起重機起重量限制器的原理及故障分析與對策

陳 波

（廣東省特種設備檢測研究院惠州檢測院 ,516000）

起重機起重量限制器的原理及故障分析與對策

陳 波

（廣東省特種設備檢測研究院惠州檢測院 ,516000）

起重量限制器的最大特點是有效的同起重機械的具體結構形式相結合，確保稱重傳感器和稱量控制儀表的使用不破壞起重機的安全性。同時，也滿足性能可靠，檢修方便，測量準確度高的功能要求。本文根據起重機起重量限制器的基本原理與操作特點，對其具體的技術參數標準進行有效性分析，結合起重機在檢驗過程中產生的問題對起重量限制器的安裝、調試、檢驗等問題的解決展開充分的研究與討論。

起重機；起重量限制器；原理；分析

隨著數字化技術的突破性進展，特別是電子稱重技術的進步，促進了起重機械機械化、自動化、集成化以及智能化的發展。由于工業生產規模不斷擴大，生產效率日益提高，促使了大型化、高速化和專用化的起重機械具有自動化、智能化和信息化的性能特征。現代稱重技術的應用已使各種起重機械在作業環境內直接參與進行物料的裝卸、運輸、升降、分揀、堆垛、儲存甚至配送，有時還能夠對物料直接進行計量、識別、跟蹤和管理等等。

目前，在起重機械上使用的稱量裝置按功能通常可分為電子吊秤和特殊稱重裝置兩類。獲得廣泛使用的電子吊秤，相關說明較多，在此不加以闡述。特殊稱重裝置主要是指在起重機械上已經普遍使用的起重量限制器。目前對此研究相對較少，因此對起重機起重量限制器的研究顯得十分有意義。

1 起重機起重限制器的基本原理與操作特點

起重機起重量限制器主要是由傳感器、運算放大器、控制執行器以及載荷指示計等器件構成的，把顯示、控制與報警等各種功能匯集在一起。其工作的基本原理是：如果起重機正在起吊物品時，傳感器會出現形變，將載荷重量轉變成相應的電信號，通過運算放大處理后，可以顯示出載荷的具體數值。

起重機起重量限制器已經普遍應用在橋門式規格起重機與升降機中，通過對起重機本身的起升結構的取力信息直接反饋到這個儀表中進行數據的采集、比較以及讀數功能，通過判斷分析后顯示出目前重量參數并對其進行對應的工況數值顯示，超過額定起重量之后迅速切斷相應的起升回路，此時起重機不可以起吊重物，從而有效達到保護起重機及起重機操作人員的安全目的。

起重量限制器主要分為機械式與電子式這兩種類型，都能夠使起吊的重物重量數值維持在規定數值范圍以內，機械式主要根據彈簧-杠桿的物理原理；電子式一般是通過壓力傳感器檢測起吊的重量數值，如果大于允許范圍的起重數值時起升結構就無法啟動。同時起重量限制器能夠用作起重量指示器，其特點有測量性能好、工作可靠性高、結構輕巧便捷等。

2 起重機起重限制器的技術參數

起重量限制器是起重設備無法缺少的自動化控制儀器，這主要通過安裝在受力測力點位置上稱重測力傳感器的作用采集到相應的重量數值信號，通過信號傳輸線路把信號直接反饋到操作室內的顯示儀表上，從而可以使控制人員時刻能夠監控到起重設備的起重數值及是否存在超載的狀況，基本的技術參數標準有以下幾點：

適用范圍：0.5～500噸各類起重機；綜合誤差：≤±5%；顯示誤差：≤±3%；動作誤差：≤±3%；報警點的設定：（1）預報警點：額定起重量的90%；（2）延時報警點：額定起重量的105%；（3）立即報警點：額定起重量的130%；延時報警時間：1～2秒；傳感器過載能力：1.5倍；使用環境條件：-10℃～+50℃；電源電壓：380V-15%(+10%)繼電器觸點容量：AC380V 、2A；傳感器防護等級：IP65；電器控制箱防護等級：IP42。

3 起重機起重量限制器故障的排查與分析

起重量限制器容易出現的故障問題，通常來說主要分為五個部件的故障情況：一是傳感器，二是增益電路，三是中央處理和存儲，四是顯示，五是執行結構。在通常情況下起重量限制器的故障問題大部分發生在傳感器、增益電路以及執行結構。中央處理和存儲以及顯示部分發生故障問題的頻率較低。下面根據傳感器、增益電路以及執行機構三方面對故障問題的排查與分析進行簡要的概述。

3.1 傳感器故障分析

傳感器故障檢測：對于傳感器的故障進行排查，首先使用萬用表檢測相應的輸出信號，檢查信號是否為連續信號，或者拆除傳感器，同時用手進行勻速的轉動，檢測其輸出端位置的電阻變化狀況以及總電阻是否和標定數值相吻合，假如使用萬用表檢測數值和廠家標定數值不一致，則初步可以斷定為傳感器的故障問題，可以立即更換處理。

3.2 增益電路故障分析

增益電路的故障排查，一般是在排除傳感器故障后進行相關的檢查，一般的做法是使用替代法來進行檢查：一是檢查零位調整（ZERO ADJUSJ），二是檢查放大倍數調整（SPAN ADJUSJ）。

以起重量檢查為例，比較安全可靠的操作辦法如下：首先，使用一組已知重量的重物，逐次吊起，同時依次記錄顯示器上對應的顯示數值，對顯示數值與真實數值進行逐組對比差值，假如各組的差值不變，則應調零，假如各組差值隨著吊重量值增加而增加，則應調整放大倍數。

3.3 執行結構故障分析

執行結構故障狀況顯示正常的狀態，超重時也會執行報警處理，然而無法自動停止超重的有關操作。具體檢測方法是：檢測電磁閥的線圈，如果起重機出現超重的情況，應當停止是否有信號傳輸到這個電磁閥，從而可以判斷執行結構是否存在故障問題。

需要注意的是，即使在實際的安裝調試環節中，廠家售后服務人員對具體使用單位的專業操作人員與電工進行技術性講解，系統性有所欠缺。在安裝完成之后，用戶應當及時和廠家溝通聯系，對起重機專業操作人員與電工進行全面系統的技術培訓，一方面用戶不會由于儀器設備發生常見故障而停用影響生產效率，另一方面生產廠家也能夠降低維修維護的經濟成本。

4 起重機起重量限制器的安全操作管理

起重設備是在機器施工現場危險性比較大的儀器設備，如果出現事故，通常容易導致群死群傷的嚴重后果。所以起重設備的安全操作問題，始終都是安全相關部門機構所高度關注的。起重量限制器是最關鍵的一種安全保護裝置。通過實踐表明，科學有效地選擇與維護限制器，在一定程度上能夠減少甚至杜絕起重設備由于超載超幅問題引發嚴重的責任安全事故，確保起重設備能夠處于正常運行工作狀態。

4.1 起重量限制器的資料管理

把隨機附上的機關證書（比如生產許可證、產品合格證等）、重要零部件的廠家質量保證證書（比如鋼絲繩、高強連接螺栓、地腳螺栓以及主要的電氣元器件等）、起重機得到的相關部門機構認證頒發的安全使用證書、檢查記錄以及維修保養記錄等各方面進行檔案資料的有效管理。

4.2 起重限制器的拆裝管理

起重機在實際操作過程中通常會由于各種故障問題進行維修維護，具體拆裝情況較多。在拆裝的具體過程中，假如因為拆裝或者安裝的過程不恰當，非常容易引起安全事故。所以在實際的維修維護過程中，應當讓資質水平高的專業維修單位進行相應的維修維護，尤其是關系到拆裝處理的情況，要認真做好系統的工作記錄，謹慎檢查確保無誤后才可以重新投入使用階段。

4.3 起重限制器的日常維護

起重限制器是起重機本身必備的安全配備裝置，可以有效地避免安全事故的出現。這部分安全裝置，需要充分注意設備維護與保養力度，嚴格根據操作規范標準進行相應的維護保養工作，保證安全裝置保持較高的靈敏度和可靠性。

4.4 起重量限制器的電氣安全

符合“一機一閘一漏一箱”的技術要求標準，對配電盤、電氣柜、門鎖以及柜內電氣元件等各種關鍵機器零部件，應當根據嚴格的設計標準進行設計，充分體現出安全、靈敏、可靠等特點，同時安排資質水平高的機構或者個人定期進行機器設備的檢查、維護以及維修工作，全面系統地建立操作執行記錄的備查檔案。

4.5 起重限制器的規范操作

這主要包括機器操作人員了解與掌握起重機的實際操作與基本原理，起重機應該保證安全性與可靠性，人機結合協調，安全資質水平較高。

5 結論

數字化的發展促進了起重機械機械化、自動化、集成化以及智能化的發展。由于工業生產規模不斷擴大，生產效率日益提高，促使大型化、高速化和專用化的起重機械具有自動化、智能化和信息化的性能特征。因此對起重機限制器的原理及故障進行分析，并對其采取對策研究，希望對特種作業人員具有指導和借鑒作用。

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The principle and fault analysis of crane lifting weight limiter and Its Countermeasures

Chen Bo
（Guangdong special equipment detection and Research Institute Huizhou detection Institute,516000)

The weight limiter is combined effectively with crane specific structural forms and ensure weighing sensor and the weighing control instrument does not destroy the safety of cranes.At the same time, it also meets the function of reliability,maintenance,accuracy and accuracy..The according to crane weight limiter of the basic principle and operation characteristics,the specific technical parameters of the standard were validity analysis,with the crane generated in the inspection process of the weight limiter in stallation,debugging,testing,and problem solving launched a full discussion of the research and.

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