起重机起重量限制器的原理及故障分析与对策

陈 波

（广东省特种设备检测研究院惠州检测院 ,516000）

起重机起重量限制器的原理及故障分析与对策

陈 波

（广东省特种设备检测研究院惠州检测院 ,516000）

起重量限制器的最大特点是有效的同起重机械的具体结构形式相结合，确保称重传感器和称量控制仪表的使用不破坏起重机的安全性。同时，也满足性能可靠，检修方便，测量准确度高的功能要求。本文根据起重机起重量限制器的基本原理与操作特点，对其具体的技术参数标准进行有效性分析，结合起重机在检验过程中产生的问题对起重量限制器的安装、调试、检验等问题的解决展开充分的研究与讨论。

起重机；起重量限制器；原理；分析

随着数字化技术的突破性进展，特别是电子称重技术的进步，促进了起重机械机械化、自动化、集成化以及智能化的发展。由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，促使了大型化、高速化和专用化的起重机械具有自动化、智能化和信息化的性能特征。现代称重技术的应用已使各种起重机械在作业环境内直接参与进行物料的装卸、运输、升降、分拣、堆垛、储存甚至配送，有时还能够对物料直接进行计量、识别、跟踪和管理等等。

目前，在起重机械上使用的称量装置按功能通常可分为电子吊秤和特殊称重装置两类。获得广泛使用的电子吊秤，相关说明较多，在此不加以阐述。特殊称重装置主要是指在起重机械上已经普遍使用的起重量限制器。目前对此研究相对较少，因此对起重机起重量限制器的研究显得十分有意义。

1 起重机起重限制器的基本原理与操作特点

起重机起重量限制器主要是由传感器、运算放大器、控制执行器以及载荷指示计等器件构成的，把显示、控制与报警等各种功能汇集在一起。其工作的基本原理是：如果起重机正在起吊物品时，传感器会出现形变，将载荷重量转变成相应的电信号，通过运算放大处理后，可以显示出载荷的具体数值。

起重机起重量限制器已经普遍应用在桥门式规格起重机与升降机中，通过对起重机本身的起升结构的取力信息直接反馈到这个仪表中进行数据的采集、比较以及读数功能，通过判断分析后显示出目前重量参数并对其进行对应的工况数值显示，超过额定起重量之后迅速切断相应的起升回路，此时起重机不可以起吊重物，从而有效达到保护起重机及起重机操作人员的安全目的。

起重量限制器主要分为机械式与电子式这两种类型，都能够使起吊的重物重量数值维持在规定数值范围以内，机械式主要根据弹簧-杠杆的物理原理；电子式一般是通过压力传感器检测起吊的重量数值，如果大于允许范围的起重数值时起升结构就无法启动。同时起重量限制器能够用作起重量指示器，其特点有测量性能好、工作可靠性高、结构轻巧便捷等。

2 起重机起重限制器的技术参数

起重量限制器是起重设备无法缺少的自动化控制仪器，这主要通过安装在受力测力点位置上称重测力传感器的作用采集到相应的重量数值信号，通过信号传输线路把信号直接反馈到操作室内的显示仪表上，从而可以使控制人员时刻能够监控到起重设备的起重数值及是否存在超载的状况，基本的技术参数标准有以下几点：

适用范围：0.5～500吨各类起重机；综合误差：≤±5%；显示误差：≤±3%；动作误差：≤±3%；报警点的设定：（1）预报警点：额定起重量的90%；（2）延时报警点：额定起重量的105%；（3）立即报警点：额定起重量的130%；延时报警时间：1～2秒；传感器过载能力：1.5倍；使用环境条件：-10℃～+50℃；电源电压：380V-15%(+10%)继电器触点容量：AC380V 、2A；传感器防护等级：IP65；电器控制箱防护等级：IP42。

3 起重机起重量限制器故障的排查与分析

起重量限制器容易出现的故障问题，通常来说主要分为五个部件的故障情况：一是传感器，二是增益电路，三是中央处理和存储，四是显示，五是执行结构。在通常情况下起重量限制器的故障问题大部分发生在传感器、增益电路以及执行结构。中央处理和存储以及显示部分发生故障问题的频率较低。下面根据传感器、增益电路以及执行机构三方面对故障问题的排查与分析进行简要的概述。

3.1 传感器故障分析

传感器故障检测：对于传感器的故障进行排查，首先使用万用表检测相应的输出信号，检查信号是否为连续信号，或者拆除传感器，同时用手进行匀速的转动，检测其输出端位置的电阻变化状况以及总电阻是否和标定数值相吻合，假如使用万用表检测数值和厂家标定数值不一致，则初步可以断定为传感器的故障问题，可以立即更换处理。

3.2 增益电路故障分析

增益电路的故障排查，一般是在排除传感器故障后进行相关的检查，一般的做法是使用替代法来进行检查：一是检查零位调整（ZERO ADJUSJ），二是检查放大倍数调整（SPAN ADJUSJ）。

以起重量检查为例，比较安全可靠的操作办法如下：首先，使用一组已知重量的重物，逐次吊起，同时依次记录显示器上对应的显示数值，对显示数值与真实数值进行逐组对比差值，假如各组的差值不变，则应调零，假如各组差值随着吊重量值增加而增加，则应调整放大倍数。

3.3 执行结构故障分析

执行结构故障状况显示正常的状态，超重时也会执行报警处理，然而无法自动停止超重的有关操作。具体检测方法是：检测电磁阀的线圈，如果起重机出现超重的情况，应当停止是否有信号传输到这个电磁阀，从而可以判断执行结构是否存在故障问题。

需要注意的是，即使在实际的安装调试环节中，厂家售后服务人员对具体使用单位的专业操作人员与电工进行技术性讲解，系统性有所欠缺。在安装完成之后，用户应当及时和厂家沟通联系，对起重机专业操作人员与电工进行全面系统的技术培训，一方面用户不会由于仪器设备发生常见故障而停用影响生产效率，另一方面生产厂家也能够降低维修维护的经济成本。

4 起重机起重量限制器的安全操作管理

起重设备是在机器施工现场危险性比较大的仪器设备，如果出现事故，通常容易导致群死群伤的严重后果。所以起重设备的安全操作问题，始终都是安全相关部门机构所高度关注的。起重量限制器是最关键的一种安全保护装置。通过实践表明，科学有效地选择与维护限制器，在一定程度上能够减少甚至杜绝起重设备由于超载超幅问题引发严重的责任安全事故，确保起重设备能够处于正常运行工作状态。

4.1 起重量限制器的资料管理

把随机附上的机关证书（比如生产许可证、产品合格证等）、重要零部件的厂家质量保证证书（比如钢丝绳、高强连接螺栓、地脚螺栓以及主要的电气元器件等）、起重机得到的相关部门机构认证颁发的安全使用证书、检查记录以及维修保养记录等各方面进行档案资料的有效管理。

4.2 起重限制器的拆装管理

起重机在实际操作过程中通常会由于各种故障问题进行维修维护，具体拆装情况较多。在拆装的具体过程中，假如因为拆装或者安装的过程不恰当，非常容易引起安全事故。所以在实际的维修维护过程中，应当让资质水平高的专业维修单位进行相应的维修维护，尤其是关系到拆装处理的情况，要认真做好系统的工作记录，谨慎检查确保无误后才可以重新投入使用阶段。

4.3 起重限制器的日常维护

起重限制器是起重机本身必备的安全配备装置，可以有效地避免安全事故的出现。这部分安全装置，需要充分注意设备维护与保养力度，严格根据操作规范标准进行相应的维护保养工作，保证安全装置保持较高的灵敏度和可靠性。

4.4 起重量限制器的电气安全

符合“一机一闸一漏一箱”的技术要求标准，对配电盘、电气柜、门锁以及柜内电气元件等各种关键机器零部件，应当根据严格的设计标准进行设计，充分体现出安全、灵敏、可靠等特点，同时安排资质水平高的机构或者个人定期进行机器设备的检查、维护以及维修工作，全面系统地建立操作执行记录的备查档案。

4.5 起重限制器的规范操作

这主要包括机器操作人员了解与掌握起重机的实际操作与基本原理，起重机应该保证安全性与可靠性，人机结合协调，安全资质水平较高。

5 结论

数字化的发展促进了起重机械机械化、自动化、集成化以及智能化的发展。由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，促使大型化、高速化和专用化的起重机械具有自动化、智能化和信息化的性能特征。因此对起重机限制器的原理及故障进行分析，并对其采取对策研究，希望对特种作业人员具有指导和借鉴作用。

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The principle and fault analysis of crane lifting weight limiter and Its Countermeasures

Chen Bo
（Guangdong special equipment detection and Research Institute Huizhou detection Institute,516000)

The weight limiter is combined effectively with crane specific structural forms and ensure weighing sensor and the weighing control instrument does not destroy the safety of cranes.At the same time, it also meets the function of reliability,maintenance,accuracy and accuracy..The according to crane weight limiter of the basic principle and operation characteristics,the specific technical parameters of the standard were validity analysis,with the crane generated in the inspection process of the weight limiter in stallation,debugging,testing,and problem solving launched a full discussion of the research and.

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