一种用于起重机超载保护的信号检测装置

本实用新型涉及起重机领域，尤其涉及一种用于起重机超载保护的信号检测装置。

背景技术：

起重机安装使用时，起重机的主梁承载能力和起升机构的起吊能力通常是等额配置的，为确保起重机的使用安全，每台起重机均要求配置相应的超载限制器，超载限制器用以实时检测起吊重量，并在起吊重量超过额定起重量时，控制器应能控制切断起重机的上升运动，但允许下降运动。

随着起重机使用场地及使用环境的多元化，起重机起吊的物品也越来越多样，起重机在起吊长条形物品如钢板、钢筋等材料时，单台起重机无法实现水平平稳起吊，多台起重机同时起吊又存在无法同步控制的问题，为解决上述问题，往往选择在同一主梁下装设两套起升机构，如在承受10t载重量的主梁上配置两套额定起吊能力均为10t的起升设备，两套起升设备不仅能选择使用，独立起吊10t货物，吊运大体积长条形材料时又能同时使用，共同起吊10t的货物，这种情况在中小型造船厂尤为多见。上述情况虽然能满足各种起吊要求（特别是起吊长条形物品的要求），但两套起吊设备一起使用时，面临的新的问题是，起重机主梁的承受能力是10t，而每套起吊设备的超载限制器，只有在检测到单台起吊设备的起吊重量为10t，重物总量为20t时，才会切断起重机的上升运动，但重物总量达20t时，远远超过了起重机主梁10t的承受能力，也就是说，这时候单台起吊设备的超载限制器与起重机主梁是没有准确配置的，两个超载限制器的检测信号及控制无法进行综合处理，这在生产中是极其危险的，会造成主梁超载，出现安全事故的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于起重机超载保护的信号检测装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种用于起重机超载保护的信号检测装置，安装于起重机的每套起升机构上，包括电阻应变式称重传感器rx、信号检测电路、信号放大电路和信号选择电路，电阻应变式称重传感器rx连接于信号检测电路中，信号检测电路、信号放大电路和信号选择电路依次连接，信号选择电路包括开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12和运算放大器u2，开关k5一端与信号放大电路的输出端连接，开关k5和电阻r8串联于信号放大电路的输出端和运算放大器u2的同相输入端间，电阻r9和开关k1串联于运算放大器u2的同相输入端和一并联接线端间，电阻r10和开关k2串联于运算放大器u2的同相输入端和地端间，电阻r11和开关k3串联于地端和运算放大器u2的反相输入端间，电阻r12和开关k4并联于运算放大器u2的反相输入端和输出端间，运算放大器u2的输出端作为信号选择电路的输出端；其中：

电阻应变式称重传感器rx用于感应起升机构的载重信号，将起升机构的载重信号转换为电阻信号；

信号检测电路用于将电阻应变式称重传感器rx的电阻信号转换为电压信号输出；

信号放大电路用于对信号检测电路输出的电压信号进行放大处理；

信号选择电路用于根据实际使用情况，通过人为控制信号选择电路中的开关，选择信号输出方式。

进一步地，起重机的主梁上配套设置一套起升机构时，信号选择电路的开关k1、开关k2和开关k3断开，开关k4和开关k5闭合。该设置下，信号选择电路构成电压跟随器，所述信号选择电路输出端的电压u0即等于信号放大电路输出端电压u1，信号选择电路输出端的电压u0送至后端的信号运算电路进行处理，当载重超过阈值时，则切断起升机构上升的控制信号以达到限载的目的。

进一步地，起重机的主梁上配套设置两套起升机构时，1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的开关k5断开，1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路输出端与2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中的并联接线端连接，2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的开关k1’、开关k2’、开关k3’、开关k5’闭合，开关k4’断开。该设置下，2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的信号选择电路构成同相求和运算电路，即将1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路输出的信号和2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路输出的信号求和相加，求和相加后的信号再经信号运算电路，如果总信号值超过阈值，则切断两套起升机构上升的控制信号以达到限载的目的。

进一步地，信号检测电路为由电阻应变式称重传感器rx和电阻r1、电阻r2、电阻r3构成的单臂电桥电路。电阻和电阻r3侧为基准侧，电阻r2和电阻应变式称重传感器rx侧为比较侧，比较侧与基准侧比较后的电压差值即为信号检测电路的输出电压。信号检测电路中，电阻应变式称重传感器rx用于感应起升机构的载重信号，将感应到的起升机构的载重信号变为电阻信号；信号检测电路则用于检测电阻应变式称重传感器rx感应到的起升机构的载重信号，将电阻应变式称重传感器rx感应到的电阻信号转换为电压信号输出。

进一步地，信号放大电路包括电阻r5、电阻r6、电阻r7和运算放大器u1，电阻r7连接于信号检测电路的应变片电压端a和运算放大器u1的同相输入端间，电阻r5连接于信号检测电路的基准电压端b和运算放大器u1的反相输入端间，电阻r6连接于运算放大器u1的反相输入端和输出端间，运算放大器u1的输出端作为信号放大电路的输出端。信号放大电路为差分放大电路，其用于将信号检测电路检测到的信号进行放大处理。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，安装于起重机的每套起升机构上。每套安装有该信号检测装置的起升机构可单独使用，也可两套设于同一主梁上同时使用。单独使用时，起升机构可发挥最大的起吊能力；设于同一主梁上同时使用时，又可将两个信号检测装置中经放大后的检测信号进行累加控制，使两套起升机构的起吊重量限制在主梁的承重范围之内，实现对两套信号检测装置的检测信号及控制进行综合处理，避免主梁超载而引发生产安全事故。本实用新型，可应用于更为复杂的场合，应用范围更广，安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置的结构示意图；

图2是两套起升机构同时使用时两套起升机构的用于起重机超载保护的信号检测装置的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置的具体实施方式作详细的说明：

如图1所示，一种用于起重机超载保护的信号检测装置，安装于起重机的每套起升机构上，包括电阻应变式称重传感器rx、信号检测电路1、信号放大电路2和信号选择电路3，电阻应变式称重传感器rx连接于信号检测电路1中，信号检测电路1、信号放大电路2和信号选择电路3依次连接，其中，信号选择电路3包括开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12和运算放大器u2，开关k5一端与信号放大电路2的输出端连接，开关k5和电阻r8串联于信号放大电路2的输出端和运算放大器u2的同相输入端间，电阻r9和开关k1串联于运算放大器u2的同相输入端和一并联接线端30间，电阻r10和开关k2串联于运算放大器u2的同相输入端和地端间，电阻r11和开关k3串联于地端和运算放大器u2的反相输入端间，电阻r12和开关k4并联于运算放大器u2的反相输入端和输出端间，运算放大器u2的输出端作为信号选择电路3的输出端。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，电阻应变式称重传感器rx用于感应起升机构的载重信号，将起升机构的载重信号转换为电阻信号；信号检测电路1用于将电阻应变式称重传感器rx的电阻信号转换为电压信号输出；信号放大电路2用于对信号检测电路1输出的电压信号进行放大处理；信号选择电路3中具多个开关，使用时，根据实际使用情况，可通过人为控制信号选择电路3中的开关，选择信号输出方式。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，信号选择电路3的后端通常还设有信号运算电路、控制信号输出电路和显示电路，信号运算电路与信号选择电路3的输出端连接，控制信号输出电路和显示电路均分别与信号运算电路。信号运算电路用于对信号选择电路输出的信号进行处理，包括对信号选择电路输出的信号与预设的阀值进处比较处理；控制信号输出电路用于根据信号运算电路的计算结果，输出相应的控制信号给起升机构；显示电路用于对信号运算电路处理后的信号进行显示，显示的信号包括起升机构的载重信号、超载警示信号。由于信号运算电路、控制信号输出电路和显示电路等均属现有常规结构，本实用新型不再做过多阐述。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，起重机的主梁上配套设置一套起升机构时，信号选择电路3的开关k1、开关k2和开关k3断开，开关k4和开关k5闭合。该设置下，信号选择电路3构成电压跟随器，所述信号选择电路3输出端的电压u0即等于信号放大电路2输出端电压u1，信号选择电路3输出端的电压u0送至后端的信号运算电路进行处理，当载重超过阈值时，则切断起升机构上升的控制信号以达到限载的目的。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，如图2所示，起重机的主梁上配套设置两套起升机构时，1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的开关k5断开，1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路2输出端与2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中的并联接线端30连接，2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的开关k1’、开关k2’、开关k3’、开关k5’闭合，开关k4’断开。该设置下，2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置的信号选择电路3’构成同相求和运算电路，即将1#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路2输出的信号和2#起升机构上用于起重机超载保护的信号检测装置中信号放大电路2’输出的信号按比例求和相加，求和相加后的信号再经信号运算电路，如果总信号值超过阈值，则切断两套起升机构上升的控制信号以达到限载的目的。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，安装于起重机的每套起升机构上。每套安装有该信号检测装置的起升机构可单独使用，也可两套设于同一主梁上同时使用。单独使用时，起升机构可发挥最大的起吊能力；设于同一主梁上同时使用时，又可将两个信号检测装置中经放大后的检测信号进行累加控制，使两套起升机构的起吊重量限制在主梁的承重范围之内，实现对两套信号检测装置的检测信号及控制进行综合处理，避免主梁超载而引发生产安全事故。本实用新型，可应用于更为复杂的场合，应用范围更广，安全性更高。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，信号检测电路1通常为由电阻应变式称重传感器rx和电阻r1、电阻r2、电阻r3构成的单臂电桥电路。电阻1和电阻r3侧为基准侧，电阻r2和电阻应变式称重传感器rx侧为比较侧，比较侧与基准侧比较后的电压差值即为信号检测电路1的输出电压。信号检测电路中，电阻应变式称重传感器rx用于感应起升机构的载重信号，将感应到的起升机构的载重信号变为电阻信号；信号检测电路1则用于检测电阻应变式称重传感器rx感应到的起升机构的载重信号，将电阻应变式称重传感器rx感应到的电阻信号转换为电压信号输出。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，信号放大电路2通常包括电阻r5、电阻r6、电阻r7和运算放大器u1，电阻r7连接于信号检测电路1的应变片电压端a和运算放大器u1的同相输入端间，电阻r5连接于信号检测电路1的基准电压端b和运算放大器u1的反相输入端间，电阻r6连接于运算放大器u1的反相输入端和输出端间，运算放大器u1的输出端作为信号放大电路2的输出端。信号放大电路2为差分放大电路，其用于将信号检测电路1检测到的信号进行放大处理。

本实用新型用于起重机超载保护的信号检测装置，信号检测电路1的输入端通常接有电源供电。

本实用新型对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。