
轴承座式荷重传感器是卷扬启闭机过载保护的优选方案,主要基于以下核心优势:
| 优势特性 | 具体说明 |
|---|---|
| 结构一体化 | 传感器与轴承座合二为一,可直接替换原有普通轴承座,安装时间缩短60%以上 |
| 受力状态稳定 | 采用平板式双剪切梁结构,外形高度低,横向干扰小,测量精度高 |
| 过载能力强 | 安全过载能力达 150% F.S.,远超启闭机保护需求 |
| 抗振抗冲击 | 弹性体缓冲结构有效吸收振动冲击,防护等级达 IP66/IP67 |
| 精度高 | 非线性 ≤±0.05%F.S,重复性 ≤±0.03%F.S,误差可控制在 ±0.1% 以内 |
相比轴销式传感器(需嵌入轴销结构)和旁压式传感器(受钢丝绳摩擦磨损影响),轴承座式在安装便捷性、受力稳定性、维护便利性上更具优势,特别适合轴承座中心高不够的场合。
在卷扬启闭机中,轴承座式荷重传感器安装于卷筒轴承座下方:
卷筒 ──→ 轴承 ──→ 【轴承座式荷重传感器】──→ 底座/机架 ↑ 实时测量此处的压力/张力
整个保护链路如下:
载荷作用 → 传感器弹性体形变 → 应变片电阻变化 → 惠斯通电桥 → 毫伏级电信号 → 变送器(4-20mA) → 控制仪表 → 与预设阈值比对 → 触发保护动作
| 载荷水平 | 动作 | 说明 |
|---|---|---|
| 90% 额定载荷 | 🔔 发出报警信号 | 提醒操作人员注意,预防超载 |
| 110% 额定载荷 | 🛑 切断电源,停止起升 | 只允许下降运动,防止设备损坏 |
| 150% 额定载荷 | 🛡️ 传感器安全过载极限 | 传感器不会损坏,可承受短时过载 |
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 灵敏度 | 2.0 ± 0.01 mV/V |
| 非线性 | ≤ ±0.05% F.S |
| 滞后 | ≤ ±0.05% F.S |
| 蠕变 | ≤ ±0.03% F.S / 30min |
| 输入电阻 | 380 ± 2 Ω |
| 输出电阻 | 350 ± 2 Ω |
| 推荐激励电压 | 10V ~ 15V |
| 工作温度 | -20℃ ~ +80℃ |
| 绝缘电阻 | ≥ 5000 MΩ(50VDC) |
| 材质 | 合金钢(经特殊热处理) |

| 保护方式 | 原理 | 优缺点 |
|---|---|---|
| 轴承座式荷重传感器 ✅ | 测量轴承座压力 | 安装方便、精度高、受力稳定、可直接替换轴承座 |
| 轴销式荷重传感器 | 嵌入轴销测径向力 | 结构紧凑,但需改造轴销结构 |
| 旁压式荷重传感器 | 测钢丝绳张力 | 安装简单,但受绳摩擦/磨损影响精度 |
| 转矩限制器(机械式) | 摩擦盘打滑 | 结构简单,但精度低、需定期调整 |
| 电动机保护控制器(如PMC-550) | 电流/热累积判断 | 保护电机本身,不能精确反映实际载荷 |
⚠️ 电动机保护控制器(如PMC-550系列)只能保护电动机不因过流/过热损坏,无法反映闸门实际受力状态。因此,卷扬启闭机的过载保护必须配合荷重传感器使用,才能实现真正意义上的载荷保护。
根据水利水电工程实践:
在固定卷扬启闭机中,于卷筒轴承座下安装压力传感器,当启闭机运行压力达到额定压力的 90% 时发出警报;超过额定荷载 10%(即110%) 时,自动停止工作,只允许下降运动。该方法可有效保护启闭机,避免钢丝绳断裂或结构变形。
这与《水电站机电设计手册》中的规定一致:启闭机的容许超载值一般定为不得大于额定起重容量的10%,即110%额定载荷时过负荷切断装置应自动切断电源。

苏公网安备 32030202000419号
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