产品结构ｌ ＰＲ。。岍ｓ＆ｓ ｃＴｕＲＥ 双侧力矩控制系统在双臂塔机式抱杆上的应用 王汉炜，范树会，潘峰，楼伟民 杭州 ３１００１４） （浙江省建设机械集团有限公司，浙江［摘要］介绍了一种用于双臂塔机式抱杆上的安全保护装置——双侧力矩控制系统。它通过２套力矩 器的组合，实现对抱杆两侧吊重不同步产生的不平衡力矩的监测和控制，确保抱杆运行时，将双侧 不平衡力矩控制在设计范围内；同时可以省去人工用经纬仪观察抱杆偏斜以判断不平衡弯矩的工作，节 省了资源。 ［关键词］抱杆；不平衡力矩；力矩器 ［中图分类号］ＴＨ２１３．３ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００１—５５４Ｘ（２０１２）０４—０１０８—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ—ｓｉｄｅ ｔｏｒｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ—ｂｏｏｍ ｔｏｗｅｒ ｃｒａｎｅ ｔｙｐｅ ｇｒｉｐｐｉｎｇ ｂａｒ ＷＡＮＧ Ｈａｎ—ｗｅｉ，ＦＡＮ Ｓｈｕ—ｈｕｉ，ＰＡＮ Ｆｅｎｇ，ＬＯＵ Ｗｅｉ—ｍｉｎ 随着近年来多条跨江、跨海、跨山谷输电线 路架设，１００ｍ以上电力高塔的建设越来越多。由 于电力高塔组装部件重量大、安装高度高，在吊装 方式上越来越多地采用电力抱杆。 装力矩器，对两侧吊重产生的力矩同时进行检 测，当两侧的不平衡力矩差值超过设定值时，系统 自动进行控制，停止起升。 目前，市场上使用较多的电力抱杆为双平臂 和双动臂塔机式抱杆，这两种抱杆是对称起吊重物 的，但在实际使用过程中，由于加载、卸载及变幅 动作的不同步，两侧存在力矩不平衡的问题，当不 平衡力矩超出设计值，则会引发事故。为了控制抱 杆双侧吊重的平衡，一般采用经纬仪测量立柱的偏 摆状况，这种方法需要专门人员对抱杆进行实时监 测，使用不方便且存在安全隐患，容易引发安全 事故。 双侧力矩控制系统是针对上述安全隐患而设 计的一种安全保护装置，通过该控制系统，可以实 现抱杆双侧力矩平衡的自动控制，同时又能达到抱 杆安全运行的目的。 １．塔顶２．上支座３．摇臂４．吊钩５．下支座 ６．腰环７．加强标准节８．回转机构９．回转支承 １０．变幅机构１１．起升机构１２．电控系统 １４．标准节 ｌ３．双侧力矩控制系统１双侧力矩控制系统的结构原理 双平臂式和双动臂式抱杆都安装有塔顶，吊 图１双动臂塔机式抱杆结构图 双侧力矩控制系统由２套力矩器组成，按 臂通过拉杆或拉索与塔顶连接，图１为双动臂塔机 式电力抱杆的结构图。当吊臂吊重后，塔顶主弦杆 会产生一个微量变形，通过测量该微量变形就可得 ［收稿日期］２０１１－１０—０９ ［通讯地址］王汉炜，浙江省杭州市朝晖路ｌ７５号联锦大厦 Ａ座浙江省建设机械集团有限公司 出吊重产生的弯矩。抱杆塔顶双侧主弦杆都需要安 １ ０８建筒机械２０１２．４（ｔ－半月 结构形式可分为电子式和机械式两种。机械式力矩 器有拉力环式（图２所示）和弓形板式的（图３ 所示），把塔顶主弦杆的微变形进行放大，达到可 调状态。 孔 图２拉力环式力矩器 弓形板 行程开关 图３ 弓形板式力矩器 电子式力矩器采用力矩直测的方式，通 过高精度的力矩传感器（图４所示），直接测量塔 顶弦杆的微变形量，并将电压信号传送给力矩监测 仪表进行处理，其精度比机械式更高，能够更加直 接、真实地反映不平衡力矩的变化情况。采用电子 式力矩器还可进行实时显示，更加直观。 图４力矩传感器 ２双侧力矩控制系统的控制原理 双侧力矩控制系统在塔顶安装位置如图５所 示，２套力矩器分别安装在塔顶两侧主弦杆 上，呈受拉状态。 图５双侧力矩控制系统安装位置示意图 ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ２０１ ２．４ １ ０９ 产品结构Ｉ ＰＲ。。岍ｓ＆ｓ ｃ ￡ 每个力矩器设有２个控制点，ＩＩ］８ｏ％力矩 和１００％力矩，对变幅和起升机构进行控制。电力 ＰＬＣ，当对应的力矩控制触点动作时，给出相应的 停止起升与变幅机构向增大不平衡弯矩的方向运 动，并允许司机操作起升与变幅机构向减小不平衡 表１所示。 抱杆属于大型施工机械，其控制方式基本上都采用 弯矩方向运动。双侧力矩控制系统控制动作对应如 信号￣ＩＰＬＣ，ＰＬＣ根据给定的信号进行自动控制， 表１双侧起重力矩控制系统控制动作表 １００％力矩 ８０％力矩 １、小车Ａ、Ｂ低速向外运行时：小车Ａ（Ｂ）停止，小车Ｂ（Ａ）继续向外运行，当８０％力矩保 护消除３ｓ后，小车Ａ（Ｂ）自动恢复向外运行 １、停止小车 ２、小车Ａ、Ｂ高速向外运行时：小车Ａ降至低速运行，小车Ｂ继续高速运行，当８０％力矩保护 Ａ、Ｂ的动作 消除３ｓ后，小车Ａ自动恢复高速运行 力矩限 ２、起升机构Ａ ３、小车Ａ、Ｂ低速往内运行时：小车Ｂ停止向内运行，小车Ａ继续向内运行，当８０％力矩保护 制器Ａ （Ｂ （Ｂ）动作与 消除３ｓ后，小车Ｂ自动恢复向内运行 ８０％力矩时相 ４、小车Ａ、Ｂ高速往内运行时：小车Ｂ降至低速运行，小车Ａ继续高速运行，当８０％力矩保护 同 消除３ｓ后，小车Ｂ自动恢复高速运行 ３、人工检查 ５、起升Ａ、Ｂ同时上升时：起升Ａ（Ｂ）停止上升，但可以下降，起升Ｂ（Ａ）可继续上升，但 不允许下降 ６、起升Ａ、Ｂ同时下降时：起升Ｂ（Ａ）停止下降，但可以上升，起升Ａ（Ｂ）可以继续下降， 但不允许上升 注：表中力矩器（Ｂ）与控制动作中的（）部分对应。 浙江省建设机械公司已经在多台电力抱杆上 到了用户的一致好评。该系统及控制方法已取得了 国家发明专利。 安装了双侧力矩控制系统，在使用过程中能准确地 动作，保证抱杆的安全运行，其使用效果显著，得 （上接第１０７页） 网的转换模块，能够将机上控制信息传输到船厂的 地面指挥中心。控制器采用西门子ｓ７—３００ＰＬＣ，一 （２）上车系统的重物起升、下降、翻身、横 向平移等动作的先后顺序，与通常轨道式造船门机 体化的工控机与其连接，能够监测控制系统的运行 相同，不再赘述。状态。 （３）下车系统的行驶操作规则与单辆悬挂式 ３起重机的总体动作规则 该起重机属于特重型系列，因此其总体动作 规则专门规定如下： 轮胎组合式动力台车有所不同；因下车系统有左、 右２辆台车，行驶必须同步，且需与上车系统两小 车动作保持协调，故台车的行驶由上车司机室内的 主控系统控制，台车的驾驶室必按主控指令进行具 （１）实际使用操作时，应遵循上下车相对独 立的原则，即当上车系统做重物起升、下降、翻 身、横向平移等动作时，下车系统的台车应停止运 行；当上车系统两小车吊着重物而下车系统的台车 正在行走时，两小车应静止不动，只有当整机携带 移、起升或翻身等动作。 体操作。 轮胎式造船门式起重机是颇具特色的新机 型，其最大优点是可以不受造船厂内大车运行轨道 的和有效地利用造船厂内场地，虽然其单台造 价比轨道式高，但却省去了轨道及占地费用，且机 重物到达目的位置停车后，方可启动两小车做平 动性好。１１０建筑机械２０１２．４（ｊ＝半月刊
