超载限制器

## 产品简介超载限制器（Overload Limiter），亦称起重量限制器或载荷限制器，是桥式起重机、门式起重机、电动葫芦等起重设备的专用安全保护装置。它与力矩限制器的核心区别在于：超载限制器仅监测垂直方向的起吊载荷，不涉及幅度、仰角等多维参数，因此系统架构更简化、部署更便捷、成本更具优势，非常适合桥吊和电动葫芦类直线起吊场景。超载限制器的工作原理如下：吊重载荷通过称重传感器转换为毫伏级电压信号，经信号调理与放大电路处理后送入A/D转换器转换为数字量，微处理器（MCU）根据预设的额定载荷值计算实时载荷百分比，并将计算结果与四段报警阈值逐级比较，通过继电器驱动声光报警器和控制电路执行相应动作。整套系统支持零点自动追踪和温度补偿功能，能有效抑制因传感器蠕变、温漂和电路老化导致的测量漂移。## 适用范围超载限制器适用于以下起重机类型和场景：**电动单梁/双梁桥式起重机：** 这是最典型的应用场景。超载限制器安装在起升机构卷扬底座或吊钩滑轮组处，对吊载进行实时监测。常见的起重量范围从0.5吨（小型电动葫芦）至600吨（重型桥式起重机），单台设备即可覆盖绝大部分轻中重型桥吊标定。**电动葫芦：** 包括钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦。超载限制器作为电动葫芦的标准配置（根据JB/T 5317《环链电动葫芦》及GB/T 3811《起重机设计规范》），在电动葫芦本体集成传感器和控制模块，实现紧凑化设计。尤其适合悬挂在工字钢轨道上频繁移动的轻型起吊作业。**门式起重机：** 又称龙门吊，广泛应用于露天堆场、铁路货场、造船厂、物流园区等。超载限制器安装在起升机构内，户外环境要求传感器和控制器具备更高的防护等级和抗紫外线老化能力。**冶金铸造起重机：** 这类专用起重机在钢铁冶炼车间内使用，环境温度高、粉尘多、电磁干扰极强。超载限制器需采用高温传感器、特殊防护外壳和加强型抗干扰电路。## 系统组成超载限制器由以下几大功能模块构成：- **称重传感器：** 采用电阻应变式称重传感器，量程范围5t～600t标准系列（可按客户需求定制），综合精度±0.1%～±0.3%F·S。传感器采用不锈钢或合金钢材质，焊接密封或环氧树脂灌封工艺，防护等级IP68（可在1米水深连续浸泡30分钟）。信号输出为2.0mV/V～3.0mV/V的毫伏级差分信号。- **信号调理模块：** 包含精密仪表放大器（如AD620/INA128系列）、有源低通滤波器（截止频率10Hz～50Hz可调）、参考电压源和温度补偿电路。将传感器输出的微弱毫伏信号放大至0～5V或0～10V标准电压信号（或4～20mA电流信号），滤除高频噪声后送入A/D转换。- **主控板（微处理器模块）：** 基于ARM Cortex-M0/M3内核微处理器（如STM32F0/F1系列），主频48～72MHz。内置12位～24位Σ-Δ型ADC，最高采样率128SPS。通过软件实现数字滤波（均值滤波+中值滤波融合算法）、非线性校准和温漂补偿。板载8KB～64KB Flash用于固件和数据存储。- **显示模块：** 采用LED数码管（三位/四位红色高亮显示）或工业级单色/彩色液晶显示屏（128×64点阵或240×128点阵）。实时显示当前载荷值、额定载荷百分比、报警状态和系统故障码。支持中文/英文菜单切换。数码管型在强光下仍有良好的可视性。- **控制输出执行器：** 采用3～4路独立继电器，触点容量30A（AC 250V/DC 30V），直接控制起升电机接触器线圈和报警器。执行器内部包括防电弧电路和续流二极管保护。- **声光报警器：** 高分贝蜂鸣器（≥85dB）+ 高亮LED指示灯（红/黄/绿三色）。## 技术参数- 额定量程：5t、10t、20t、30t、50t、100t、200t、300t、500t、600t（标准量程系列，可非标定制）- 综合精度：±3% F·S（含传感器非线性、迟滞、重复性及温度漂移）- 供电电压：AC 220V/AC 380V/DC 24V（根据起重机供电方式选择，支持宽范围输入±20%）- 功耗：≤10W- 工作温度：-20℃～+60℃- 存储温度：-30℃～+70℃- 环境湿度：≤90% RH（无结露）- 传感器防护等级：IP68（可浸入1米水深30分钟）- 控制器防护等级：IP54（面板），IP43（箱体）- 继电器触点容量：AC 250V/30A，DC 30V/30A- 报警响应时间：≤100ms- 模拟量输出（选配）：4～20mA 或 0～10V，对应0～120%额定载荷- 通信接口（选配）：RS-232/RS-485/Modbus RTU协议- 过冲抑制：启动瞬间信号过冲抑制时间≤500ms## 功能特点**四段分级报警：** 这是超载限制器的核心功能，分为四个报警阶段——第一阶段（轻载/20%以下）：绿色指示灯常亮，表示设备处于安全轻载状态，蜂鸣器静音。第二阶段（预警/90%～99%）：黄色指示灯点亮，蜂鸣器发出间歇短促提示音（0.5秒响/0.5秒停），提醒操作人员即将达到额定载荷。第三阶段（延时报警/105%～109%）：红色指示灯点亮，蜂鸣器发出连续长声报警，同时延时继电器在设定延时时间（1～10秒可调）后断开起升电机上升接触器回路，吊钩仅允许下降操作。延时机制防止因瞬时冲击载荷导致不必要的停机。第四阶段（立即报警/≥110%）：红色指示灯紧急闪烁，蜂鸣器发出急促连续报警声，立即断开起升电机全部控制回路，需手动复位后方可解除锁定状态。**零点自动跟踪：** 传感器因为温度变化、弹性元件蠕变或传感器安装预压等原因可能产生零点漂移。超载限制器在上电时自动执行零点校准，同时在运行过程中持续进行微调——当检测到传感器空载信号持续稳定超过设定时间（通常为30秒）且无起升操作时，系统将当前信号判定为空载状态并更新零点基准值，从而消除长期使用中的零点漂移累积误差。**自诊断与故障保护：** 系统在每次上电时和设备运行过程中周期性地进行自检，检测内容包括传感器断线/短路检测、A/D转换器通信异常、存储器读写错误、供电电压过低/过高等。一旦检测到故障，系统立即进入安全保护状态，通过故障码在显示器上指示具体异常位置，同时强制切断动力输出通道。**参数非易失存储：** 额定载荷值、报警阈值、延时时间、系统校准系数等关键参数存储在EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）中，即使完全断电，数据可保存10年以上，确保在更换电源或维修后无需重新标定。**扩展功能（选配）：** 支持4～20mA模拟量输出，可将实时载荷百分比发送给起重机PLC控制系统进行联动；支持RS-485/Modbus总线，可接入工厂DCS或MES系统实现集中监控；可加装GPRS/4G模块实现远程报警推送和数据回传。## 规格参数**超载限制器配置表**

配置类型	适用机型	仪表型号	传感器类型	起重量范围
轻载型	电动葫芦（单梁）	WTL-OC-A100	旁压式传感器	0.5t～10t
中载型	桥式起重机（双梁）	WTL-OC-A300	板环式传感器	10t～100t
重载型	重型桥式/门式起重机	WTL-OC-A600	三滑轮传感器	100t～600t

**超载限制器参数表**

参数项	技术指标
额定载荷范围	0.5t～600t
综合精度	±0.5%F·S
报警阈值设置	90%/100%/110%（三级可调）
报警响应时间	≤200ms
工作环境温度	-20℃～+60℃
供电电压	AC 220V/DC 24V
防护等级	控制器IP54，传感器IP67
继电器输出	2路独立（报警+控制）
通信方式	RS-485/4～20mA模拟输出

## 总结超载限制器作为桥式起重机、电动葫芦、门式起重机等以垂直起吊为主要工作方式的起重设备的标准安全装置，在工业生产和物料搬运领域扮演着不可或缺的角色。它结构紧凑、系统简洁、成本合理，具备从0.5t起步到600t的全量程覆盖能力。四段分级报警机制在保障作业安全的同时，通过延时报警设计有效避免了频繁误停机对生产效率的影响。IP68的传感器防护等级、宽温工作能力、自诊断功能和参数非易失存储等特性进一步提升了产品的可靠性和适用场景范围。对于拥有桥吊、龙门吊和电动葫芦的各行各业——从机械加工车间到冶金工厂，从仓库物流到码头堆场——安装符合国家标准的超载限制器是实现安全生产标准化建设的核心环节之一。