曲線板，然后緊固，再一次次與實(shí)際校對，調(diào)整數(shù)次，才能達(dá)到理想位置，因此隨機(jī)誤差大，也不具備予警和顯示功能。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)械式的集重量、幅度、力矩限制為一體的限制器，具有重量、幅度和力矩限制功能，還具有重量和幅度顯示、予警，力矩予警的功能。
本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思是將起重量和幅度發(fā)送機(jī)構(gòu)傳感信號通過鋼絲帶動(dòng)兩曲線輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩曲線輪再分別帶動(dòng)重量限制輪和幅度限制輪作相對轉(zhuǎn)動(dòng)，兩限制輪上的凸塊觸點(diǎn)接觸相應(yīng)的固定在殼體上的微動(dòng)開關(guān)時(shí)，達(dá)到限位作用，并可根據(jù)一定的提前量，裝設(shè)予警開關(guān)進(jìn)行予警。曲線輪的設(shè)計(jì)，將起重量、幅度線性函數(shù)，轉(zhuǎn)換成為非線性。即當(dāng)曲線輪弧長每轉(zhuǎn)動(dòng)一等分格時(shí)，其他各隨動(dòng)的各輪圓周轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長，具有非均勻性，各對應(yīng)點(diǎn)的分布呈對數(shù)關(guān)系。采用上述這種設(shè)計(jì)，則可根據(jù)額定載荷，在一個(gè)限制輪上設(shè)一觸點(diǎn)，再在另一個(gè)限制輪上設(shè)一微動(dòng)開關(guān)，那么無論是重量限制輪或幅度限制輪單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)，或是同時(shí)作相對轉(zhuǎn)動(dòng)，只要觸點(diǎn)與微動(dòng)開關(guān)相接觸，則此時(shí)的力矩為恒力矩，即為額定載荷力矩。也就是兩輪之間具有乘法器的作用，相對應(yīng)的各點(diǎn)乘積，即為力矩。根據(jù)此原理即可進(jìn)行力矩予警和限制。
根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)成這樣的結(jié)構(gòu)，它具有一殼體，在殼體的中間固定一軸，軸上分別套著可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的重量限制輪組和幅度限制輪組。重量限制輪組內(nèi)各輪固定在一起，包括曲線輪A和顯示輪D，在顯示輪D的邊緣上套著一個(gè)一端固定在殼體上的復(fù)位彈簧。幅度限制輪組內(nèi)各輪固定在一起，包括曲線輪I和顯示輪F，顯示輪F的邊緣上也套裝一個(gè)一端固定在殼體的復(fù)位彈簧。在顯示輪D和顯示輪F之間，加裝一個(gè)與顯示輪D固定在一起的力矩限制輪E，其上有一凸塊觸點(diǎn)，當(dāng)力矩達(dá)額定載荷時(shí)，可與裝在顯示輪F上的微動(dòng)開關(guān)相接觸，起斷電保護(hù)作用。
在上述結(jié)構(gòu)中，曲線輪D和曲線輪I的形狀設(shè)計(jì)成其弧長隨起重量和幅度變動(dòng)正比例轉(zhuǎn)動(dòng)一等分格時(shí)，其它隨動(dòng)的各輪轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長具有非均勻性，各對應(yīng)點(diǎn)的分布呈對數(shù)關(guān)系。
在顯示輪F上還可裝一個(gè)當(dāng)力矩接近額定載荷時(shí)，一般為90％，可與力矩限制輪E上的凸塊觸點(diǎn)相接觸的微動(dòng)開關(guān)，起予警作用。
在顯示輪D的周邊上標(biāo)有對數(shù)分布的重量顯示刻度，在顯示輪F的周邊上標(biāo)有對數(shù)分布的幅度顯示刻度。
在重量限制輪組內(nèi)還可包括予警輪B和限制輪C，幅度限制輪組還包括予警輪G和限制輪H，予警輪B和予警輪G上各有一凸塊觸點(diǎn)，當(dāng)起重量和幅度接近額定載荷時(shí)，各自與裝在殼體上的兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)相接觸，起予警作用，限制輪C和限制輪H上也各有一凸塊觸點(diǎn)，當(dāng)起重量和幅度達(dá)額定載荷時(shí)，各自與裝在殼體上的兩個(gè)相應(yīng)的微動(dòng)開關(guān)相接觸，起斷電保護(hù)作用。
本實(shí)用新型具有優(yōu)點(diǎn)(1)構(gòu)造簡單，制作容易，全部采用尼龍輪，成本低，無噪音。(2)精度高，因?yàn)閷?shù)值決定于轉(zhuǎn)動(dòng)各分點(diǎn)的弧長，它又與曲線輪各等分點(diǎn)離中心的距離有關(guān)，而距離的誤差對弧長影響極小，并且曲線輪輪廓上各分點(diǎn)到中心距離，在理論上已計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù)，幾乎沒有誤差，這樣誤差很容易在設(shè)計(jì)和制造過程控制，精度即為固有的，不是由調(diào)試程度來決定。不像其他機(jī)械力矩限制器的制造誤差直接反映出來，并成高倍數(shù)影響實(shí)際精度。(3)因?yàn)橛稍O(shè)計(jì)、計(jì)算定型，不必現(xiàn)場修整，不需試驗(yàn)臺(tái)，只要在塔機(jī)安裝過程中對好發(fā)送和接收兩個(gè)極限位置即可，配套設(shè)計(jì)的信號發(fā)送裝置已具有微調(diào)行程，克服了彈簧硬度誤差和長期使用變形后對精度的影響。(4)安全，發(fā)送裝置無電源，不會(huì)出現(xiàn)開關(guān)撞毀和漏電事故，所有開關(guān)同接收器一起安裝在駕駛室中，不存在潮濕、絕緣降低問題。(5)壽命長，轉(zhuǎn)動(dòng)件純滾動(dòng)，不磨損。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
圖4是本實(shí)用新型中曲線輪與其它輪之間對數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖。
圖5是顯示輪D和顯示輪F的周邊刻度顯示局部展開圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1、圖2表示了實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，圖3表示了各輪之間的配置關(guān)系。外殼〔1〕中間裝有軸〔2〕，軸〔2〕上依次套著重量限制輪組和幅度限制輪組。其中重量限制輪組包括用螺栓連接在一起的曲線輪A〔3〕，予警輪B〔4〕，限制輪C〔5〕，顯示輪D〔6〕和力矩限制輪E〔7〕；幅度限制輪組包括用螺栓連接在一起的曲線輪I〔11〕，幅度限制輪H〔10〕，予警輪G〔9〕和顯示輪F〔8〕。予警微動(dòng)開關(guān)〔14〕〔16〕裝在殼體〔1〕上，微動(dòng)開關(guān)〔19〕裝在顯示輪F〔8〕上，當(dāng)起重量或幅度或力矩達(dá)到90％額定載荷時(shí)，分別與相應(yīng)輪上的凸塊觸點(diǎn)〔23〕〔24〕〔21〕相接觸，進(jìn)行予警。限制微動(dòng)開關(guān)〔17〕〔18〕裝在殼體〔1〕上，限制微動(dòng)開關(guān)裝在顯示輪F〔8〕上，當(dāng)起重量或幅度或力矩達(dá)到額定載荷時(shí)，分別與相應(yīng)輪上的凸塊觸點(diǎn)〔20〕〔21〕〔20〕相接觸，進(jìn)行斷電保護(hù)，限制超負(fù)荷工作。
圖4表示了曲線輪A〔3〕和曲線輪I〔11〕與其它隨動(dòng)各輪之間的對數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖。兩曲線輪設(shè)計(jì)成當(dāng)其均勻轉(zhuǎn)過1～11等分格時(shí)，其它輪轉(zhuǎn)動(dòng)各對應(yīng)點(diǎn)1′～11′具有非均勻性，1′～11′各點(diǎn)的分布呈對數(shù)關(guān)系。示意圖中的數(shù)字只是為說明原理而加的。
下面以起重量限制為1·6噸，幅度限制為20米，力矩限制為16噸米的塔吊為例，說明本力矩限制器的工作過程。因?yàn)?·8噸×20米＝1·6噸×10米＝16噸·米，通過起重量和幅度傳動(dòng)鋼絲和套在顯示輪D〔6〕和顯示輪F〔8〕上的復(fù)位彈簧〔12〕和復(fù)位彈簧〔13〕分別在起重量0·8噸，幅度10米時(shí)達(dá)到平衡，即將起重量0·8和幅度10米相對應(yīng)，當(dāng)重量超過0·8噸，幅度超過10米時(shí)，兩個(gè)輪組分別由鋼絲牽拉按圖3箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)重量小于0·8噸，幅度小于10米時(shí)，鋼絲松動(dòng)，由復(fù)位彈簧拉動(dòng)兩個(gè)輪組按箭頭反向轉(zhuǎn)動(dòng)。重量和幅度顯示通過殼體上的透明罩進(jìn)行觀察。當(dāng)重量≦0·8噸時(shí)，幅度在18米時(shí)予警，在20米時(shí)限制斷電。當(dāng)幅度≦10米時(shí)，起重量在1·44噸時(shí)予警，在1·6噸時(shí)限制斷電。當(dāng)起重量＞0·8噸，幅度＞10米時(shí)，由力矩予警微動(dòng)開關(guān)〔19〕在力矩14·4噸·米時(shí)予警，由力矩限制微動(dòng)開關(guān)〔15〕在16噸·米時(shí)斷電保護(hù)。例如當(dāng)起重量為1噸時(shí)，幅度在14·4米時(shí)，微動(dòng)開關(guān)〔19〕與凸塊觸點(diǎn)〔21〕相接觸，進(jìn)行予警。幅度變化至16米時(shí)，微動(dòng)開關(guān)〔15〕與凸塊觸點(diǎn)〔21〕相接觸，進(jìn)行限制斷電。
權(quán)利要求1.一種力矩限制器，其特征在于具有(1)、殼體[1]，(2)、軸[2]，固定在殼體[1]的中間，(3)、重量限制輪組，固定在一起，套在軸[2]上，可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，包括曲線輪A[3]和顯示輪D[6]，在顯示輪D[6]的邊緣上套裝一個(gè)一端固定在殼體[1]上的復(fù)位彈簧[12]，(4)、幅度限制輪組，固定在一起，套在軸[2]上，可繞軸[2]轉(zhuǎn)動(dòng)，包括曲線輪I[11]和顯示輪F[8]，顯示輪F[8]的邊緣上套裝一個(gè)一端固定在殼體[1]的復(fù)位彈簧[13]，(5)、力矩限制輪E[7]，裝在顯示輪D[6]和顯示輪F[8]之間，與顯示輪D[6]固定在一起，其上有一凸塊觸點(diǎn)[21]，當(dāng)力矩達(dá)額定載荷時(shí)，可與顯示輪F[8]上的微動(dòng)開關(guān)[15]相接觸，起斷電保護(hù)作用。其中，曲線輪D[3]和曲線輪I[11]的形狀設(shè)計(jì)成其弧長隨起重量和幅度變動(dòng)正比例轉(zhuǎn)動(dòng)一等分格時(shí)，其它隨動(dòng)的各輪轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長具有非均勻性，各對應(yīng)點(diǎn)的分布呈對數(shù)關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩限制器，其特征在于在顯示輪F〔8〕上還裝有一個(gè)當(dāng)力矩接近額定載荷時(shí)，可與力矩限制輪E〔7〕上的凸塊觸點(diǎn)〔21〕相接觸的、起予警作用的微動(dòng)開關(guān)〔19〕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力矩限制器，其特征在于顯示輪D〔6〕上標(biāo)有對數(shù)分布的重量顯示刻度，顯示輪F〔8〕上標(biāo)有對數(shù)分布的幅度顯示刻度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力矩限制器，其特征在于重量限制輪組還包括予警輪B〔4〕和限制輪C〔5〕，幅度限制輪組還包括予警輪G〔9〕和限制輪H〔10〕，予警輪E〔4〕和予警輪G〔9〕上的凸塊觸點(diǎn)〔19、23〕，當(dāng)起重量和幅度接近額定載荷時(shí)，分別與裝在殼體〔1〕的微動(dòng)開關(guān)〔14〕和微動(dòng)開關(guān)〔16〕相接觸，起予警作用，限制輪C〔5〕和限制輪H〔10〕上的凸塊觸點(diǎn)〔20〕和凸塊觸點(diǎn)〔22〕，當(dāng)起重量和幅度達(dá)額定載荷時(shí)，分別與裝在殼體〔1〕上的微動(dòng)開關(guān)〔16〕和微動(dòng)開關(guān)〔18〕相接觸，起斷電保護(hù)作用。
專利摘要一種塔吊用力矩限制器，集起重量、幅度、力矩限制為一體。它是在一殼體中裝有可繞一固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的重量限制輪組和幅度限制輪組，兩輪組中各有一曲線輪和一顯示輪，曲線輪將起重量和幅度變化轉(zhuǎn)換成顯示輪上的對數(shù)分布顯示，則兩顯示輪起到乘法器的作用，相對應(yīng)點(diǎn)的乘積即為力矩。根據(jù)額定載荷，在一個(gè)顯示輪上設(shè)一觸點(diǎn)，在另一顯示輪上設(shè)一預(yù)警開關(guān)和一限制開關(guān)，則當(dāng)兩輪相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觸點(diǎn)與開關(guān)相碰，進(jìn)行預(yù)警和限制。
文檔編號B66C15/00GK2133561SQ9221930
公開日1993年5月19日 申請日期1992年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月7日
發(fā)明者王知宜 申請人:青島建工機(jī)械廠