（中国电建集团核电工程有限公司 山东济南 250100）
摘要：近年来随着我国基建事业的迅速发展，塔式起重机在基建工程的应用也更加广泛，目前国内大部分塔机采用机械式力矩控制系统对力矩控制，这种力矩控制系统受热胀冷缩的影响大，影响塔机的力矩控制的精度，给塔机施工带来安全隐患。本文介绍了降低塔式起重机机械式力矩控制系统偏差的方法，以期为今后同类型起重设备提供借鉴。
关键词：力矩限制器；精度；滑轮；偏差
引言：近年来，我国基建事业取得了长足发展，塔机在基建工程的应用也更加广泛，塔吊施工的安全、进度、投用，很大程度的影响基建施工的质量与工期。机械式作为塔机的主要力矩控制系统，受热胀冷缩的影响，机械式力矩控制系统的偏差不可避免，直接影响着整个塔机的力矩控制的精度，给塔机施工带来安全隐患。本文通过对邹平三电扩建工程多台塔机的实地调查，反复实验，研究出降低塔式起重机机械式力矩控制系统偏差的方法，并成功应用到实践。
1现状调查、目标设定
我们通过对邹平三电扩建工程，现有的3台20t、40t、50t塔机进行调查，得知3台塔机均为机械式力矩控制系统，力矩控制系统的力矩控制存在很大偏差，偏差往往超过10%，不符合技术规范中关于机械式力矩限制器的综合误差不应超过±8％的要求。经调查得知该偏差的产生主要由机械式力矩控制系统自身问题导致的，如果能够改进机械式力矩控制系统，塔机的力矩偏差控制在5%以下，进而可大幅度的降低塔机的力矩控制偏差。因此我们决定对机械式力矩控制系统偏差的原因进行探究，并把目标设定为塔机的力矩控制偏差控制在5%以下。
2 草图绘制及原理分析
2.1力矩限制器的工作原理：起重臂吊物重量引起拉杆变形，拉杆变形通过双片弓形板变形量放大器将信号放大，通过电流进行传导，之后触动微动开关，微动开关控制电路，执行相关动作。
3机械式力矩控制系统偏差原因分析
3.1力矩限制器构件材料的热膨胀率不同
根据力矩限制器的工作原理可知，拉杆材料的弹性系数在控制力矩过程中起重要作用，其材料形变会引起精度偏差。由于力矩控制系统构件多为钢结构，受温度影响大，热膨胀会影响测量的精度，双片弓形板变形量放大器的信号放大方式为机械式放大，弓形板与拉杆材料的受热膨胀率不同，就会产生误差。同时材料的形状和尺寸不同，其热膨胀系数一般不同。拉杆为一实心钢杆，而双片弓形板为薄钢片，二者在高温天气环境下，当气温发生相同变化时，会发生不同的形变量，进而造成力矩控制偏差。
3.2力矩限制器构件微动开关原件老化
经调查目前国内自升式塔机，现行的执行机构主要为机械式控制力矩，当塔机起吊一定幅度的额定载荷达到100%的理论幅度时，力矩限制器切断上升和幅度增大方向的电源，并报警。但是经调查邹平三电3台塔机经常发生塔机报警后，因塔机自身弹性的存在，塔机报警等待数秒后继续变幅或提升，小车还可再次向前行走或吊钩还可再次向上起升一段距离的情况。经过反复试验调查得知，这是因为机械式力矩控制器仅有4对微动开关，由于当地空气湿度大，微动开关表面常常形成氧化膜，影响电信号的传播与控制，且因当地气温环境加速元件老化致使力矩控制系统精度受到影响。
3.3传动滑轮磨损严重
经现场调查塔式起重机力矩限制器重量传感器工作时，起变幅作用的多个滑轮对塔吊起重重量进行传感与控制，但常因塔机不间断工作，塔式起重机力矩控制系统重量传感器滑轮均存在不同程度的磨损。再加上平时对滑轮保养不及时，滑轮槽壁磨损通常超过原尺寸的25%，同时滑轮边缘存在不同程度的破损情况，个别滑轮出现裂纹，严重影响了重量传感器的精度。
4减少机械式力矩控制系统偏差的措施
4.1将PC力矩限制器设置为主控制装置
针对随外界温度变化，因塔机力矩限制器构件微动开关原件老化和塔机力矩限制器构件材料的热膨胀率不同，导致机械式力矩控制系统出现力矩控制精度出现偏差的问题，将PC力矩限制器设置为主控制装置，力矩控制将不通过力矩限制器，而由微计算机对重量和幅度进行直接控制，起重机械载荷量通过传感器转换成电信号，经过放大电路，A/D转换电路，由模拟量转换成数字量送往微机处理。根据存入的载重数得出要显示的数字，送往显示电路，在仪表上进行显示，以告知此时起重机械载荷的重量，同时CPU将显示的数值与满载的80%、90%、100%报警值进行比较，实现上述技术指标所定的超载自动保护。
4.2更换滑轮，增加滑轮检修频率
经现场调查塔式起重机因昼夜不间断工作，滑轮的磨损往往不可避免，因而在当前情况下，只能选取抗压强度好的滑轮进行更换，保证其使用寿命。同时加强检修频率，可由原来一月两次增改为一周一次，同时做好滑轮的日常保养，经常涂抹润滑油，保证滑轮的正常工作，从而确保滑轮对塔吊起重重量进行传感与控制。
5试验应用
塔式起重机力矩控制系统经过改进，安装调试完毕之后1个月。我们对邹平三电扩建工程3台塔式起重机力矩控制系统的偏差情况重新做了调查与统计，通过统计计算塔机力矩控制系统偏差情况调查数据，改进后力矩控制系统的偏差有了明显的降低，偏差降低为4%，成功解决了机械式力矩控制系统偏差大的问题，确保了邹平三电扩建工程塔机施工的安全。
结术语
近年来，我国基建事业取得了长足发展，塔式起重机应用也越来越广泛，本次对降低塔式起重机机械式力矩控制系统偏差大的方法研究，成功解决了机械式力矩控制系统偏差大的问题，确保了带有机械式力矩控制系统塔机的施工安全，具有较大的示范意义和推广价值。
参考文献：
[1]《起重机超载保护装置安全技术规范》GBl2602
[2]《塔式起重机技术条件》GB/T9462
作者简介：
郑龙建；男；山东济南市；37083019870412xxxx；助理工程师；从事电力生产技术管理工作。
论文作者:王海波,郑龙建
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：力矩论文; 控制系统论文; 偏差论文; 滑轮论文; 塔机论文; 限制器论文; 塔式起重机论文; 《电力设备》2017年第36期论文;