力矩限制器的工作原理
塔式起重机起重量限制器与力矩限制器的作用
作． 断 电下 降 或 以 低 速 起 升 。
图 ３ 某厂 Ｑ Ｔ Ｚ ６ ３型塔 式起 重机特性 曲线
率５ ０ ｍ 臂说 明 （ ２倍 率 同理 ） ，曲线 中水 平
段， 即幅度 １ ３ ． ７ ２ ｍ内， 最大 起重量 为 ６ ｔ ； 同 样 ，２倍 率 时在 幅 度 ２ ５ ． ２ ３ ｍ 以 内 时 最 大 起
● 建 筑 知 识
塔 式 起 重 机
起重量限制器与力矩限制
口李敏红 何 源鹏
工程管理人 员和部分塔式起 重机 （ 以下简称塔机 ） 操作 人 员都 知道 ，塔 机起 重 量 限 制 器 与 力 矩 限 制 器 作 用 均 是 防
止超重 ， 但 为 什么 要 设 置 两 个 限 制 器 呢 ？在 培 训 中 有 的 同 志
提 问， 是 不是 双 重 保 护 ， 可 否去 掉 一 个 ？
起 重 原 理 介 绍
首 先 介 绍 下 两 种 限 制 器 的 工作 原 理 。
起 重力 矩 限 制 器 安 装 在塔 帽 中 部 前 侧 的 弦 杆 上 （ 图１ ） ， 塔 机 工作 时 ，塔 帽 发 生 前 倾 变 形 ，两 条 簧 板 之 间 的距 离 增 大， 带动 调整螺杆 移动 ， 调整 螺杆触及行程 开关 。 相 应 力 矩
重量为 ３ ｔ ，也 就 是 每 根 钢 丝 绳 承 担 的 重量 为 １ ． ５ ｔ 。 当每 根 钢 丝 绳 承 担 重 量 大 于 １ ． ５ ｔ
时 则起 重量 限 制 器 报 警 ， 以幅度 １ ０ ｍ 为例 ， 这 时起重机 能起 吊 ６ ｔ ，则 力 矩 为 ６ ｘ １ ０ ＝ ６ ０ （ ｔ ・ ｍ ） ＜ ６ ３（ ｔ ・ ｍ ） ， 所 以 此 时 起 作 用 的 应 该 是起 重 量 限 制 器 而 不 是 力 矩 限 制 器 。 再 以 幅 度
力矩限制器工作原理
力矩限制器工作原理
力矩限制器是一种装置，用于在旋转机械中限制力矩的传递。
它的主要工作原理是通过一种特殊的装置，使得在某个特定的力矩值被施加到装置上时，力矩限制器会自动断开力矩传递，阻止过大的力矩传递到下游机械组件。
一般情况下，力矩限制器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 当输入的力矩传递到力矩限制器时，它们会施加力矩到内部装置上。
2. 内部装置包括一个预先设置的力矩限制装置，一旦力矩超过了其预先设定的阈值，它将开始发挥作用。
3. 当内部装置感知到超过预设阈值的力矩时，它会触发一个机械或电子控制装置。
4. 这个控制装置会产生一个信号，使得力矩限制器断开力矩的传递，阻止过大的力矩传输到下游的机械组件。
5. 一旦力矩减小到预先设定的阈值以下，力矩限制器会自动恢复工作状态，再次使得力矩传递到下游机械组件。
总的来说，力矩限制器通过内部的力矩感知和控制装置，对输入的力矩进行监测和限制，以保护下游机械组件免受过大力矩
的影响。
这种装置在很多旋转机械领域中都有应用，例如汽车发动机、船舶传动系统等。
简述极限力矩限制器
简述极限力矩限制器：1)作用:防止回转驱动装置偶尔过载,保护电动机、金属结构及传动零部件免遭破坏。
(2)原理:正常工作时,蜗杆的转矩通过涡轮的圆锥形摩擦盘与上锥形摩擦盘间的摩擦力矩传给小齿轮轴,带动小齿轮转动;当需要传动的转矩超过极限力矩联轴器所能承受的转矩时,上下两个锥形摩擦盘间开始打滑,以此来限制所要传递的转矩,起到安全保护作用。
块式制动器：在接通电源时，电磁松闸器的铁心吸引衔铁压向推杆，推杆推动左制动臂向左摆，主弹簧被压缩。
同时，解除压力的辅助弹簧将右制动臂向右推，两制动臂带动制动瓦块与制动轮分离，机构可以运动。
当切断电源时，铁心失去磁性，对衔铁的吸引力消除，因而解除衔铁对推杆的压力，在主弹簧张力的作用下，两制动臂一起向内收摆，带动制动瓦块抱紧制动轮产生制动力矩；同时，辅助弹簧被压缩。
制动力矩由主弹簧力决定，辅助弹簧保证松间间隙。
块式制动器的制动性能在很大程度上是由松闸器的性能决定起重力矩限制器的作用起重力矩限制器是太刀重要的安全装置之一，塔吊的结构计算和稳定性验算均是以最大额定起重力矩为依据，其中力矩限制器的作用就是控制塔吊使用时不得超过最大额定起重力矩，防止超载。
构造和工作原理起重力矩限制器分为机械式和电子式，机械式中又有杠斜式和弓板式等多种形式。
其中弓板式起重力矩限制器因结构简单，目前应用比较广泛。
弓板式力矩限制器主要安装在塔帽的主弦杆上。
其工作原理如下：塔吊吊载重物时，由于载荷的作用，塔帽的主弦杆产生压缩变形，载荷越大，变形越大。
这时力矩限制器上的弓形钢板也随之变形。
并将弦杆的变形放大，使弓板上的调节螺栓与限位开关的距离随载荷的增加而逐渐缩小。
当载荷达到额定荷载时，通过调整调节螺栓触动限位开关，从而切断起升机构和变幅机构的电源，达到限制塔吊的吊重力矩载荷的目的起重量限制器：一般会有3个触点，当触头碰到后触点，将信号反馈给PLC控制器，就起到相应的左右。
当触头碰到50%起重量的触点后，此时起升吊钩能上升及下降，高速档回路被断开，只能中速或者低速运行。
力矩限制器的工作原理
力矩限制器的工作原理嘿，大家好呀！今天咱就来唠唠“力矩限制器的工作原理”。
这玩意儿啊，就像是个厉害的大力士保镖，默默地守护着各种机械设备，让它们能安全又靠谱地干活。
想象一下啊，那些大型的起重机、塔吊啥的，就像一个个强壮的大汉，干着重体力活。
可要是没有力矩限制器这个“智能保镖”，它们可能就会一不小心使错劲儿，要么伤了自己，要么闯下大祸。
这力矩限制器呢，简单来说，就是能时刻盯着这些大家伙的力量使用情况。
它好像有一双敏锐的眼睛，能精准地察觉到力量是不是用得恰到好处。
要是力量过大，超出了安全范围，它就会立刻喊停，就像我们跑步累了会喘口气一样。
它的工作原理挺有意思。
就像我们人有感觉一样，它能感受到机器的受力情况。
一旦感觉到不对劲，马上就发出警报，告诉机器：“嘿，伙计，别用力过猛啦，小心伤着！”然后机器就会乖乖听话，调整自己的动作，保证不会出啥岔子。
比如说，起重机吊起一个大物件，要是太重了或者角度不对，力矩限制器可不会坐视不管。
它会“嘀嘀嘀”地响起来，告诉操作员：“哎呀，不行啦，再这么吊下去会出事儿的！”操作员一听，就知道得调整一下操作啦，不然惹出麻烦可不好收场。
这力矩限制器啊，就像是个默默守护的大侠，它不用耍什么花里胡哨的功夫，却能在关键时刻发挥大作用。
它可不嫌累不嫌烦，时刻警惕着，为机器的安全保驾护航。
在很多工地上，要是没有力矩限制器，那可真是让人提心吊胆啊。
说不定哪天那个大力士机器就闯出大祸来。
但是有了它，大家就能放心不少，觉得安全有了保障。
总之呢，力矩限制器虽然看起来不显眼，但它的重要性可不容小觑。
就像我们生活中的那些默默守护我们的人一样，关键时刻总能帮上大忙！让我们为这个神奇的小玩意儿点个赞吧！。
力矩限制器工作原理
力矩限制器工作原理
力矩限制器是一种用来限制或调整机械装置传递的力矩的装置。
它通常由两个旋转部件组成，分别是输入部件和输出部件。
力矩限制器的工作原理如下：
1. 输入部件：输入部件是将力矩传递到力矩限制器的旋转部件。
它通常由一个驱动轴和一个驱动装置组成。
2. 输出部件：输出部件是从力矩限制器传递出的力矩。
它通常由一个输出轴和一个传动装置组成。
3. 弹簧装置：力矩限制器使用弹簧装置来控制输出部件的力矩。
弹簧装置会根据输入部件传递过来的力矩大小，对输出部件施加相应的力矩。
4. 齿轮装置：力矩限制器还可以使用齿轮装置来控制输出部件的力矩。
齿轮装置可以通过增加或减少输入部件和输出部件之间的齿轮比来调整输出部件的力矩。
通过弹簧装置和齿轮装置的组合使用，力矩限制器可以根据需要来控制输出部件的力矩大小。
当输入部件的力矩超过预设的阈值时，力矩限制器会自动调整输出部件的力矩，以保护机械装置不受损坏。
总之，力矩限制器通过弹簧装置和齿轮装置来限制或调整机械装置传递的力矩，以保护机械装置不受超负荷的损害。
谈塔式起重机的力矩限制器(新版)
谈塔式起重机的力矩限制器(新版)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0509谈塔式起重机的力矩限制器(新版)塔式起重机在使用中，超力矩是发生倾覆事故的主要原因之一。
因此，力矩限制器是塔吊的必备的安全装置。
弓形力矩限制器是目前塔式起重机上使用最为广泛的产品。
笔者就上回转水平变幅塔吊力矩限制器的几个问题谈谈自己的看法，供参考。
1力矩限制器的主要技术要求在GB7950—87《臂架型起重机超力矩限制器通用技术条件》中,3.3.1条规定：力矩限制器的系统综合精度不得劣于±5%,在任何情况下,其超载报警点的实测起重力矩不得大于起重机对应工况下额定起重力矩的110%;技术要求中还规定：实际起重力矩达到相应工况下额定起重力矩的90%左右时发出预警信号,达到或超过相应工况下额定起重力矩时发出超载信号,并自动停止起重机向危险方向的继续运行。
在GB6067《起重机械安全规程》第4.2.2a条中规定：力矩限制器的综合误差不应大于10%。
在GB9462—88《塔式起重机技术条件》中，4.5.2.1条规定：小车变幅最大速度超过0.67m/s的起重机,在小车向前运行时,起重机力矩达到额定力矩的80%时,应自动转换为低速运行。
2垂直度对力矩限制器的影响在GB9462—88《塔式起重机技术条件》第4.1.4中规定：起重机安装后，无风状态下塔身轴心对支承面的侧向垂直度为4‰,JGJ33—86《起重机械使用安全技术规程》中，第4.4.3条规定：起重机安装后，在无载荷情况下，塔身与地面的垂直度误差不得超过3‰。
浅析塔式起重机力矩限制器
１ 弓形板式机械力矩限制器工作原理
１ 弓形板式力矩限制器的放大器原理 ． １
塔 机在 任意 工作 幅度 起 吊额定 起 重量 时，力矩 限 解影 响其 检测精度 的因素，才能调 试好力矩限制器 ，保
制器 的弦杆受 拉力或 压 力而变形 （ 长或压 缩） 伸 ，导 致 证 塔式 起重 机 的安全 运 行。下 面 以 ＱＴ ８ Ｚ ０塔机 为例 ， 力矩 限制器两条 弓形 板间的距 离变化 （ 图 ２ 示 ， 如 所 即 介 绍如何对力矩 限制器 进行 调整 和试 验 。
力矩 限制器 一般 安装 ３ 只限Βιβλιοθήκη 开关 （ 图 ２ 示） 如 所 ，
动性大 等 因素 影响，给其调 试 与维 护带 来一定 的难 度 。 开 关 １ 制 定 幅 变码 ，开 关 ２控 制 定码 变 幅 ，开 关 ３ 控 国家 相关标 准对 其功 能、技 术要 求和试 验 方 法等 也作 控 制强迫 换速 （ 此开关仅在变 幅速度 大于 ４ ｍｉ ０ｍ／ ｎ的 了相应 的规 定 ； 核心 问题是 保证 塔 式起 重 机 的实 际 塔 机 中使 用 ） 当限位 开 关 １ 作后 ， 其 。 动 吊钩上 升接 触器 起 重力 矩在任 何情 况下都 不允许超 过相 应工 况下额 定 ＫＨＵ 断 电一 载 荷不能 起升，同时 接通 蜂 鸣器 ＨＢ Ｚ和 起重 力 矩 的 １０％ 这一 要求 。根 据 笔者工作 实践 和 对 红色超力 矩灯一报警。当限位开 关 ２动作后，吊钩上升 １ 其相关标准的理解 ，本文就 目前小车变 幅式塔机 常用的 接 触器 ＫＨＵ及外 变幅接 触器 ＫＶＦ 断电一 载荷 不能 Ｗ 弓形 板式机械 力矩限制器作 如下讨论 。 外 变幅和起升， 同时接通蜂 鸣器 ＨＢ Ｚ和红色超 力矩灯一 报警 。当限位开 关 ３动作后，若小 车正 向外变 幅则 自动 转为 低速档 ， 同时接通 蜂鸣器 ＨＢ 。 Ｚ 只有 掌握 弓形板 式机械 力矩 限制器 的工作原理 ，了
塔吊各部位介绍
塔吊配重
小车轨道行程末端缓冲器
小车轨道行程 末端缓冲器
液压千斤顶
• 机械油位
塔吊顶升、拆除装置
塔吊标准节螺栓固定
塔 吊 扶 墙
力矩限制器 限制器有机械式、电 子式和复合式三种。
行程限制器
• 行程限制器：防止起重机发 生撞车或限制在一定范围内 行驶的保险装置。它一般安 装在主动台车内侧，主要是 安装一个可以拨动扳把的行 程开关。另在轨道的端头 （在运行限定的位置）安装 一个固定的极限位置挡板， 当塔吊运行到这个位置时， 极限挡板即碰触行程开关的 扳把，切断控制行走的电源， 再合闸时塔吊只能向相反方 向运行。
启动调整电阻器
塔 吊 变 速 箱
起重量限制器
• 起重量限制器：也称超 载限位器、是一种能使 起重机不致超负荷运行 的保险装置，当吊重超 过额定起重量时，它能 自动地切断提升机构的 电源停车或发出警报。 起重限制器有机械式和 电子式两种。
回转限位
• 回转限位装置由回转限位 器 梅花轮组成 工作原理: 当塔吊转动的时候 安装在 上回转节一侧的回转限位 器的输出轴下端的梅花轮 在随回转节饶转盘齿轮做 圆周运动的同时 也带动限 ห้องสมุดไป่ตู้器内部各传动齿轮及凸 轮运动 由凸轮的转动将限 位器中串连的右转或左转 控制线的
主要构件位置示意图
卷扬机
启动调整电 阻器
配重
小车
大钩卷扬机
大钩刹车
大钩刹车
力矩限制器
• 力矩限制器：对于变 幅起重机，一定的幅 度只允许起吊一定的 吊重，如果超重，起 重视就有倾翻的危险。 力矩限制器就是根据 这个特点研制出的一 种保护装置。在某一 定幅度，如果吊物超 出了其相应的重量， 电路就被切断，使提 升不能进行，保证了 起重机的稳定。力矩
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力矩限制器的工作原理
什么是力矩限制器?
力矩限制器，通俗讲，就是装在起重机上，限制起重机不要超过额定设计力矩的装置，英文名称是Load Moment Indicator（力矩显示器），简称LMI。
进入21世纪以来，国际上起重机行业已经不再用LMI来称呼起重机的安全系统，而是取代为Safe Load Indicator (安全负载指示器)，简称SLI。
安全负载指示器（SLI）是一种安装在起重机上的装置，用于在载荷超过起重机的安全工作范围时警告操作员。
在某些情况下，设备会在确定为不安全的情况下物理锁定机器。
SLI系统通常由连接到起重机本身各种传感器的微处理系统组成。
SLI测量吊臂的角度和长度以及负载重量，并将其与制造商的技术规格进行比较以确定起重工作是否安全。
安全负载指示器（SLI）具有检测任何提升装置的角度，负载提升重量和半径的能力。
它控制起重设备按照制造商设计的载荷图（性能表）保持起重机的正常工作。
由于使用习惯的原因，下面统称为力矩限制器或者力限器。
起重机配备有多个传感器，用于测量各个参数，然后将这些参数经过计算进一步显示在驾驶室内供操作者参考，如下图：
力矩限制器的用途
几乎所有的现代起重机都有超载保护(超载限制)和力矩保护的功能，力矩限制器广泛使用于移动起重机、港口起重机、门座式起重机、塔
式起重机、港口海工船舶起重机和消防和高空作业车辆。
力矩限制器的工作原理
由于属于偏门和小众的市场，曾经，力矩限制器显得很神秘，被俗称为吊车电脑。
其实，力矩限制器(SLI)的核心算法非常简单，就是一个公式：
∑M =0
∑ M = M自重 + M 吊装- M变幅油缸 - M卷扬 = 0
在这个计算模型里面，已知的变量有：支点，吊臂自重，起重机设计结构参数，其余都是未知变量。
未知变量可以通过用传感器测量与计算得出，其中：
油缸的压力 = 油压 (p) x 活塞的面积 (A)
通过用油压传感器测量油压，活塞面积看看图纸就知道了。
油缸相对于支点的力矩半径R(油缸)，通过查图纸
F(自重)：通过查图纸，或计算得出
F(臂架自重)相对于支点的半径R(自重)
这个稍微麻烦一点，由于伸缩臂起重机半径不好直接测量，所以通过测量臂架长度L和角度θ，然后R=L*cos(θ)。
对于有的伸缩臂起重机，制造商可以通过其他传感器和逻辑计算来计算出半径R，但原理都是一样的。
F(吊装)相对于支点的半径(吊重)，参照上面R(自重)
……
现在唯一剩下的变量就是：F吊重和F卷扬拉力
F吊重 = n * F 卷扬拉力
n= 吊装倍率（根据工况不同，看实际起重机就能够知道的已知量）
其实最理想的吊重测量方式就是在吊钩和吊机上装传感器来直接测量了，但是由于结构复杂和信号传输困难（想一下，吊钩要不停地上下，如果布线……）。
有的厂家能够通过使用三滑轮测力传感器测量出钢丝绳的拉力F卷扬拉力，但由于三滑轮测力传感器本身的误差大稳定性差的原因，目前的制造商基本不再测量钢丝绳的拉力。
怎么办？再看一下
∑M =0，起重机达到平衡状态，力矩平衡…
在这个公式中，唯一的未知量就是F吊重（或者F卷扬拉力，这两个是个倍率关系），根据上面的方程就能够计算出吊重。
所以，大部分按照力矩来设计的起重机所起吊的重物的重量是通过间接测量和计算而得出的。
难怪有的用户时常要抱怨，吊车力矩限制器吊重显示不准，尤其是大吊车吊小东西的时候。
看了上面的力矩限制器的工作原理您能够明白，这有情可源，各种传感器和结构参数的误差最后都累积到计算出来的吊重上，更不要说机械结构本身的摩擦力等因素的影响。
关于这个，其实相关的国际和国内标准都有规定，相对比较复杂一点，就不讨论
了。
只需要记住一点：
力矩限制器不是电子秤，力矩限制器是安全系统，不是称重装置。
计算出来了，并没有完事，力矩限制器还需要把测量和计算出来的数据和额定设计数据（性能表）进行比较……
如果实际数据小于设计额定数据：一切正常
如果实际数据开始接近设计额定数据：预警和报警
如果实际数据达到或超过设计额定数据：报警、输出、切断或启动执行机构（譬如液压阀）
总结一下，到此为止，力矩限制器的核心功能就是测量相关参数、进行计算、然后比较…..
输入：测量、参数输入、锁定机器、打强制等等
核心: 计算 + 比较
输出：显示测量和计算参数、声光报警、电信号输出
力矩限制器的其他功能
当然现代力矩限制器除了具备以上核心功能外，还有一些提高工作效率方便工作的辅助功能，主要有：
- 虚拟墙（幅度和高度限制等）
- 臂架控制
- 支腿控制
- 调试
- 诊断
- 数据记录
- 其他控制功能
- ……
如果看完这篇文章，您还是有一些不太明白，没关系，您只需要记住四个字母： ∑M =0。