CN101934990A - 一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其包括:水平仪，用于测量履带起重机水平方向上的倾斜角度；编码器，用于测量履带起重机的回转角度；力矩限制器，用于测量履带起重机的实时负载信息；控制器，用于实时计算履带起重机的重心位置，并控制重心位置的显示；以及，显示器；用于实时显示履带起重机的当前重心位置；其中，所述水平仪、编码器和力矩限制器均连接至所述控制器，所述控制器再连接至所述显示器。本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置及方法在水平仪、编码器以及力矩限制器的共同作用下，实时准确的判断履带起重机的重心位置，进而控制起重机的具体操作，从而可有效的避免履带起重机发生倾翻。

Description

一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置和方法
技术领域
    本发明涉及一种起重机防倾翻装置和方法，特别地，涉及一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置和方法。
背景技术
目前，在履带起重机上均安装有力矩限制器。力矩限制器通过实时采集起重机当前运行状态的参数，对起重机的负载状态做出相应的判断。当起重机负载达到额定负载的某一比值时，力矩限制器就发出报警等信息；当负载超过额定负荷时，力矩限制器就自动断开起重机电源，防止发生强度破坏或整机倾翻。
然而，力矩限制器不能防止起重机由于非超载原因——如斜吊、风载、路面不平等，发生的倾翻；而且，力矩限制器由于计算误差，很容易出现虚假报警，从而影响整个起重机的正常施工作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置及方法，其可根据履带起重机实时行走状态，准确判断起重机当前的稳定程度，从而有效防止了起重机倾翻现象的发生。
为了实现上述目的，本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其包括:
水平仪，用于测量履带起重机水平方向上的倾斜角度；
编码器，用于测量履带起重机的回转角度；
力矩限制器，用于测量履带起重机的实时负载信息；
控制器，用于实时计算履带起重机的重心位置，并控制重心位置的显示；
以及，显示器；用于实时显示履带起重机的当前重心位置；
其中，所述水平仪、编码器和力矩限制器均连接至所述控制器，所述控制器再连接至所述显示器。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其中，所述控制器上连接有报警器。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其中，在所述控制器的控制下，所述显示器中显示履带起重机的动态临界稳定线，其中，所述动态临界稳定线构成一闭合区域。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其中，所述动态临界稳定线的闭合区域形状为矩形或类矩形。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其中，所述水平仪为二维电子水平仪。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其中，所述控制器为一单片机。
另外，本发明还提供一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其包括以下步骤：
步骤1：通过水平仪测量履带起重机水平两个方向上的倾斜角度；
步骤2：通过编码器测量履带起重机的回转角度；
步骤3：通过力矩显示器测量履带起重机实时的负载信息；
步骤4：根据上述步骤得到的信息，通过控制器，根据各部件的重心位置计算出履带起重机当前的重心位置；
步骤5：通过显示器显示出履带起重机当前的重心位置。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其中，当履带起重机的当前重心位置接近其动态临界稳定线时，发出报警信息。
根据上述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其中，所述显示器中显示履带起重机的动态临界稳定线，其中，所述动态临界稳定线构成一闭合区域。
因此，本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置及方法在水平仪、编码器以及力矩限制器的共同作用下，实时准确的判断履带起重机的重心位置，进而控制起重机的具体操作，从而可有效的避免履带起重机发生倾翻。该装置结构简单，成本低，易于广泛使用。
附图说明
图1为本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置的结构示意图；
图2为本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置中限制器的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置的具体结构示意图。由图可知，该基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置主要包括有水平仪1、编码器2、力矩限制器3、控制器4和显示器5。其中，水平仪1用于测量履带起重机在水平的两个方向上的倾斜角度。编码器2则用于测量履带起重机的回转角度。力矩限制器3用于测量履带起重机实时的负载信息，如工况、臂长、配重重量、吊钩重量、臂架角度、当前吊载等参数，以对当前履带起重机的负载状况作出及时、准确的计算。优选地，该力矩限制器3可以包含一显示装置，其可实时的显示履带起重机当前的力矩负载状况，进一步防止履带起重机倾翻事故的发生。控制器4通常可以为一个单片机或其他微处理器，其是整个基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置的核心，其根据水平仪1，编码器2和力矩限制器3所测量得到的数据，以及履带起重机各部件的重量及重心位置，根据重心合成的基本原理计算得出履带起重机当前的重心位置。同时，在控制器4的控制下，履带起重机当前的重心位置在显示器5上显示出来。
在履带起重机作业时，其重心位置有一动态临界稳定线。重心在该稳定线以内相对较远的距离时，履带起重机处于相对安全的运行状态，不易发生倾翻事故；当重心接近该稳定线时，表示履带起重机当前的运行状况很危险，很有可能发生倾翻事故。因此，在控制器4的控制下，显示器5上可以实时的动态显示当前重心位置相对于动态临界稳定线的位置，具体如图2所示。在图2中所示，显示了所述履带起重机包括左右履带部分（如图中实线部分所示），以及在两个履带部分之间的方形区域（如图中点划线部分所示），构成履带起重机的动态临界稳定线21，并且根据控制器的计算结果显示出履带起重机当前的重心位置22（如图中黑色圆点所示）。由图可知，动态临界稳定线21构成一闭合区域，其形状为矩形或类矩形。
在本发明的一个优选实施例中，当履带起重机的重心位置接近动态临界稳定线时，连接在控制器上的报警器就会发出相应的报警信息，提醒操作人员小心操作，必要的时候，在控制器的作用下，还可以通过断电等措施限制履带起重机向危险方向的运动，从而有效的防止履带起重机发生倾翻。特别地，该报警器可以为声光报警器，其可同时发出声音和光学信息，以提醒操作人员。
另外，在本发明的另一个优选实施例中，显示器5为液晶显示器，可清楚的显示履带起重机当前的重心位置。水平仪1则为二维电子水平仪，其可精准的测出履带起重机在不同坡度的路面上的水平二个方向上的倾斜角度。
相应的，本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法包括以下步骤：
步骤1：通过水平仪测量履带起重机水平两个方向上的倾斜角度；
步骤2：通过编码器测量履带起重机的回转角度；
步骤3：通过力矩显示器测量履带起重机实时的负载信息；
步骤4：根据上述步骤得到的信息，通过控制器计算出履带起重机当前的重心位置；
步骤5：通过显示器显示出履带起重机当前的重心位置。
通过采用上述方法，可有效的实时判断履带起重机的实时运行状态，及时调整操作，从而避免履带起重机倾翻的发生。
在本发明的一个优选实施例中，当履带起重机的当前重心位置接近其临界稳定线时，还可发出相应的报警信息，以提醒操作人员安全操作。
因此，本发明的一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置及方法在水平仪、编码器以及力矩限制器的共同作用下，实时准确的判断履带起重机的重心位置，进而控制起重机的具体操作，从而可有效的避免履带起重机发生倾翻。该装置结构简单，成本低，易于广泛使用。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置和方法进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，包括:
水平仪，用于测量履带起重机水平方向上的倾斜角度；
编码器，用于测量履带起重机的回转角度；
力矩限制器，用于测量履带起重机的实时负载信息；
控制器，用于实时计算履带起重机的重心位置，并控制重心位置的显示；
以及，显示器；用于实时显示履带起重机的当前重心位置；
其中，所述水平仪、编码器和力矩限制器均连接至所述控制器，所述控制器再连接至所述显示器。
2.根据权利要求1所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，所述控制器上连接有报警器。
3.根据权利要求1所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，在所述控制器的控制下，所述显示器中显示履带起重机的动态临界稳定线，其中，所述动态临界稳定线构成一闭合区域。
4.根据权利要求3所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，所述动态临界稳定线的闭合区域形状为矩形或类矩形。
5.根据权利要求1所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，所述水平仪为二维电子水平仪。
6.根据权利要求1所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻装置，其特征在于，所述控制器为一单片机。
7.一种基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过水平仪测量履带起重机水平两个方向上的倾斜角度；
步骤2：通过编码器测量履带起重机的回转角度；
步骤3：通过力矩显示器测量履带起重机实时的负载信息；
步骤4：根据上述步骤得到的信息，通过控制器，根据各部件的重心位置计算出履带起重机当前的重心位置；
步骤5：通过显示器显示出履带起重机当前的重心位置。
8.根据权利要求7所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其特征在于，当履带起重机的当前重心位置接近其动态临界稳定线时，发出报警信息。
9.根据权利要求7所述的基于力矩限制器的履带起重机防倾翻方法，其特征在于，所述显示器中显示履带起重机的动态临界稳定线，其中，所述动态临界稳定线构成一闭合区域。
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