CN102180416B - 一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置 - Google Patents

一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，属于工程机械伸缩臂技术领域；包括控制器、油缸臂位检测开关、油缸臂位检测块、显示器和电比例阀，油缸臂位检测开关固定在油缸尾部，臂位检测开关与控制器的输入端电性连接，油缸臂位检测块固定在起重机伸缩臂末节臂尾部，控制器的通讯接口与显示器相连，输出端口和电比例阀电性连接，有益效果是通过电控手段阻止油缸继续向前伸时撞坏臂头结构，避免了液压能的浪费和机械结构的磨损，并通过声光报警提醒操作者油缸位置。

Description

一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置
技术领域
本发明涉及一种起重机油缸防过伸装置，具体是一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，属于工程机械伸缩臂技术领域。
背景技术
为保证各臂节在伸缩过程的安全性和可靠性，随着全地面起重机及大臂长技术的发展，单缸插销伸缩机构在伸缩式臂架上的应用越来越广泛，该机构采用内置式互锁系统，在伸缩油缸上装的弹簧驱动缸销销定伸缩臂后，才机械释放该节臂和其他节臂的连接；或者说，只有某节伸缩臂和伸缩油缸互相锁定后才能释放该节臂和其它节臂的联接，以确保吊臂伸缩的安全、可靠性。在伸缩过程中，当需要操作某节臂时，将伸缩缸伸至该节臂，收回臂销、释放缸销即可将该节臂伸出或者收回。然而，由于伸缩缸行程较长，通常达到10余米，且伸缩力较大；若出现误操作或者控制系统失灵时，将会产生起重臂固定不动而伸缩缸无限制前伸的误动作，进而油缸伸出端与臂节端部相撞，造成设备损坏和工期延误的事故。
单缸插销式伸缩机构的油缸在寻找臂位时可能存在油缸超出了预定位置而顶坏臂头的情况，早期这种情况只能通过操作者的判断来避免，而实用新型《伸缩式吊臂及具有该吊臂的起重机》(公告号：201406290)是一种通过机械手段来阻止这种危险动作的装置。
实际上通过机械手段阻止时会存在控制机构仍在进行伸缩动作，油缸依然受到向前的驱动力。这样会造成液压能的浪费和机械结构的磨损，同时由于没有控制器、显示器参与，操作者不能得到报警提示。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，通过电控手段阻止油缸继续向前伸时撞坏臂头结构，并通过声光报警提醒操作者油缸位置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，包括控制器、油缸臂位检测开关、油缸臂位检测块、显示器和电比例阀，油缸臂位检测开关固定在油缸尾部，臂位检测开关与控制器的输入端电性连接，油缸臂位检测块固定在起重机伸缩臂末节臂尾部，控制器的通讯接口与显示器相连，输出端口和电比例阀电性连接。
进一步，控制器为可编程控制器。
进一步，显示器使用CANOPEN协议与控制器交换信息。
进一步，显示器内部集成有可编程控制器、蜂鸣器和LED灯。
进一步，油缸臂位检测块长度计算公式为：L＝C-(A+D)，
其中，A是油缸臂位检测块安装中心与油缸顶部的距离，C是油缸臂位检测块安装中心位置到臂头的距离，D是油缸系统检测到油缸过伸后，油缸头部到末节臂头部的距离，L是油缸臂位检测块长度。
进一步，距离D计算公式为：D＝vt，
其中，v是油缸伸缩的最大速度，t是控制器发出切断电比例阀动作的指令至油缸停止前伸所经过的时间。
本发明的有益效果是：通过电控手段阻止油缸继续向前伸时撞坏臂头结构，避免了液压能的浪费和机械结构的磨损，并通过声光报警提醒操作者油缸位置。
附图说明
图1是本发明的原理框图
图2是本发明的末节臂位检测示意图
图中：1、起重机伸缩臂末节臂，2、油缸臂位检测开关，3、油缸臂位检测块，4、油缸，5、控制器，6、显示器，7、比例阀，A、油缸臂位检测块安装中心与油缸顶部的距离，C、油缸臂位检测块安装中心位置到臂头的距离，D、油缸系统检测到油缸过伸后，油缸头部到末节臂头部的距离，L、油缸臂位检测块长度。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，包括控制器5、油缸臂位检测开关2、油缸臂位检测块3、显示器6和电比例阀7。
油缸臂位检测开关2固定在油缸4尾部，并与控制器5的输入端电性连接，它与油缸臂位检测块3配合使用，当它的垂直位置到达检测块3时会有一个高电平输出，在离开检测块3后此高电平消失。
油缸臂位检测块3固定在起重机伸缩臂末节臂1尾部，与油缸臂位检测开关2配合使用。油缸臂位检测块3长度计算公式为：L＝C-(A+D)
其中，A是油缸臂位检测块安装中心与油缸顶部的距离，C是油缸臂位检测块安装中心位置到臂头的距离，D是油缸系统检测到油缸过伸后，油缸头部到末节臂头部的距离，L是油缸臂位检测块长度。
显示器6安装在驾驶室内部，与控制器5的的通讯接口相连，驾驶员可方便观察。显示器6使用CANOPEN协议与控制器交换信息。显示器6内部集成有可编程控制器、蜂鸣器和LED灯。可实现如下逻辑：在接收到控制器5传递的油缸过伸信号后蜂鸣器和LED灯会做出可见提示及声音报警。
控制器5是一个可编程的控制器，可通过程序来实现特定的逻辑，尤指可在采集到油缸臂位检测开关2信号，并通过逻辑编程后区分出过伸状态，并能控制油缸伸缩电比例阀7的输出信号。
电比例阀7与控制器5的输出端电性连接，电比例阀7通过阀芯开度来控制伸臂的速度。电比例阀7的阀芯开度通过驱动该阀的电流大小决定。控制器5可以通过程序来输出特定的电流到电比例阀上。
距离D为油缸系统检测到油缸过伸后，油缸头部到末节臂头部的距离，距离D必须要足够大以确保在电磁阀被控制器切断输出后，由于惯性的伸出量始终小于它。因此距离D计算公式为：D＝vt
其中，v是油缸4伸缩的最大速度，t是控制器5发出切断电比例阀7动作的指令至油缸4停止前伸所经过的时间。
油缸臂位检测开关2可以在检测到油缸臂位检测块3时输出高电平信号，该信号经过电缆传递给控制器5，控制器5通过逻辑判断出油缸4处于哪个臂位位置。在伸臂过程中，当检测到末节臂位信号时控制器5密切监控末节臂位信号变化，当此信号突然消失时(图2虚线位置)，说明油缸4已经伸出了正常的范围。此时控制器5发出切断电比例阀7动作的指令，指令执行后加在电比例阀7上的电流根据控制器5的指令会降为零，指令执行后要保证油缸4由于惯性向前伸的距离小于D，同时通过CAN总线将过伸信号传递给显示器6，由显示器6做出故障提示警告操作者。从而通过电控手段避免了油缸4继续向前伸时撞坏臂头结构。

Claims (6)

1.一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于包括控制器(5)、油缸臂位检测开关(2)、油缸臂位检测块(3)、显示器(6)和电比例阀(7)，油缸臂位检测开关(2)固定在油缸(4)尾部，臂位检测开关(2)与控制器(5)的输入端电性连接，油缸臂位检测块(3)固定在起重机伸缩臂末节臂(1)尾部，控制器(5)的通讯接口与显示器(6)相连，输出端口和电比例阀(7)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于所述的控制器(5)为可编程控制器。
3.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于所述的显示器(6)使用CANOPEN协议与控制器(5)交换信息。
4.根据权利要求1或3所述的一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于所述的显示器(6)内部集成有可编程控制器、蜂鸣器和LED灯。
5.根据权利要求1所述的一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于所述的油缸臂位检测块(3)长度计算公式为：L＝C-(A+D)，
其中，A是油缸臂位检测块安装中心与油缸顶部的距离，C是油缸臂位检测块安装中心位置到臂头的距离，D是油缸系统检测到油缸过伸后，油缸头部到末节臂头部的距离，L是油缸臂位检测块长度。
6.根据权利要求5所述的一种单缸插销式伸缩臂起重机油缸电子防过伸装置，其特征在于所述的距离D计算公式为：D＝vt，
其中，v是油缸(4)伸缩的最大速度，t是控制器(5)发出切断电比例阀(7)动作的指令至油缸(4)停止前伸所经过的时间。
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