一种带双重保护装置的力矩安全控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子式力矩限制器技术领域，尤其涉及一种带双重保护装置的力矩安全控制系统。


背景技术：

2.电子式力矩限制器是塔机的重要安全保护部件，该限制器可以在实际力矩达到设定值时发出指令，切断输出，限制变幅小车向前运行，从而有效保护塔机安全。力矩(m)的取值主要由吊钩处重量值(f)与变幅小车移动幅度(l)确定得到(根据公式力矩m＝f*l)，而变幅小车的移动幅度值是从幅度传感器获取。目前行业内普遍采用开环模式，即移动幅度采集只用单独的一只幅度传感器。
3.如果幅度传感器损坏或其他线路故障，控制器并不能判断小车的实际位置，从而引起幅度值不准确，以致力矩限制器不可靠，出现安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
5.本实用新型提供了一种带双重保护装置的力矩安全控制系统，包括力矩限制器、电机、变频器、幅度传感器、和比较器，所述电机用于驱动变幅小车的移动，所述变频器与所述电机电性连接，所述幅度传感器与电机连接，所述力矩限制器分别与幅度传感器和变频器通过通讯线进行电连接，所述比较器与所述力矩限制器电连接。
6.进一步的，所述幅度传感器包括外壳、电位器和转轴，幅度传感器的转轴由所述电机的输出轴驱动，当所述电机工作时其转动的圈数被所述电位器记录下来。
7.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的力矩安全控制系统，通过力矩限制器基于不同的工况数据来确定变幅小车的第一移动幅度值和第二移动幅度值，基于经验值设定阈值，通过比较器比较第一移动幅度值和第二移动幅度值之间的差值是否超过所述设定的阈值来识别变幅小车是否出现故障，通过此工作方式可以实时验证幅度传感器变化值与变频器数据的匹配情况，发现故障及早停机检查，对塔机起到很好的保护作用。
附图说明
8.图1为本实用新型的结构示意图；
9.图2为本实用新型的幅度传感器的结构示意图；
10.图中，1、电机；2、幅度传感器；3、力矩限制器；4、变频器；5、电位器；6、输出轴；7、转轴；8、通讯线；9、外壳。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
12.参照图1，一种带双重保护装置的力矩安全控制系统，包括力矩限制器3、电机1、变频器4、幅度传感器2、和比较器，所述电机1用于驱动变幅小车的运动，所述变频器4与所述电机1通过通讯线8连接，所述变频器4控制所述电机1的运行转速；所述幅度传感器2与电机1连接，所述幅度传感器2用于采集变幅小车的移动幅度值；所述力矩限制器3与幅度传感器2和变频器4电性连接。所述力矩限制器3用于通过所述幅度传感器2发送的移动幅度值来确定变幅小车的第一移动幅度值、和用于通过变频器4发送的供电频率来确定变幅小车的第二移动幅度值，所述比较器与所述力矩限制器3进行电连接。
13.所述力矩限制器3可以采用市场上销售的现有力矩限制器，例如，江西飞达电气设备有限公司生产的txl系列力矩限制器。
14.另外，在具体实施例中，
15.参照图2，所述幅度传感器2包括外壳9、电位器5和转轴7，幅度传感器的转轴7由所述电机1的输出轴6驱动，当所述电机1工作时其转动的圈数被所述电位器5记录下来，所述电位器5同时输出电压信号。
16.本实用新型的带双重保护装置的力矩安全控制系统的工作流程如下：在使用的过程中，所述电机1用于驱动变幅小车的运动，所述幅度传感器2采集变幅小车的移动幅度值，所述力矩限制器3基于所述幅度传感器2发送的移动幅度值确定了变幅小车的第一移动幅度值，并且基于通过变频器4发送的供电频率确定了变幅小车的第二移动幅度值，在比较器里设定阈值，所述比较器接收所述力矩限制器3发送的变幅小车的第一移动幅度值和第二移动幅度值，并且比较所述第一移动幅度值和所述第二移动幅度值的大小，若两者之间的差别超过所述设定的阈值，则判定变幅小车出现故障，发出警示信息以便及早停机检查。
17.所述力矩限制器3基于所述幅度传感器2发送的移动幅度值确定变幅小车的第一移动幅度值d1的过程如下所述。
18.当所述电机1的输出轴6旋转圈数为n时，带动幅度传感器2的转轴7一起转动,对应电位器5转动,电位器5变化的电压信号为δv，对应的变幅小车的实际移动幅度值变化值为δd。δn、δd是成正比例的，即δd＝k*δn。
19.因此，当变幅小车向前的移动幅度为d1时，此时假设电机1的输出轴6旋转n1圈，d1＝k*n1，计算得到d1＝n1*δd/δn。，其中，δn、n1、δd是已知数，容易确定第一移动幅度值d1。
20.所述力矩限制器3基于通过变频器4发送的供电频率确定变幅小车的第二移动幅度值d2的过程如下所述。
21.当用变频器4驱动电机1时，所述变频器4通过对供电频率的转换来实现电机1运转速度率的自动调节，电机1转速与供电频率的关系为：
22.n＝60*f/p
23.其中，n——电机1的转速(转/分)
24.f——供电频率；
25.p——电机1旋转磁场的极对数，此值为常数
26.变频器4通过通讯设备拾取参数n、f和p，所述力矩限制器3负责计算处理。变频器4
的供电频率的变化是连续的，每一极短的时间内频率加速度是恒定的，因此，可以将电机1的转动圈数(n)按很小的时间段累加计算如下：
27.n＝n1 n2
……
nm＝60f1/p 60f2/p
……
60fm/p
28.f1、f1
……
fm(m为取样次数)都是已知的，因此可以计算出n的值。基于d2＝n*δd/δn，可以确定对应的第二移动幅度值d2。
29.本实用新型提供的力矩安全控制系统，通过使用力矩限制器基于不同的工况数据来确定变幅小车的第一移动幅度值和第二移动幅度值，基于经验值设定阈值，通过比较器比较第一移动幅度值和第二移动幅度值之间的差值是否超过所述设定的阈值来识别变幅小车是否出现故障，发现故障及早停机检查，对塔机起到很好的保护作用，。
30.最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。