起重机超载限制器工作原理

想象你站在繁忙的工厂或建筑工地上，眼前是一台巨大的起重机正在作业。它每一次起吊，都承载着巨大的重量和责任。你是否想过，这台庞然大物是如何确保不会因为超载而引发灾难性事故的呢？答案就藏在起重机超载限制器的工作原理之中。这个装置就像起重机的“安全卫士”，默默守护着每一次作业的安全。今天，就让我们一起揭开它的神秘面纱，看看它是如何运作的。

起重机超载限制器的种类

起重机超载限制器主要分为机械式和电子式两种类型。机械式超载限制器利用杠杆、弹簧、凸轮等机械结构来实现超载限制。例如，直杠杆式超载限制器通过钢丝绳的合力与弹簧力的力矩平衡来控制起吊重量。当起吊物品超过设定重量时，杠杆会顺时针转动，撞杆顶开限位开关，从而切断起升机构的电源，防止超载。弹簧式超载限制器则通过起升钢丝绳绕过多个滑轮，利用悬浮轴带动撞杆上升，同样实现超载保护。

电子式超载限制器则更为先进，它利用传感器将载荷重量转换为电信号，并通过电子元件进行处理。这种类型的限制器具有更高的精度和可靠性，能够实时显示起吊物品的重量，并在达到预设阈值时发出预警或切断电源。

机械式超载限制器的工作原理

让我们深入了解一下机械式超载限制器的工作原理。以直杠杆式超载限制器为例，它的核心部件包括杠杆、弹簧、转轴和限位开关。在正常起吊作业时，钢丝绳的合力会产生一个力矩，这个力矩与弹簧产生的力矩相平衡，使杠杆保持稳定。一旦起吊物品超过设定重量，钢丝绳的合力增大，力矩也随之增大，超过弹簧的力矩，杠杆就会顺时针转动。这个转动会带动撞杆，撞杆进而顶开限位开关，切断起升机构的电源，从而防止超载。

弹簧式超载限制器的工作原理也类似。起升钢丝绳绕过三个滑轮，其中两个是导向滑轮，中间的滑轮轴是悬浮的。当起吊物品超过设定重量时，悬浮轴会带动撞杆上升，撞杆触动限位开关，同样切断起升机构的电源。

电子式超载限制器的工作原理

电子式超载限制器的工作原理则更为复杂，但也更为精确。它主要由传感器、运算放大器、控制执行器和载荷指示计等部分组成。当起重机起吊物品时，传感器会产生与载荷重量成正比的电信号。这个信号经过运算放大器放大后，由高分辨率的A/D转换器转化为数字信号，再由单片计算机进行处理，最终将重量值显示在屏幕上。

更具体地说，电子式超载限制器的工作流程如下：首先，载荷传感器将载荷重量转换为电信号。目前，常用的载荷传感器有电阻应变式和磁弹性式两种，其中电阻应变式更为常见。接下来，放大器将信号放大，然后通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号。数字信号被单片计算机读取并处理，最终转换为易于理解的重量值。

超载限制器的安全功能

超载限制器的安全功能主要体现在两个方面：预警和切断电源。当实际载荷达到额定载荷的90%时，比较器会输出高电位，驱动声光电路发出预警信号，提醒司机注意起重机的负荷状态。如果实际载荷超过额定载荷，比较器同样会输出高电位，触发延时电路，经过一定延时后切断起升机构的电源，防止超载事故的发生。

延时电路的设置是为了避免起重机提升起动瞬间的冲击载荷，防止误动作。例如，当起重机刚刚启动时，可能会产生短暂的冲击载荷，如果没有延时电路，超载限制器可能会误动作，导致起重机无法正常起吊。

超载限制器的应用场景

起重机超载限制器广泛应用于各种起重机械，如桥式起重机、门式起重机、塔式起重机等。在建筑工地，起重机经常需要吊运各种建筑材料，如钢筋、水泥、砖块等，这些材料的重量往往不固定，超载限制器可以有效防止超载事故的发生。在工厂，起重机可能需要吊运各种设备，同样需要超载限制器来确保安全。

此外，超载限制器还可以与力矩限制器配合使用，提供更全面的安全保护。力矩限制器主要监测吊重和吊点的距离的乘积，防止起重机因力矩过大而倾覆。两者结合，可以更有效地保障起重机的安全作业。

超载限制器的未来发展

随着科技的进步，起重机超载限制器也在不断发展。未来的超载限制器可能会更加智能化，例如，通过物联网技术实现远程监控和故障诊断

发布时间：2025-05-24

作者：案例展示