门座式起重机动态抓斗电子秤的机械称重机构

摘要

本发明属于称重装置，特别是指一种门座式起重机动态抓斗电子秤的机械称重机构。其中门机主、副钩卷筒的传动轴的轴头分别与轴承座相连接后压装于平板式传感器上表面，平板式传感器经支承基座固定在门机房的底架上，门机机械结构式负荷限制器的下端部安装有轮辐式称重传感器，它与平板传感器组成了主称重机构；它还包括用于门机抓斗电子秤调幅称量补偿的自动计数机构，以及用于门机抓斗电子秤测速、测高称量补偿的自动计数机构，本发明解决了现有技术存在的计量失准和重复性误差极大的问题。具有计量准确迅速、且稳定可靠，为港口节约了成本支出，提高了装、卸船的工作效率和经济效益等优点。

说明书

技术领域

本发明属于称重装置，特别是指一种门座式起重机动态抓斗电子秤的机械称重机构。

背景技术

专利号为200720100801.0的实用新型专利中，公开了一种改进的抓斗式电子秤的称重机构，包括安装于桥式起重机起重小车上的主、副钩卷筒传动轴另一端轴支承座中间的平板式传感器并与其上下表面分别与轴承座、支承基座串接叠置为一整体的称重装置。上述现有技术应用在港口门座式起重机上，存在着门机在作业时吊臂幅距的变化、旋转和吊臂角度变化、起升速度变化等情况引起的计量一致性差和粗大误差所造成的计量失准和重复性误差极大的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种称量数值误差较小的门座式起重机动态抓斗电子秤的机械称重机构。

本发明的整体技术构思是：

门座式起重机动态抓斗电子秤的机械称重机构，其中门机主、副钩卷筒1、2的传动轴的轴头分别与轴承座3、4相连接后压装于平板式传感器5、6上表面，平板式传感器5、6经支承基座7、8固定在门机房的底架12上，门机机械结构式负荷限制器13的下端部安装有轮辐式称重传感器14，它与平板传感器5、6组成了三位一体的主称重机构。

用于门机抓斗电子秤调幅称量补偿的自动计数机构，包括安装于门机变幅机构27、28上的计数器构架29、30、磁控头31与磁铁块32。

用于门机抓斗电子秤测速、测高称量补偿的自动计数机构，包括安装于主、副钩卷筒1、2的圆形端面19上和轴承座3、4顶部的计数器支架20、21、磁控头22、23与磁铁块24。

本发明的具体结构设计还有：

平板式传感器5、6包括但不局限于采用如下装配方式：平板式传感器5、6分别装配在门机机房中的主、副钩卷筒1、2的传动轴的轴头的支承架的中部，平板传感器5、6的上、下表面分别依次与轴承座3、4、支承基座7、8串接叠置为一个整体。

其中，平板式传感器5、6的优选装配方式为：轴承座3、4的中心部位与平板式传感器5、6之间通过螺栓9固定连接，平板式传感器5、6与支承基座7、8通过螺栓10固定连接，支承基座7、8通过螺栓11分别固定在机房底架12上。

轮辐式传感器14包括但不局限于采用如下装配方式：轮辐式传感器14配接于门机机械结构式负荷限制器13的压簧式机械筒体的下端部与框架结构15底部之间。

其中，轮辐式传感器14优选的装配方式为：轮辐式传感器14的上表面螺纹配合有杈形头16，该杈形头16与门机机械结构式负荷限制器13的压簧式机械筒体的下端通过销轴17穿接连接为一整体。轮辐式传感器14的下表面经螺栓18固定在框架结构15的底部。

为防止平板式传感器5、6在非正常严重超载荷情况下，可能发生损坏断裂的情况，还包括机械安全防护机构37、38，机械安全防护机构37、38其下端部通过销轴39、40穿接固定在支承基座7、8的中央幅板上，其中下部经螺钉41、42与轴支承基座7、8上部面板的两侧固定。机械安全防护机构37、38顶端的半圆头板块43、44间隔设置于轴承座3、4上表面。

计数器构架29固定在门机变幅机构27的中心部位，其固定方式优选采用焊接固定。计数器构架30经螺栓36通过滑槽固定在计数器构架29上，磁控头31固定在计数器构架30的下端部。

计数器磁铁块32等间隔均布固定在门机变幅机构28的变距直齿条板块上，其固定方式优选采用螺钉固定。

计数器支架20、21固定在主、副钩的轴承座3、4垂直线中心的顶部，磁控头22、23配接在计数器支架调整板的滑动槽上。

磁铁块24经包装铝盒铆接于主、副钩卷筒1、2的圆形端面19上。

其中计数器支架20、21和磁控头22、23优选的装配方式为：

计数器支架20、21经螺栓25固定在主、副钩卷筒1、2的轴承座3、4垂直线中心的顶部，磁控头22、23经螺栓26固定在计数器支架调整板的滑动槽上。

本发明是这样工作的：

主称重机构的工作原理是：当门座式起重的抓斗在下降过程中落到料堆上，并操作挖料及上升抓斗时，抓斗中的物料即为负荷，主副钢丝绳卷筒1、2逆时针旋转使抓斗上升所产生的拉力作用在二个平板式传感器5、6上，以及该拉力经两个滑轮传动至机械负荷限制器13的长轴上，使长臂压缩弹簧将拉力传递到轴辐式传感器14上，从而使这三个力传感器承力产生三个与拉力成一定比例关系的电信号，综合和平衡这三个电信号(摸拟量)经放大，A/D转换产生了与重量成正比的重量值，这就是门座式起重机抓斗动态电子秤的三位一体化称重原理。因其机械信号转换成电信号并由仪表显示、控制为常规技术，故在此不再赘述。

用于门机抓斗电子秤调幅称量补偿的自动计数机构的工作原理是：门机在装卸不同吨位的货轮时，要进行变幅(距)伸缩吊臂方可作业，在长度方向进行变距，也即改变了吊臂33、34、35的长度和角度。在长力臂作业时，抓斗负荷以及钢丝绳所产生的摩擦力均比在短力臂作业时大得多，这就造成了抓斗负荷的严重失准。为了消除这种粗大误差，在门机变幅机构27、28上安装了一套非接触式自动计数机构。由于变幅机构28中的直齿条所伸缩的距离与吊臂伸缩的长度方向的距离存在着一定的比例关系，如1∶5，即直齿条推出1m，吊臂伸展的距离为5m。因此在直齿条的辐板上按一定的间距均布磁铁块，通过磁控头在直齿条推拉过程中对磁铁块数量的检测便可通过计算机或其它控制装置计算出吊臂伸展或收缩的实际长度距离，从而可以对这变距进行自动补偿，确保抓斗负荷在不同吊臂长及角度下的真实荷重，达到一定的计量准确度。由于该控制装置所涉及的显示仪表及电路为常规技术，在此不再赘述。

用于门机抓斗电子秤测速、测高称量补偿的自动计数机构的工作原理是：在主副钢丝绳卷筒1、2逆时针方向旋转时，抓斗负荷由低端向上提升，在抓斗上升的过程中负荷的重力加速度以及钢丝绳经多个滑轮所产生的摩擦力等均是一个变量，这些变量与抓斗负荷的真值应予区分并剔除，方能得出抓斗负荷的实际重量值。通过安装在主副钢丝绳卷筒1、2与轴承座3、4上的二套非接触式自动计数机构就可以自动地检测出2根钢丝绳上升的速度，并通过计数器确定出抓斗负荷所处的高度位置，从而可以输出到控制装置中计算出抓斗负荷上升时所产生的重力加速度和各条钢丝绳所产生的摩擦力，同时通过计数值可以准确确定出抓斗负荷的高端采样点位置高度H以及确定出抓斗放料后在下降过程中对抓斗和钢丝绳产生的毛重进行去皮重(置零)的低端置零点位置高度L，H、L点一旦选定，在整个抓斗作业过程中，这二套自动计数机构便可按主程序进行自控运行。由于该控制装置所涉及的显示仪表及电路为常规技术，在此不再赘述。

本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：

它解决了现有技术存在的门座吊在码头装卸船作业中抓斗在不同档位(速度)、不同幅距(变幅)和吊臂在不同角度下的旋转、上升或下降的随机性操作情况下所引起的称量数值不稳定、不一致的粗大误差和重复性误差大的技术难点，为国内众多港口通用的门座式起重机增设了一个计量准确迅速、且稳定可靠的称重计量设备，为大多数港口节约了装卸船时使用多台重载汽车和大吨位地磅用以对大宗散料进行称重计量和运输后才能确定装卸船的总重量值所付出的大量人力、物力和高额费用，为港口节约了成本支出，提高了装、卸船的工作效率和经济效益。

附图说明

本发明的附图有：

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是轮辐式传感器的装配结构示意图。

图3是机械安全防护结构的示意图。

图4是用于门机抓斗电子秤调幅称量补偿的自动计数机构结构示意图。

图5是用于门机抓斗电子秤测速、测高称量补偿的自动计数机构结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述，但不作为对本发明的进一步限定。

本实施例的整体技术构造如图示，其中门机主、副钩卷筒1、2的传动轴的轴头分别与轴承座3、4相连接后压装于平板式传感器5、6上表面，平板式传感器5、6经支承基座7、8固定在门机房的底架12上，门机机械结构式负荷限制器13的下端部安装有轮辐式称重传感器14，它与平板传感器5、6组成了三位一体的主称重机构。

用于门机抓斗电子秤调幅称量补偿的自动计数机构，包括安装于门机变幅机构27、28上的计数器构架29、30、磁控头31与磁铁块32。

用于门机抓斗电子秤测速、测高称量补偿的自动计数机构，包括安装于主、副钩卷筒1、2的圆形端面19上和轴承座3、4顶部的计数器支架20、21、磁控头22、23与磁铁块24。

其中各机构的具体构造及装配关系是：

平板式传感器5、6分别装配在门机机房中的主、副钩卷筒1、2的传动轴的轴头的支承架的中部，平板传感器5、6的上、下表面分别依次与轴承座3、4、支承基座7、8串接叠置为一个整体。

轴承座3、4的中心部位与平板式传感器5、6之间，通过螺栓9固定连接，平板式传感器5、6与支承基座7、8通过螺栓10固定连接，支承基座7、8通过螺栓11分别固定在机房底架12上。

轮辐式传感器14的装配方式：轮辐式传感器14的上表面螺纹配合有杈形头16，该杈形头16与门机机械结构式负荷限制器13的压簧式机械筒体的下端通过销轴17穿接连接为一整体。轮辐式传感器14的下表面经螺栓18固定在框架结构15的底部。

机械安全防护机构37、38其下端部通过销轴39、40穿接固定在支承基座7、8的中央幅板上，其中下部经螺钉41、42与轴支承基座7、8上部面板的两侧固定。机械安全防护机构37、38顶端的半圆头板块43、44间隔设置于轴承座3、4上表面。

计数器构架29固定在门机变幅机构27的中心部位，其固定方式采用焊接固定。计数器构架30经螺栓36通过滑槽固定在计数器构架29上，磁控头31固定在计数器构架30的下端部。

计数器磁铁块32等间隔均布固定在门机变幅机构28的变距直齿条板块上，其固定方式优选采用螺钉固定。

计数器支架20、21经螺栓25固定在主、副钩卷筒1、2的轴承座3、4垂直线中心的顶部，磁控头22、23经螺栓26固定在计数器支架调整板的滑动槽上。

磁铁块24经包装铝盒铆接于主、副钩卷筒1、2的圆形端面19上。