ACS200型起重力矩限制器.docx

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ACS200型起重力矩限制器

ACS-200型起重力矩限制器

前言

随着我国改革开放的逐步深入，社会主义经济建设速度逐年加快，工程建设领域对移动式起重机和其他起重机的需求逐年上升，各种起重机从依赖进口发展到以国产为主导的新阶段。

起重机的机械结构、液压或电气传动经过多年努力，工作性能先后已达到或接近国外国内同类产品的水平。

根据GB6067-85《起重机械安全规程》、ZBJ80003-87《汽车起重机和轮胎起重机技术要求》强制规定起重量为16吨及16吨以上的起重机应装设起重矩限制器。

但我国力矩限制器的研制时间较短，起点水平低，基本上是解剖仿制日本多田野、加藤八十年代中期的产品，可靠性差，直接影响起重机作业过程中的国家财产及工作人员的安全。

由于没装力矩限制器而发生的安全事故屡有发生，其景象惨不忍睹，其直接损失少则十几万元，多则上百万乃至上千万元。

例如：

1.在广东某地，35T起重机施工时超载翻倒、吊臂折断，当场砸死一人，直接经济损失35万元。

2.一台25T起重机在某宾馆旁施工超载翻倒，32米长的吊臂折断，当场砸坏高级轿车三辆，所幸无人伤亡，直接经济损失105万元。

3.一台50T起重机在珠江边上施工，因超载倒插入江中，吊臂折断，发动机砸坏，死、伤各一人，直接经济损失60多万元。

4.新疆一台40T起重机在国防施工中，因超载整车翻倒、吊臂折断，使解放军一位排长和两名战士遇难。

为了确保起重机作业的安全，进入九十年代以来，国外起重机械生产厂商先后研制成以文本方式显示的新型力矩限制器，逐步替代了笔段式数码显示的方法。

成功的如美国的GERVE公司。

随着我国电子技术的飞速发展，计算机应用技术水平的提高，加上国产起重机的配套要求，为我们研制具有国内领先水平的新一代智能力矩限制器创造了机遇。

湖南省浦沅集团有限公司（浦沅工程机械总厂）根据客户的迫切要求，上报国家机械工业部批准立项（编号96117304）从95年开始研制ACS-200型智能力矩限制器。

一、总体概况

ACS-200型起重力矩限制器是以现代高档单片机为主体，与传感器和全自动执行机构组成全汉字及图形显示的新型智能式起重安全信息处理系统。

该系统能自动、准确、可靠地对超载危险工况进行报警，切断和限制危及起重机安全的动作，保证起重机作业的安全。

该系统采用大型图形点阵液晶显示器和汉显技术，能直观清晰地显示出起重机工作图形和汉字菜单，并能同时显示长度、角度、额定起重量、力矩百分比、幅度、倍率、作业区域等多项工况参数。

ACS-200型起重力矩限制器还具有独特的自诊断功能，用汉字提示故障现象及排除方法。

还具有“黑匣子”功能，可自动记录起重机在作业过程中的超载危险工况，为事故分析处理提供可靠依据。

ACS-200型起重力矩限制器，不但可适用于16-200吨汽车起重机，还可适用于轮胎起重机、履带起重机、塔式起重机等。

该产品已成功地在下列起重机上应用：

a）国产16-80吨汽车起重机

b）日本产KATO、TADANO等20-75吨汽车起重机

c）芬兰洛科姆（LOKOMO）36吨汽车起重机

d）德国产40吨汽车起重机

e）英国产COLES75吨、140吨汽车起重机

f）国产50吨履带吊

g）日本40、50吨履带吊等

二、技术特点

a）ACS-200型起重力矩限制器所采用的软件数学模型为多元函数型，它具有无级连续性的特点。

国外现用的线性插补型数学模型存在着首尾盲区和网格阶梯，不具有连续性，因而形成的报警保护功能也是有盲区的。

b）在压力传感选用上，ACS-200型起重力矩限制器选用的新型扩散硅压阻式压力传感器是在单晶硅片上，用激光刻蚀和扩散法形成敏感元件，敏感元件和单晶基体之间无粘接剂，不存在蠕变，因而长期稳定性好。

而应变片式压力传感器的敏感元件是用粘接剂在铁质弹性基体上，粘接剂对温度、湿度较为敏感，容易产生蠕变，长期稳定性差。

c）在起重机械产生故障或力矩限制器产生故障时，ACS-200型起重力矩限制器有汉字故障诊断软件，可直观可靠地根据故障诊断提示进行检查和维修。

而无汉字故障诊断软件的力矩限制器，在产生故障时，即使有故障代码的情况下，维修人员往往无从判断故障的所在部位和确定排除方法。

d）具备黑匣子功能，可自动记录起重机在作业过程中的危险工况，为事故分析处理提供可靠依据（根据用户需要可记录10-100次）。

e）用图形、文字、数据、条码等同时显示起重机工作时间的参数、起重臂长度、仰角、额定起重量、实际起重量、力矩百分比、工作半径、钢丝绳倍率和起重机当时所能承受的工作范围和起重能力。

三、与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

a）国产力矩限制器性能对比

通过对国内几种力矩限制器的检索，其主要技术性能对比见附表一和图片。

b）ACS-200型起重力矩限制器对起重机数据的分析处理采用优化拟合技术，大大地提高了精度。

与国外90年代初起重力矩限制器对比，详见附表二。

四、创新点

智能型与国外90年代中期产品比较，创新点主要表现在：

a）成功地解决了以往国内外力矩限制器的工作盲点、盲区问题，使起重机工作更加可靠。

我们浦沅曾多次派员工到日本、西德、美国等学习起重机的设计开发和制造技术。

在学习和交流中感到以往普通采用的线性插补不能完全满足起重机多机构同时无级调速的工况，存在着网格阶梯中不可预见的盲点及盲区。

而ACS-200型智能力矩限制器采用连续的多元函数型数学模型，能完全适应起重机的全部工况要求。

b）完善的“黑匣子”功能和自适应自诊断功能。

用汉字方式表达各种信息。

自动记录超载次数和超载时的工况参数，为分析事故原因和设备管理提供直观数据。

c）采用大型点阵图形显示器代替笔段码显示器，用直观的图形代替单一数。

d）完善的设计技术方案，在功能上、长期稳定性上和精度上完全满足国标GB12602-90《起重机械超载保护装置安全技术规范》、GB7950-87《臂架起重机起重力矩限制器通用技术条件》和起重机全天候的恶劣环境要求，技术上处于国内领先水平。

e）其独到之处是除图形与一般工作参数外，还能显示出起重机任何状态下所能承受的工作范围和起重能力等数据。

五、推广应用及效益

ACS-200型起重力矩限制器技术先进、性能可靠，成功地解决以往国产产品存在的问题。

其技术性能指标居国内领先水平，达到国外同类产品先进水平，完全可替代进口产品，已开始在国内广泛推广应用，确保起重机机械作业安全，为劳动安全保护工作做出突出贡献，取得可观的经济效益和巨大的社会效益。

型号

名称

显示方式

数学模型

数据盲区

力传感器型式

生产厂家

ACS-200

起重力矩限制器

液晶大屏幕图形及汉字显示

多元函数

无

新型扩散硅压阻式

长沙浦沅电子安全信息技术开发有限公司

DS-350、150

力矩限制器

指针表及LCD数码显示

线性插补

有

应变片式

长江-PAT电控技术有限公司

LX-2

力矩限制器

LCD数码显示

线性插补

有

应变片式

中国航空工业总公司三十一所北京三发高科技实业总公司

LD系列

全功能起重力矩限制器

LCD数码显示

线性插补

有

应变片式

宜昌市能达通用电气公司自动化仪表厂

TLX

力矩限制器

LCD数码显示

线性插补

有

应变片式

葛州坝水电学院电子仪器设备厂

YQL

微机力矩限制器

液晶显示

线性插补

有

应变片式

四川宜宾专用微机厂

商号

国别

采用大屏幕图形显示技术时间

黑匣子功能

故障信息方式

系统参数设置

系统综合精度

最大额定起重量

最小额定起重量

PAT

德

1991年

无

显示简单故障代码，需查代码表判断故障信息

采用硬件设置

±3%

±8%

TADANO

日

无

无

同上

同上

±5%

±15%

KATO

日

无

无

同上

同上

±5%

±15%

浦沅

中

1995年

有

用汉字直观清查找显示故障信息

采用参数软件设置技术

±3%

±5%

（安