近年來國外一些專家指出，物料搬運(yùn)工程技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)中最薄弱，最迫切需要解決的領(lǐng)域之一，但也是最具潛力，最有發(fā)展前途的領(lǐng)域之一，提出了物料搬運(yùn)技術(shù)是第三利潤源的概念。物料搬運(yùn)機(jī)械通常包括起重機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、裝卸機(jī)械、倉儲機(jī)械、工業(yè)搬運(yùn)車輛和水工機(jī)械共６大類產(chǎn)品。我國把物料搬運(yùn)機(jī)械習(xí)慣稱為起重運(yùn)輸機(jī)械。由于起重機(jī)械具有品種多、功能強(qiáng)、作用大等特點，在物料搬運(yùn)機(jī)械中處于主導(dǎo)地位，也是最早應(yīng)用稱重技術(shù)的物料搬運(yùn)機(jī)械。

    一、稱重技術(shù)在起重機(jī)械上的應(yīng)用歷史

     起重機(jī)械是一種以間歇作業(yè)方式對物料進(jìn)行起升、下降和水平移動的搬運(yùn)設(shè)備。為了使起重機(jī)械在進(jìn)行作業(yè)的同時完成對被吊物料的稱重，人們隨之產(chǎn)生了在起重機(jī)械上裝配稱重裝置的想法和愿望。

    起重機(jī)械應(yīng)用稱重技術(shù)的歷史已有200余年。位于慕尼黑市的巴伐利亞州計量局里，保存有一只1780年左右的稱量懸掛負(fù)荷的壁式彈簧秤；在漢堡還有一臺1760年的固定起重臂式旋臂起重機(jī)，它上面裝有一臺1858年制造的十進(jìn)制秤。在19世紀(jì)上半葉，吊車（起重機(jī)）秤就以“瑞典船舶秤”的名稱而聞名于世了。1932年，帶吊索的吊車秤的誤差已經(jīng)能夠達(dá)到任一負(fù)荷的0.2%以內(nèi)，從而得到了型式批準(zhǔn)。

    二、稱重技術(shù)在起重機(jī)械上的應(yīng)用現(xiàn)狀

    隨著數(shù)字化技術(shù)的突破性進(jìn)展，特別是電子稱重技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了起重機(jī)械機(jī)械化、自動化、集成化以及智能化的發(fā)展。由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，促使大型化、高速化和專用化的起重機(jī)械具有自動化、智能化和信息化的性能特征。現(xiàn)代稱重技術(shù)的應(yīng)用已使各種起重機(jī)械在作業(yè)環(huán)境內(nèi)直接參與進(jìn)行物料的裝卸、運(yùn)輸、升降、分揀、堆垛、儲存甚至配送，有時還能夠?qū)ξ锪现苯舆M(jìn)行計量、識別、跟蹤和管理等等。

    目前，在起重機(jī)械上使用的稱量裝置按功能通?？煞譃殡娮拥醭雍吞厥夥Q重裝置兩類。獲得廣泛使用的電子吊秤，相關(guān)說明較多，在此不加以闡述。特殊稱重裝置主要是指在起重機(jī)械上已經(jīng)普遍使用的起重量限制器。

    三、起重量限制器

    1．名詞定義

    起重量限制器是一種通過檢測起吊重量防止起重機(jī)械處于超載作業(yè)險情的稱重保護(hù)裝置，也稱為起重機(jī)超載限制器或起重機(jī)負(fù)荷限制器。

     2．《起重機(jī)械安全規(guī)程》規(guī)定

     GB6067—85《起重機(jī)械安全規(guī)程》中規(guī)定：大于20t的橋式起重機(jī)、大于10t的門式起重機(jī)應(yīng)安裝超載限制器；其他噸位的橋式和門式起重機(jī)以及電動葫蘆單梁或雙梁起重機(jī)宜裝超載限制器。

     3．起重量限制器的組成

    起重量限制器一般由電阻應(yīng)變片式稱重傳感器和稱量控制儀表兩部分組成。稱重傳感器用于檢測起吊重量；稱量控制儀表根據(jù)起吊重量進(jìn)行判別，輸出相應(yīng)的狀態(tài)控制信號。

     4．結(jié)構(gòu)特點

     起重量限制器的最大特點是有效的同起重機(jī)械的具體結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，確保稱重傳感器和稱量
控制儀表的使用不破壞起重機(jī)的安全性。同時，應(yīng)滿足性能可靠，檢修方便，測量準(zhǔn)確度高的功能要求。
根據(jù)電動葫蘆單梁或雙梁起重機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式，起重量限制器通常采用板環(huán)式或別繩式稱重傳感器，安裝位置處于鋼絲繩的固定端；稱量控制儀表通常安裝在司機(jī)室里或控制按鈕站上方。
結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

 

    根據(jù)橋式、門式起重機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式，起重量限制器通常采用雙剪切梁橋式稱重傳感器安裝在起重機(jī)卷筒的軸承座下方或采用軸式稱重傳感器安裝在起重機(jī)定滑輪軸上；稱量控制儀表通常安裝在司機(jī)室里。安裝形式如圖2所示。結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

    

 

5．主要技術(shù)參數(shù)

適用范圍：0.5～500噸各類起重機(jī)；
綜合誤差：≤±5%；
顯示誤差：≤±3%；
動作誤差：≤±3%；
報警點的設(shè)定：
（1）預(yù)報警點：額定起重量的90%；
（2）延時報警點：額定起重量的105%；
（3）立即報警點：額定起重量的130%；
延時報警時間：1～2秒；
傳感器過載能力：1.5倍；
使用環(huán)境條件：-10℃～ 50℃ 90%RH；
電源電壓：380V-15%( 10%) 50HZ
繼電器觸點容量：AC380V 2A；
傳感器防護(hù)等級：IP65；
電器控制箱防護(hù)等級：IP42。

    6．工作原理

    稱重傳感器檢測起吊重量，輸出信號由放大器進(jìn)行放大。放大后的信號送入稱量控制儀表。稱量控制儀表根據(jù)重量信號與“預(yù)報警”、“延時報警和控制”及“立即報警和控制” 三個基準(zhǔn)重量信號設(shè)定值進(jìn)行比較判別，輸出相應(yīng)的狀態(tài)控制信號。三個基準(zhǔn)重量信號設(shè)定值分別設(shè)定在額定載荷的90%、105%和130%。當(dāng)起吊載荷重量達(dá)到額定載荷的90%時，稱量控制儀表使蜂鳴器發(fā)出斷續(xù)的鳴響。起重機(jī)起升的瞬間，由于起升加速力的作用，將會產(chǎn)生暫時的沖擊載荷現(xiàn)象。為避免起升時的沖擊載荷引起的瞬間假超載， 稱量控制儀表具有延時判別功能。1～2秒鐘的延時結(jié)束時，如果超載現(xiàn)象仍存在，則判定是真正的超載，稱量控制儀表立即輸出信號切斷起重機(jī)的起升主回路，同時蜂鳴器長鳴。對超載信號的延遲，是在一定超載范圍內(nèi)進(jìn)行判別的。如果超載大于額定載荷的130%時，則無論是實際超載還是沖擊載荷引起的動載超載，稱量控制儀表均輸出信號切斷起重機(jī)的起升主回路，同時發(fā)出聲光報警，即立即報警控制。由于稱量控制儀表輸出信號只切斷起重機(jī)的起升主回路，因此不會影響起升回路進(jìn)行下降等機(jī)構(gòu)的動作。


     從1986年第一臺起重量限制器的問世，到2006年底創(chuàng)造約2億元人民幣的銷售產(chǎn)值，乃至國家標(biāo)準(zhǔn)立法的事實均證明了起重量限制器不但為生產(chǎn)企業(yè)帶來了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，同時也產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的社會效益。
目前，大型高效的起重機(jī)械新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)，特別是現(xiàn)代工業(yè)稱重技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為起重機(jī)械參與物料搬運(yùn)過程中獲得決定性參數(shù)的重要測量環(huán)節(jié)，是有效創(chuàng)造第三利潤源的基礎(chǔ)與保障。