一、装置总体介绍

起重机在工作时，需根据现场实际情况而经常改变工况进行起重作业，如改变起吊角度（幅度）、起吊臂长等，而在不同工况参数下所能起吊的**额定起重量及工作**、最小变幅是相应不同的，因此需要一套装置对以上参数综合监测判断，作出起重机正常工作、满载、超载、变幅超上限、变幅超下限等工作状态的指示并相应报警、提示、控制，以保证起重机械的正常工作。

起重机力矩限制器就是应上述要求，应用于起重机械的安全保护装置。国家技术监督局正式颁布的《GB7950-87臂架型起重机力矩限制器通用技术条件》、《GB12602-90起重机械超载保护装置安全技术规范》中，对起重机力矩限制器的装设与技术性能提出了明确的要求。

为推动力矩限制器的发展，促进起重设备的安全生产，本公司依据上述条件和规范，在总结国内外力矩限制器、超载限制器经验的基础上，应用新技术、新器件，研制生产了TLX系列力矩限制器新产品。该产品采用MS51微电脑为核心控制，模块化结构，全按键操作，液晶显示。具有精度高、性能稳定、工作可靠、安装调试简便等特点及数字显示、声光报警、断电保护等功能。

1）功能

本产品融电子技术、微电脑技术、起重机械技术为一体。其主要功能如下：

F 能够自动检测起重设备的各种信号并输入仪表进行微机处理。如：重量信号、高度信号、吊臂与水平的夹角信号等；

F 仪表能显示预先设定的各种工况参数。如：臂长、额定起重量、实际起重量、工作幅度、**小幅度、吊臂夹角等；

F 系统能自动对起重设备的性能参数进行连续采样，实时跟踪，微电脑进行运算、比较、判断，随时发出声光报警，显示各参数的同时，并切断起重机向危险方向运行的回路，同时允许其向安全方向运行，从而实现安全自动控制；

F 参数输入时有防抖动延时功能，对数据掉电保持功能,存贮的数据可保持10年；

F 密码设定功能, 防止参数误设定；

F 主机通用性好，在不改变主机的情况下，只要将软件加以修改，就能够满足各种类型起重机机械的要求，便于批量生产，机内存储了多组额定载荷曲线，满足了各种工况无级报警要求；

2）特点

F 对传感器的“温度漂移”和“零点漂移”可进行自动调节补偿；

F 主板核心采用自主开发MS-51单片机主板，外加相应的信号调理模块电路，对数据***及输出控制可灵活变更。处理速度更快，精度更高，可靠性进一步提高；

F 低功耗，数字电路全部采用CMOS芯片；

F 具有声音报警功能；

3）主要技术参数

1、工作环境温度：  －20℃～60℃

2、工作环境湿度：  95%(25℃)

3、工 作 电  压   直流24V  ±20%

4、工 作 方  式：  连续

5、振        动： 加速度≤5g(g为重力加速度)

6、系统综合误差： 小于±5%

7、整 机 功  耗： 小于10W

8、报 警 音  量： 大于60db

9、动 作 误  差： ＜±3%

二、TLX型力矩限制器组成和工作原理

一）系统组成

1、主机板

以MS-51单片机为核心开发“All in one”主板，所谓“All in one” 指将系统全部硬件电路(CPU、A/D转换、EPROM、EEPROM、串行口及其它外设控制部件)都集成到一块板上，具有极高的可靠性和抗干扰能力，并能保证在工业环境温度－20℃～＋70℃，湿度90%范围内均能正常工作。

2、显示采用段式LCD（液晶）显示

TLX型力矩限制器采用进口段式液晶屏显示。分辨率高，能一次显示所有用户关心的数据，如：幅度，实际起重量，额定起重量，载荷率，角度，幅度超上、下限提示，超载提示，也可根据需要只显示特定的参数，还可数字显示与图形显示相互切换。所有参数显示在一块屏幕上，直观清晰，大大节省了操作室的空间。

3、传感器用工业A级精度传感器

TLX型微电脑力矩限制器采用油压传感器(重量)。是专门为工业用途而设计的，采用全密封结构，内充氮气。应变片选用环氧酚醛箔式电阻应变计，使用温度范围为－20 ～＋60 ℃，具有精度高，长期稳定性好的特点。

角度仪选用精密WD－35电位器配合机械部件，外壳采用全密封防水结构，内充硅油，具有体积小、重量轻、抗震性能好等特点。角度仪电阻误差 5%，全程线性误差为0.03 %，使用温度范围－30℃～＋70℃。

4、电源

TLX系列微电脑力矩限制器适用于以下两种电源 交流 220V ±15%  直流 24V ±20%，本机选用直流24V电源

二）原理框图

三）工作原理

我们知道起重机在工作时，当主臂为定值时，设副臂与水平线夹脚为a，当夹角a也是定值时，起重机的额定起重量相对应于副臂长度L的变化而变化，此时就对应有一条载荷曲线。当夹角a也变化时，相对应就有一组载荷曲线；而当主臂变化时就会对应为载荷曲线面。因此在对相关的信号***处理后，中央处理器就对应查找载荷曲线，确定此状态下额定起重量，与此时实际起重量进行对比并作出控制，当然也可对角度检测判断是否超限（如超９０或０等）并作出控制。

力限器在工作过程中，首先把起重机的各种工作参数（角度、重量）通过相应的传感器检测出来，经过模拟放大调整后将信号送至主机板，然后通过A/D转换成数字量后送入核心主机，微处理器再根据人为设定和一些状态信号，对数据进行加工运算处理后，一方面把处理结果送去显示，另一方面把处理结果与起重机本身的载荷特征曲线进行比较，（这部分曲线被固化在EPROM中）并作出起重机是否处于安全工作区的判断，然后由微处理器发出相应的控制命令，以达到保护起重机安全运行的目的。如上不断循环，周而复始。

三、装置使用说明

1、用钢卷尺测量起重机当前状态下实际幅度，将实际幅度数字按增加或减少使菜单中的计算幅度与实测幅度相符即可。幅度调整完毕。

特别说明：

角度仪安装在主臂根部附近。