起重机超载限制器与力矩限制器区别：工作原理安装位置选型与校验对照

起重机安全保护装置中，超载限制器和力矩限制器是最容易混淆的两类设备。虽然两者同属过载保护范畴，但在工作原理、适用机型、安装位置和校验标准上存在本质区别。本文从工程实际出发，详细对比两类限制器的技术差异，帮助设计选型和日常维护中准确使用。

一、定义与原理区别

超载限制器（Overload Limiter）是一种通过测量起升载荷实际重量、与预设额定值比较后自动切断起升动力或发出报警的安全装置。其原理是通过安装在定滑轮轴端或吊钩横梁处的拉力传感器（或轴销式传感器），将载荷力转换为4~20mA模拟量电信号，经控制器与设定阈值比较：当载荷达到额定值110%时发出声光预警并切断上升回路（下降回路保持畅通），达到125%时强制切断起升接触器线圈实现硬停机。超载限制器的核心逻辑是单一变量比较——只关心当前吊重的绝对质量是否超过额定起重量。

力矩限制器（Load Moment Limiter, LML）是专门为变幅式起重机设计的安全保护装置。与超载限制器不同，LML同时采集起重载荷和臂架幅度两个变量，实时计算载荷x幅度得出的实际起重力矩，再与该工作幅度下的额定起重力矩曲线比较。当实际力矩达到额定力矩的90%~100%区间时发出预警，超过100%时自动停止危险方向的动作（禁止增幅和起升，允许降幅和下降）。其核心逻辑是力矩曲线动态比较：同一载荷在不同幅度下安全判定结果完全不同。

二、适用机型对照

超载限制器适用于起升高度基本固定、吊重作用点位置不变的机型。典型适用对象包括：LD/LX型电动单梁起重机、LH型电动葫芦双梁起重机、QD型通用桥式起重机、MH/MG型门式起重机、CD1/MD1型钢丝绳电动葫芦等。按照TSG 51-2023《起重机械安全技术监察规程》的规定，额定起重量>=3t的桥式和门式起重机必须配备超载限制器。

力矩限制器专用于工作幅度可变的臂架类起重机。典型适用对象包括：汽车起重机、履带起重机、轮胎起重机、塔式起重机、门座起重机、铁路起重机、随车起重机等。按照GB/T 12602-2020《起重机械超载保护装置》的规定，额定起重量>=3t的臂架型起重机须配备力矩限制器。两类限制器在各自适用范围内不可互换：将超载限制器装在臂架起重机上因不感知幅度同样危险，将力矩限制器装在桥式起重机上虽无安全风险但造成成本浪费和调试复杂化。

三、传感器配置与安装位置对比

超载限制器——通常只需1个拉力或轴销式称重传感器。安装位置分三种：①定滑轮轴端安装——在钢丝绳绕过定滑轮的轴销中嵌入应变片，测量钢丝绳张力的垂直分力，适用于5~32t的中型桥式起重机；②吊钩横梁传感器——在吊钩横梁上加装拉力传感器，直接测量吊重总质量，适用于大吨位（>=50t）QD型起重机；③电机输出轴扭矩传感器——通过测量电机输出扭矩反算载荷，无需改动机械结构，适用于旧设备加装改造，但精度受电机效率波动影响（+/-5%FS）。

力矩限制器——至少需要2~3个传感器协同工作：称重传感器（测实际载荷质量）+角度传感器（测臂架仰角）+可选位移传感器（测臂长伸缩量）。称重传感器通常安装于臂架根部销轴或变幅油缸测压口，角度传感器安装在臂架回转铰点处。数据融合控制器通过载荷曲线表实时计算当前幅度下的允许力矩。冗余双通道配置（传感器A+B同时计算，结果差异>15%即报警）已成为臂架起重机力矩限制器的行业标准配置。

四、阈值设定与报警策略

超载限制器的报警策略按三级分级。预报警级设置在90%额定载荷处，触发黄色指示灯提醒操作人员注意但不断电。报警级设置在100%额定载荷处，触发声光报警但允许完成当前动作。强制切断级设置在110%额定载荷处，切断起升接触器线圈并自锁，必须通过专门的复位按钮解除封锁。此外，超载限制器必须具有自检功能：上电时自动输出自检脉冲信号，模拟超载状态验证继电器动作是否正常。

力矩限制器的报警策略更多维。在载荷-幅度二维坐标系中，力矩限制器定义了三区：绿色安全区（实际力矩 < 90%额定力矩）、黄色警示区（90%~100%）、红色危险区（>100%）。当操作使得臂架向危险方向运动（增幅或起升），系统进入红色区时自动锁止该方向，但允许反方向运动（降幅或下降）以保证载荷安全落地。对于汽车起重机，力矩限制器还需区分前方/侧方/后方三个作业区域的额定力矩曲线。

五、校验方法与调试步骤

超载限制器标定流程——第1步：安装标准砝码或液压加载装置，先加载额定载荷的50%校准传感器零点偏移。第2步：加载至100%额定载荷，通过调节控制器增益使输出读数与标准值一致（允许偏差+/-3%）。第3步：分别加载至110%和125%验证报警和切断功能。第4步：空载回落至零载荷，验证回零误差（零位偏移 <= 1%FS）。校验记录须包含校准日期、砝码编号、各校验点实测值、校验人员签字并保存至少一个检验周期（6个月）。

力矩限制器标定流程——更为复杂，须在三个不同幅度（最小臂长/中等臂长/最大臂长）下分别进行。在每一幅度处，依次加载50%/75%/100%/110%额定力矩对应的载荷，验证力矩限制器在同一载荷数值下不同幅度的判停精度。整个标定流程约需2~3小时，由具备资质的特检机构执行并在检验报告上盖章。克鲁德重工为所有出厂起重机标配经出厂校验的超载限制器，并随设备附带校验报告和操作手册。

六、常见安装与调试错误

误区一：传感器信号线与动力电缆同管敷设——超载限制器和力矩限制器的称重传感器信号为毫伏级微弱信号（通常2mV/V激励），与变频器输出的PWM动力电缆同管敷设时，电磁耦合会在信号线上感应出数倍于有效信号的噪声，导致控制器误报或读数跳变。正确做法是传感器信号电缆单独穿钢管敷设，钢管一端接地。克鲁德重工在出厂安装中严格执行信号线与动力线分管敷设规范，并提供现场安装指导服务。

误区二：校验时跳过零载荷验证——许多现场调试只校验满量程点而忽略零点。传感器零点漂移超过1%FS时，全量程的线性度已受影响。每次校验必须从零载荷开始，记录零点读数，再逐步加载。

误区三：力矩限制器只验证最小臂长工况——臂架在最小臂长时额定力矩最大，但如果角度传感器在长臂时有零点偏移，最大臂长工况的力矩判停可能提前或延迟，导致实际保护无效。必须三个幅度点全量程验证。

常见问题

克鲁德重工提供桥式、门式、臂架式起重机全套安全保护装置选型与加装改造服务，包括超载限制器、力矩限制器、高度限位器、行程开关及PLC安全联锁系统，咨询热线 400-086-9590。