专利名称：力矩限制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于动臂变幅塔式起重机的起重力矩限制器。
目前，广泛用于动臂变幅塔式起重机的力矩限制器，主要是电子式力矩限制器，它虽然系统综合精度较高，但可靠性差，故障率高，难以保证起重机的使用安全。
1990年10月10日，实用新型专利公报上公告了一名称为《重量、力矩、幅度限制器》的专利申请，申请号为90210865.4。该限制器主要用于小车变幅塔式起重机，它的绝缘曲线板是将起重机的起重性能曲线模拟成控制部件来实现超载力矩保护。绝缘曲线板呈不规则的曲线形，曲线的形状与起重机的型号有关，不同的小车变幅塔式起重机要用不同的绝缘曲线板，缺乏统用性。该绝缘曲线板在制造时必须针对特定的重量传感器(90210865.4号专利申请中叫“重量传出器”)进行繁锁的调试修正，生产效率很低。修正好以后，必须与该重量传感器成对地配套使用，使用要求严格，系统综合精度低。
本发明的目的是提供一种可靠性强、调试简单、系统综合精度高、适用于各种动臂变幅塔式起重机的力矩限制器。
本发明的技术解决方案是，力矩限制器，它具有外壳5、横向滑块20、固定在外壳5上的横向滑块导轨15、纵向滑块19、固定在外壳5上的纵向滑块导轨8、弹簧7和软轴16。横向滑块导轨15与纵向滑块导轨8垂直。弹簧7的一端固定在外壳5上，弹簧7的另一端固定在纵向滑块19上。软轴16的一端固定在纵向滑块19上。它的特殊之处在于，摇杆3的一端通过铰链4安装在外壳5上，摇杆3带有一轴向长槽26，长槽26与横向滑块20上的凸起物配合。摇杆3为绝缘体，摇杆3上带有轴向的金属片1，金属片1与外壳5绝缘。纵向滑块19上安装有长度可调的开关架9，开关架9上安装有触点24。转轴28通过轴承安装在外壳5上，转轴28与横向滑块导轨15垂直，转轴28上固定一个转盘17。转盘17上带有一个形圆槽18，圆形槽18与转轴28垂直相交，圆形槽18与横向滑块20上的凸起物27配合。
本发明的外壳5用于固定和支撑其它零部件。横向滑块导轨15和纵向滑块导轨8分别对横向滑块20和纵向滑块19起导向作用。软轴16的另一端与重量传感器(90210865.4号专利申请中叫“重量传出器”)连接，重量传感器通过软轴16带动纵向滑块19在纵向滑块导轨8上滑动。弹簧7用于使纵向滑块19复位。转轴28伸出外壳5的一端安装有齿轮23，齿轮23转动，通过转轴28驱动转盘17转动。转盘17通过圆形槽18和凸起物27驱动横向滑块20在横向滑块导轨15上滑动。金属片1上接有导线，当触点24与金属片1接触时，可以接通控制电路，由执行装置实现超载力矩保护。
本实用新型由于不用曲线型控制元件，结构简单，出厂前不需要调试修正，制造工艺大大减化，提高了生产效率，降低了制造成本。它的零部件具有互换性，生产过程中可以实现标准化流水作业。本发明具有广泛的通用性，适用于各种型号的动臂变幅塔式起重机，它不需要与特定的重量传感器配套使用，重量传感器可以更换使用。使用时，只需在最大幅度点和拐点(最大起重量时的极限幅度点)两点定位进行调试，中间各点严格按照数学规律运行，其系统综合精度＜±3%。另外，本发明相对电子式力矩限制器来说，具有可靠性强、故障率低的优点，其可靠寿命大于6000h，使用寿命不低于5×105次应力循环。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
图1为本发明的主视图，并作为摘要附图。
图2为图1中的A-A视图。
图3为图2中的B向视图。
图4为本发明的使用安装图。
图5、图6为本发明的工作原理图。
如图1、图2、图3所示，外壳5为一个框架式的铸造件，它的中间有一个轴承座25。横向滑块导轨15的两端固定在外壳5上，横向滑块20套在横向滑块导轨15上。圆形导轨14的两端固定在外壳5上，它与横向滑块导轨15平行。圆形导轨14与横向滑块20配合，对横向滑块20起辅助的导向作用，可防止横向滑块20在滑动过程中摆动。纵向滑块导轨8的两端固定在外壳5上，它与横向滑块导轨15垂直，纵向滑块19套在纵向滑块导轨8上。软轴7的一端固定在纵向滑块19上，软轴7的另一端与重量传感器连接。外壳5的上面安装有滑轮支架12，滑轮22安装在滑轮支架12上，软轴7经滑轮22引出。弹簧7采用拉簧，它共有2根。弹簧7的一端固定在外壳5上，另一端固定在纵向滑块19上。摇杆3为绝缘体，它的一端通过铰链4安装在外壳5上，它的背面具有一轴向长槽26。横向滑块20上固定一个圆柱形凸起物，该凸起物套在长槽26中，并可在长槽26中滑动。当横向滑块20在横向滑块导轨15上左右滑动时，通过该凸起物带动摇杆3绕铰链4转动。摇杆3的正面带有轴向的金属片1、2，金属片1、2由两条平行且相互绝缘的金属片1和金属片2组成。金属片1和金属片2都与外壳5绝缘，它们与各自的引出导线连接。金属片2和金属片1分别作预警和超载力矩控制开关。开关架9上带有长槽11，开关架9通过长槽11和两个螺钉10固定在纵向滑块19上。纵向滑块19上的两个安装螺钉10的螺孔的连线与横向滑块20移动到最大幅度时的摇杆3的轴线平行。因此，当横向滑块20移动到最大幅度时，开关架9的轴线与摇杆3的轴线平行。松开螺钉10可以调节开关架9的长度。开关架9的一端通过两个螺母6安装有触点24。触点24与外壳5之间不绝缘，外壳5上连接有引出导线。当触点24与金属片2接触时，就接通控制电路，发出预警信号。当触点24与金属片1接触时，就接通控制电路，由执行装置切断起重机的电动机的电源，实现超载力矩控制。转轴28为一台阶轴，转盘17安装在转轴28的台阶处，转轴28与转盘17通过平键连接。外壳5上的轴承座25上安装一轴套36(滑动轴承)，转轴28套在轴套36内，轴套36的两端各有一个推力轴承35。螺母34与转轴28一端的螺纹配合，把转轴28固定在轴承座25上。转轴28的轴线与横向滑块导轨15的轴线垂直相交。转盘17为圆盘形，它与横向滑块导轨15平行。为了减小体积，转盘17仅为半个圆。转盘17上带有一个圆形槽18，转轴28与圆形槽18垂直相交。横向滑块20上固定有另一个圆柱形凸起物27，凸起物27套在圆形槽18中，且可以在圆形槽18中滑动。转轴28伸出外壳5的一端安装有齿轮23。
如图4所示，本发明在安装时，首先将一转轴31固定到动臂变幅塔式起重机的起重臂29上，转轴31的轴线与起重机塔身33上的铰链轴30的轴线重合。转轴31的一端安装一个齿轮32，齿轮32与齿轮23啮合，齿轮32与齿轮23的齿数相等。当起重臂29绕铰链轴30俯仰运动时，起重臂29带动转轴31转动，转轴31通过齿轮32、齿轮23和转轴28驱动转盘17随转轴28一起转动。因此，转盘17转过的角度与动臂变幅塔式起重机的起重臂29转过的角度α相等。转盘17转动时，通过圆形槽18和凸起物27驱动横向滑块20在横向滑块导轨15上左右滑动。如图4、图5所示，当动臂变幅塔式起重机的起重臂29处在水平位置时(α＝0°)，为最大幅度L，此时，转盘17的圆形槽18的直径COD与横向滑块导轨15平行，横向滑块20处在D点，横向滑块20离开转轴28的距离(幅度)CD最大，等于圆形槽18的直径r。当起重臂29转过α角时，幅度等于Lcosα，此时，圆形槽18的直径COD由转轴28驱动也转过α角，直径COD转到CO′D′位置，圆形槽18通过凸起物27驱动横向滑块20移动到横向滑块导轨15上的E点，横向滑块20离开转轴28的距离(幅度)CE等于rcosα。因此，横向滑块20在横向滑块导轨15上的左右位置就反映出动臂变幅塔式起重机起重臂29的幅度的大小。当起重机吊起重物时，起重机的钢丝绳将重量传给重量传感器，重量传感器通过软轴16驱动纵向滑块19在纵向滑块导轨8上移动，当吊起的重量减小时，弹簧7使纵向滑块19复位。因此，纵向滑块19在纵向滑块导轨8上的上下位置反映出起重机吊起重量的大小。当横向滑块20移动到左右极限位置时，分别使接近开关21和接近开关13动作，接通控制电路，执行装置切断起重机电动机的电源，实现对起重臂29最小幅度和最大幅度的限制。本发明和重量传感器一起安装到动臂变幅塔式起重机上后，要实现超载力矩保护，首先应对开关架9进行调节。如图6所示，将横向滑块20移动到B1点时，达到最大幅度Rmax，制造时已保证了此时开关架9与摇杆3平行。提升最大幅度的额定起重量Q1达到额定起重力矩M0，调节重量传感器使纵向滑块19从A点移到A1点，触点24与金属片1接触。此时，触点24和金属片1接通控制电路，执行装置切断起重机电动机的电源。然后将横向滑块20移动到拐点(最大起重量时的极限幅度点)B2处，此时的幅度为Rg，提升最大重量Q2，达到额定起重力矩M0，纵向滑块19移动到A2点。调节开关架9的长度，使触点24与金属片1接触，接通控制电路，执行装置切断起重机电动机电源。经过最大幅度点B1和拐点B2两点定位进行调试后，该力矩限制器就可以正常使用，触点24的规迹是R＝a。当横向滑块20移动到最大幅度点B1和拐点B2之间的任意一点BX时，设此点的幅度为Rx。如果此时触点24与金属片1接触，设此时的起重量为Qx，起重力矩为Mx，设横向滑块20离横坐标R的距离为b，则有(Q1)/(a) = (b)/(Rmax) , (Q2)/(a) = (b)/(Rg) , (Qx)/(a) = (b)/(RX) ,即Mx＝Qx·Rx＝Q1·Rmax＝Q2·Rg＝M0，所以，在最大幅度点B1和拐点B2之间，只要触点24与金属片1接触，就达到了额定起重力矩M0，控制电路就被接通，执行装置切断起重机电动机的电源，实现超载力矩保护。
权利要求
1.力矩限制器，它具有外壳(5)、横向滑块(20)、固定在外壳(5)上的横向滑块导轨(15)、纵向滑块(19)、固定在外壳(5)上的纵向滑块导轨(8)、弹簧(7)和软轴(16)，横向滑块导轨(15)与纵向滑块导轨(8)垂直，弹簧(7)的一端固定在外壳(5)上，弹簧(7)的另一端固定在纵向滑块(19)上，软轴(16)的一端固定在纵向滑块(19)上，其特征在于，摇杆(3)的一端通过铰链(4)安装在外壳(5)上，摇杆(3)带有一轴向长槽(26)，长槽(26)与横向滑块(20)上的凸起物配合，摇杆(3)为绝缘体，摇杆(3)上带有轴向的金属片(1)，金属片(1)与外壳(5)绝缘，纵向滑块(19)上安装有长度可调的开关架(9)，开关架(9)上安装有触点(24)，转轴(28)通过轴承安装在外壳(5)上，转轴(28)与横向滑块导轨(15)垂直，转轴(28)上固定一个转盘(17)，转盘(17)上带有一个圆形槽(18)，圆形槽(18)与转轴(28)垂直相交，圆形槽(18)与横向滑块(20)上的凸起物(27)配合。
2.根据权力要求1所述力矩限制器，其特征在于，开关架(9)上带有长槽(11)，开关架(9)通过长槽(11)和两个螺钉(10)固定在纵向滑块(19)上，纵向滑块(19)上的两个安装螺钉(10)的螺孔的连线与横向滑块(20)移动到最大幅度时的摇杆(3)的轴线平行。
3.根据权利要求1或2所述力矩限制器，其特征在于，摇杆(3)上的金属片由两条平行且相互绝缘的金属片(1)和金属片(2)组成。
全文摘要
本发明是一种用于动臂变幅塔式起重机的起重力矩限制器。为克服90210865.4号专利申请调试繁琐、通用性差的缺点，它具有外壳、横向滑块、横向滑块导轨、纵向滑块、纵向滑块导轨。摇杆铰接在外壳上，转轴上安装一个带有圆形槽的转盘，圆形槽与横向滑块上的凸起物配合，横向滑块上的另一凸起物与摇杆上的轴向长槽配合。摇杆上带有轴向的金属片，横向滑块上安装有开关架，开关架上具有触点。本发明适用于各种动臂变幅塔式起重机，可靠性强。
文档编号B66C23/90GK1095357SQ93115158
公开日1994年11月23日 申请日期1993年10月6日 优先权日1993年10月6日
发明者李金山, 孟宪良 申请人:青岛华荣经济技术贸易公司