閆孟, 陸發芹, 霍洪瑞, 郝文文
(象王重工股份有限公司,江蘇 鹽城 224700)
起重機稱重傳感器有很多種,不同的傳感器有不同的特點,同時所需的安裝結構形式也不盡相同,應合理選擇傳感器及安裝結構形式,在滿足起重機的工作需求的前提下,盡可能地提高測量精度,并且便于日后的維護與檢修,同時經濟可靠。根據采用的傳感器型號的不同,現分析幾種典型的稱重裝置的設計。
如圖1所示,該種結構形式是采用QCX型壓式傳感器,這種結構形式具有穩定性好、安裝方便、取力直接等優點,廣泛應用于通用橋門式起重機中。
QCX型壓式傳感器2安裝在卷筒軸承座3下部,與起升絞車連為一體,安裝可靠穩定,維護頻率低。
但是這種結構形式有一定的局限性,對于大起升高度大噸位的龍門吊及橋式起重機,由于起升高度大,鋼絲繩倍率大,鋼絲繩的重量可達10t以上,因此在最小起升高度與最大起升高度卷筒上的重量可相差數十噸,會直接對傳感器測量的數值產生較大的影響,產生較大的測量誤差。因此對于大起升高度大噸位的龍門吊及橋式起重機不適用此結構。

圖1 卷筒軸承座壓式傳感器稱重裝置結構形式
如圖2所示,該種結構形式是采用柱式傳感器,這種結構形式具有安裝方便,維修便捷,測力準確,抗干擾能力強等優點,適用大型龍門吊。

圖2 定滑輪柱式傳感器稱重裝置結構形式
將定滑輪制作為一個整體模塊,通過銷軸2及焊接在小車架定滑輪梁4上的支架3與安裝在另一側小車架定滑輪梁4上的兩個柱式傳感器7組成一個簡支梁結構,受力清晰,可以很精確地測量出起吊重物的重量。
這種結構測力是在一個四邊形平面上,因此需要一定的安裝及加工精度,否則在定滑輪受力不均時,易出現“三支點”形式,會對測量結果產生一定的影響。
如圖3所示,這種結構形式是采用銷軸式傳感器,其結構簡單、測力準確,適用于各種橋式及門式起重機。

圖3 定滑輪銷軸式傳感器稱重裝置結構形式
這種結構是在小車定滑輪梁1下伸出兩塊軛板,通過滑輪軸2將定滑輪3與測力滑輪架5安裝在小車架定滑輪梁1下方。結構形式較為簡單,安裝調試便利,可以精確地測量出2根鋼絲繩拉力的大小,根據鋼絲繩倍率的關系計算出起吊重物的重量。
但是這種結構因為定滑輪安裝在小車架的下方,因此對日后定滑輪的檢修帶來了一定的困難,需要在小車架下方制作一個專門的維修平臺,會使得小車顯得笨重,增加小車重量,不利于起重機的整體優化,并且若鋼絲繩拉力出現誤差,由于鋼絲繩倍率的關系,會將這個誤差放大,影響測量的精度。
如圖4所示,這種結構形式是采用銷軸式傳感器,傳感器6安裝在一個測力導向滑輪5上,這種測力形式與定滑輪銷軸式傳感器原理一樣,具有安裝簡單、維修方便、測力準確等優點。主要用于大起升高度及大噸位龍門吊。

圖4 導向滑輪銷軸式傳感器稱重裝置結構形式
這種結構主要是用于有排繩機構的起升絞車,在應用范圍方面有一定的限制。
綜上分析,各種不同類型的稱重裝置都各有優缺點,適用范圍也有所區別,因此選擇合理的稱重傳感器與稱重裝置結構形式是十分重要的。對于小噸位,低起升高度的橋門式起重機適用于圖1的結構形式,大噸位無排繩機構的橋門式起重機適用于圖2及圖3的結構形式,大噸位有排繩機構的橋門式起重機適用于圖4的結構形式。
[1] 起重機設計規范:GB/T3811-2008[S].
[2] 起重設備安裝工程施工及驗收規范:GB/T50278-2008[S].
[3] 起重機械安全規程:GB/T6067-2010[S].
[4] 陳炳,潘玉林.重量傳感器在橋式卸船機上的改進[J].電子制作,2014(9):235,237.