CN101508402B - 一种铁路救援起重机的控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路救援起重机的控制系统，包括：与所述主控制器相连接的下车从控制器，与所述下车从控制器相连接、设置在下车支腿液压锁处的第一压力传感器；所述主控制器包括第一计算模块；所述第一压力传感器，用于检测所述铁路救援起重机的支腿状态，将支腿状态信号传送到所述下车从控制器；所述下车从控制器接收将该支腿状态信号传送到所述第一计算模块；所述第一计算模块依据预置的支腿工况逻辑表，生成与所述支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。本发明还提供一种铁路救援起重机的控制方法。本发明可防止起重机的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患，提高铁路救援起重机的控制系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路救援起重机领域，特别是涉及一种铁路救援起重机的控制系统及控制方法。
背景技术
铁路救援起重机主要用于铁路系统的救援工作，例如，起吊脱轨的机车等。铁路救援起重机需起吊的物件质量非常大，如果在起吊过程中出现安全问题，后果非常严重，因此，铁路救援起重机的控制系统的安全性至关重要。
参见图1，示出现有铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器10、及多个电磁阀11和信号灯12，主控制器11起重机的吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力等数据，进行分析处理，根据处理结果判断铁路救援起重机是否超载作业，如确定是，通过相应电磁阀11执行限动指令，控制铁路救援起重机只能向安全方向动作，并通过信号灯12发出报警信号；如确定不是，铁路救援起重机按操作指令动作。
但是，铁路救援起重机的安全因素不仅与吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力等数据有关，还与起重机的一些特定状态紧密相关，如支腿状态、展腿状态、重铁状态等，例如，在支腿压力不正确的工况下，进行变幅升、变幅降、转动吊臂等动作就会存在不安全隐患。因此，需要一种安全性更高的铁路救援起重机的控制系统，确保铁路救援起重机安全工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路救援起重机的控制系统，该控制系统具有更好的安全性能。
本发明的另一个目的是提供一种铁路救援起重机的控制方法，该控制方法具有更好的安全性能。
本发明公开一种铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器，主控制器接收吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力数据，还包括：与所述主控制器相连接的下车从控制器，与所述下车从控制器相连接、设置在下车支腿液压锁处的第一压力传感器；所述主控制器包括第一计算模块；所述第一压力传感器，用于检测所述铁路救援起重机的支腿状态，将支腿状态信号传送到所述下车从 控制器；所述下车从控制器接收将该支腿状态信号传送到所述第一计算模块；所述第一计算模块依据预置的支腿工况逻辑表，生成与所述支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，该系统还包括：设置在下车支腿根部的第一行程开关组，用于检测所述铁路救援起重机的展腿状态，将展腿状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第二计算模块；所述下车从控制器将该展腿状态信号传送到所述第二计算模块，所述第二计算模块依据预置的展腿工况逻辑表，生成与所述展腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，还包括：设置在下车支腿根部的第一行程开关，用于检测所述铁路救援起重机的重铁状态，将重铁状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第三计算模块；所述下车从控制器将该重铁状态信号传送到所述第三计算模块，所述第三计算模块依据预置的重铁工况逻辑表，生成与所述重铁状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，还包括：设置在下车均载油缸处的第二压力传感器，用于检测所述铁路救援起重机的均载(闭锁)油缸状态，将均载(闭锁)油缸状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第四计算模块；所述下车从控制器将该均载(闭锁)油缸状态信号传送到第四计算模块，所述第四计算模块依据预置的均载(闭锁)油缸工况逻辑表，生成与所述均载(闭锁)油缸状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，还包括：所述主控制器包括第五计算模块，根据吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力等数据判断走行挂齿状态，并依据预置的走行挂齿工况逻辑表，生成与所述走行挂齿状态相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，该系统还包括：与所述主控制器连接的数据记录仪，用于实时记录所述铁路救援起重机的工作数据。
优选的，该系统还包括：与所述主控制器连接的冗余控制器。
本发明还公开一种铁路救援起重机的控制方法，包括主控制器，主控制器接收吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力数据，该方法包括：检测所述铁路救援起重机的支腿状态；依据预置的支腿工况逻辑表，生成与所述支腿状 态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，还包括：检测所述铁路救援起重机的展腿状态；依据预置的展腿工况逻辑表，生成与所述展腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
优选的，还包括：检测所述铁路救援起重机的重铁状态；依据预置的重铁工况逻辑表，生成与所述重铁状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明铁路救援起重机的控制系统采用智能连锁控制方式，综合考虑起重机的展腿状态、支腿状态、均载(闭锁)油缸状态、走行挂齿工况等，控制起重机动作，防止起重机的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患，提高铁路救援起重机的控制系统的安全性。
附图说明
图1为现有铁路救援起重机的控制系统示意图；
图2为本发明第一实施例铁路救援起重机的控制系统示意图；
图3为本发明第二实施例铁路救援起重机的控制系统示意图；
图4为本发明第三实施例铁路救援起重机的控制系统示意图；
图5为本发明第四实施例铁路救援起重机的控制系统示意图；
图6为本发明第五实施例铁路救援起重机的控制系统示意图；
图7为本发明第一实施例铁路救援起重机的控制方法流程图；
图8为本发明第二实施例铁路救援起重机的控制方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
铁路救援起重机起重机在起吊过程中，其安全指数不仅与吊臂长度、吊臂角度、回转角度、变幅压力等数据有关，还会涉及到展腿状态(即起重机正常工作时的支撑跨距)、支腿状态(即正常工作时地面对起重机的支撑反力)、均载(闭锁)油缸状态(均载(闭锁)油缸是起重机不打开支腿工作时，为了保证车体必要的稳定性而增设的刚性支撑机构，检测其油压状态可以确定稳定性 是否符合要求)、重铁状态(起重机尾部配重铁)、走行挂齿状态(主要用于控制起重机自力走行)，这些状态都可能影响铁路救援起重机的安全性能。
本发明铁路救援起重机的控制系统采用智能连锁控制方式，在判断铁路救援起重机是否处于安全状态，防止铁路救援起重机不安全动作时，不仅考虑吊臂长度、吊臂角度、回转角度、及变幅压力等数据，还检测铁路救援起重机的支腿状态，根据支腿状态控制铁路救援起重机动作。
参见图2，示出本发明第一实施例铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器21、下车从控制器22、第一压力传感器23、及显示器24，主控制器21包括安全指数计算模块211和第一计算模块212。下车从控制器22通过Canbus总线与主控制器21相连接，第一压力传感器23设置在下车支腿液压锁处，与下车从控制器22连接。第一计算模块212内置支腿工况逻辑表。
第一压力传感器23检测铁路救援起重机的支腿状态，将支腿状态信号传送到下车从控制器22，下车从控制器22接收将该支腿状态信号传送到第一计算模块212，第一计算模块212依据预置的支腿工况逻辑表，生成与支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作，并在显示器24上显示警示信息。
支腿工况逻辑表如下表1所示；
| 支腿状态 | 显示器显示 | 控制指令 |
| 4个支腿跨距没有全打 | 请检查支腿跨距！ | 除钩降外全部限动 |
| 支腿压力不正确 | 请调整支腿压力！ | 除钩降外全部限动 |
| 支腿跨距不正确 | 请检查支腿跨距！ | 除钩降外全部限动，回到工况预选中支腿跨距判断处开始。 |
表1
本发明铁路救援起重机的控制系统，根据起重机的支腿状态，控制起重机动作，防止起重机的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患，提高铁路救援起重机的控制系统的安全性。
本发明在判断铁路救援起重机是否处于安全状态，防止铁路救援起重机不安全动作时，还可检测铁路救援起重机的展腿状态，根据展腿状态控制铁路救 援起重机动作。
参见图3，示出本发明第二实施例铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器21、下车从控制器22、第一行程开关组25、及显示器24，主控制器21包括安全指数计算模块211和第二计算模块213。下车从控制器22通过Conbus总线与主控制器21相连接，第一行程开关组25设置在下车支腿根部，与下车从控制器22连接。第二计算模块213内置展腿工况逻辑表。
第一行程开关组25检测铁路救援起重机的展腿状态，将展腿状态信号传送到下车从控制器22，下车从控制器22接收将该展腿状态信号传送到第二计算模块213，第二计算模块213依据预置的展腿工况逻辑表，生成与展腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作，并在显示器24上显示警示信息。
本发明铁路救援起重机的控制系统，根据起重机的展腿状态，控制起重机动作，防止起重器的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患。
本发明在判断铁路救援起重机是否处于安全状态，防止铁路救援起重机不安全动作时，还可检测铁路救援起重机的重铁状态，根据重铁状态控制铁路救援起重机动作。
参见图4，示出本发明第三实施例铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器21、下车从控制器22、第一行程开关26、及显示器24，主控制器21包括安全指数计算模块211和第三计算模块214。下车从控制器22通过Conbus总线与主控制器21相连接，第一行程开关26设置下车支腿根部，与下车从控制器22连接。第三计算模块214内置重铁状态逻辑表。
第一行程开关26检测铁路救援起重机的重铁状态，将重铁状态信号传送到下车从控制器22，下车从控制器22接收将该重铁状态信号传送到第三计算模块214，第三计算模块214依据预置的重铁状态逻辑表，生成与重铁状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作，并在显示器24上显示警示信息。
重铁状态逻辑表如下表2所示；
| 重铁状态 | 显示器显示 | 控制指令 |
| 重铁数量不是1块 | 检查重铁状态！ | 除钩降、左右回转外全部限动，重新进入工况 |
表2
本发明铁路救援起重机的控制系统，根据起重机的重铁状态，控制起重机动作，防止起重机的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患。
本发明在判断铁路救援起重机是否处于安全状态，防止铁路救援起重机不安全动作时，还可检测铁路救援起重机的均载(闭锁)油缸，根据均载(闭锁)油缸控制铁路救援起重机动作。
参见图5，示出本发明第四实施例铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器21、下车从控制器22、第二压力传感器27、及显示器24，主控制器21包括安全指数计算模块211和第四计算模块215。下车从控制器22通过Conbus总线与主控制器21相连接，第二压力传感器27设置下车均载油缸处，与下车从控制器22连接。第四计算模块214内置均载(闭锁)油缸逻辑表。
第二压力传感器27检测铁路救援起重机的均载(闭锁)油缸状态，将均载(闭锁)油缸状态信号传送到下车从控制器22，下车从控制器22接收将该均载(闭锁)油缸状态信号传送到第四计算模块215，第四计算模块215依据预置的均载(闭锁)油缸状态逻辑表，生成与均载(闭锁)油缸状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作，并在显示器24上显示警示信息。
均载(闭锁)油缸状态逻辑表如下表3所示；
| 重铁状态 | 显示器显示 | 控制指令 |
| 均载(闭锁)油缸没打实 | 请使用均载油缸！ | 除均载，钩降外全部限动 |
| 均载(闭锁)油缸打实 | 限动输出 |
表3
本发明铁路救援起重机的控制系统，根据起重机的均载(闭锁)油缸状态，控制起重机动作，防止起重器的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患。
本发明在判断铁路救援起重机是否处于安全状态，防止铁路救援起重机不安全动作时，还可检测铁路救援起重机的走行挂齿工况，根据走行挂齿工况控制铁路救援起重机动作。
参见图6，示出本发明第五实施例铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器21、下车从控制器22、第一压力传感器23、第一行程开关组25、第一行程开关26、第二压力传感器27、及显示器24，主控制器21包括安全指数计算模块211、第一计算模块212、第二计算模块213、第三计算模块214、第四计算模块215、和第五计算模块216。
第一压力传感器23、第一行程开关组25、第一行程开关26、第二压力传感器27，及主控制器21的第一计算模块212、第二计算模块213、第三计算模块214、第四计算模块215在本实施例中的作用与上述实施例相同，不再赘述。
第五计算模块216根据吊臂长度、吊臂角度、回转角度、及变幅压力等数据判断走行挂齿状态，并依据预置的走行挂齿工况逻辑表，生成与所述走行挂齿状态相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
本发明铁路救援起重机的控制系统采用智能连锁控制方式，综合考虑起重机的展腿状态、支腿状态、均载(闭锁)油缸状态、走行挂齿工况等，控制起重机动作，防止起重机的操控者不按操作规则控制起重机，减低起重机存在安全隐患。
本发明铁路救援起重机的控制系统还包括与主控制器连接的数据记录仪，实时记录起重机的工作数据。数据记录仪具有实时记录功能，提高了安全事件追溯的可靠性。起重机的工作数据包括超载数据、正常吊重数据，以及工况、工作幅度、实际起重量、额定起重量、回转角度范围、水平倾角、重铁数量、挂齿状态、支腿状态、均载状态、是否用钥匙开关及通过显示器手动操作方式解除力矩限制器限动输出、是否切换至冗余系统、工作日期及具体时间等参数，并可根据需要提取，供有关人员分析。
本发明铁路救援起重机的控制系统还包括与主控制器连接冗余控制器，该冗余控制器可与主控制器切换工作。本发明铁路救援起重机的控制系统采用钥匙式切换开关方式，当安全控制系统出现故障时，只需操作钥匙式切换开关即可启动冗余控制器。两控制器切换方式也可通过显示器软件密码(级别为普通用户)控制方式进行切换，且在切换至冗余控制器后在显示器上弹出警示标志， 从而自动判断起重机的状态并控制其安全回复至整备(回送)状态。其优点是：无论是系统故障还是非允许状态，解除安全控制系统仍可保证只能操纵起重机向安全方向动作，如向顺轨方向回转、吊钩下降等，从源头上保证控制系统的安全性。
基于上述铁路救援起重机的控制系统，本发明还提供一种铁路救援起重机的控制方法，具体步骤参见图7，示出本发明第一实施例铁路救援起重机的控制方法。
步骤S701、检测所述铁路救援起重机的支腿状态；
步骤S702、依据预置的支腿工况逻辑表，生成与所述支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
参见图8，示出本发明第二实施例铁路救援起重机的控制方法。
步骤S801、检测所述铁路救援起重机的支腿状态、展腿状态、重铁状态、均载(闭锁)油缸状态、及走行挂齿工况；
步骤S802、依据预置的控制逻辑表，生成与所述支腿状态、展腿状态、重铁状态、均载(闭锁)油缸状态、走行挂齿工况相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
控制逻辑如下表4所示：
| 铁路救援起重机状态 | 显示器提示 | 控制指令 |
| 重铁数量不是1块 | 检查重铁状态！ | 除钩降，左右回转外全部限 动，重新进入工况 |
| x倾角＞±1.0°或y倾角＞±1.2° | 车辆倾斜过大！ | 除钩降外全部限动，回到工况预选中倾角判断处开始 |
| 均载(闭锁)油缸没打实 | 请使用均载油缸！ | 除均载，钩降外全部限动 |
| 均载(闭锁)油缸打实 | 限动输出 | |
| 支腿跨距不正确 | 请检查支腿跨距！ | 除钩降外全部限动，回到工况预选中支腿跨距判断出开始。 |
表4
以上对本发明所提供的一种铁路救援起重机的控制系统及控制方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种铁路救援起重机的控制系统，包括主控制器，主控制器接收吊臂长度、吊臂角度、回转角度和变幅压力数据，其特征在于，还包括：与所述主控制器相连接的下车从控制器，与所述下车从控制器相连接、设置在下车支腿液压锁处的第一压力传感器；所述主控制器包括第一计算模块；
所述第一压力传感器，用于检测所述铁路救援起重机的支腿状态，将支腿状态信号传送到所述下车从控制器；
所述下车从控制器将支腿状态信号传送到所述第一计算模块；所述第一计算模块依据预置的支腿工况逻辑表，生成与所述支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作；
该系统还包括：设置在下车支腿根部的第一行程开关组，用于检测所述铁路救援起重机的展腿状态，将展腿状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第二计算模块；
所述下车从控制器将该展腿状态信号传送到所述第二计算模块，所述第二计算模块依据预置的展腿工况逻辑表，生成与所述展腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置在下车支腿根部的第一行程开关，用于检测所述铁路救援起重机的重铁状态，将重铁状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第三计算模块；
所述下车从控制器将该重铁状态信号传送到所述第三计算模块，所述第三计算模块依据预置的重铁工况逻辑表，生成与所述重铁状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置在下车均载油缸处的第二压力传感器，用于检测所述铁路救援起重机的均载油缸状态，将均载油缸状态信号传送到所述下车从控制器；所述主控制器包括第四计算模块；
所述下车从控制器将该均载油缸状态信号传送到第四计算模块，所述第四计算模块依据预置的均载油缸工况逻辑表，生成与所述均载油缸状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：所述主控制器包括第五计算模块，根据吊臂长度、吊臂角度、回转角度和变幅压力数据判断走行挂齿状态，并依据预置的走行挂齿工况逻辑表，生成与所述走行挂齿状态相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
5.如权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括：与所述主控制器连接的数据记录仪，用于实时记录所述铁路救援起重机的工作数据。
6.如权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括：与所述主控制器连接的冗余控制器。
7.一种铁路救援起重机的控制方法，包括主控制器，主控制器接收吊臂长度、吊臂角度、回转角度和变幅压力数据，其特征在于，该方法包括：
检测所述铁路救援起重机的支腿状态；
依据预置的支腿工况逻辑表，生成与支腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作；
还包括：
检测所述铁路救援起重机的展腿状态；
依据预置的展腿工况逻辑表，生成与展腿状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述铁路救援起重机的重铁状态；
依据预置的重铁工况逻辑表，生成与重铁状态信号相对应的控制指令，控制铁路救援起重机动作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 161002 Qigihar City, Heilongjiang province Tiefeng District Plant Road No. 36 Patentee after: CRRC QIQIHAR ROLLING STOCK Co.,Ltd. Address before: 161002 Heilongjiang province Qigihar Tiefeng District Plant Road No. 36 Patentee before: QIQIHAR RAILWAY ROLLING STOCK Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20120418 |