CN102398867B - 一种起重机的防倾翻方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起重机的防倾翻方法及系统。该防倾翻方法包括:检测起重机的状态;判断起重机是否处于倾翻状态;当起重机处于倾翻状态时,以自动方式控制起重机退出倾翻状态。通过上述方式,本发明能够有效地检测起重机是否处于倾翻状态,并在起重机处于倾翻状态时,以自动方式控制起重机退出倾翻状态,能够有效地避免倾翻事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及起重机领域,特别是涉及一种起重机的防倾翻方法及系统。
背景技术
在履带式起重机或其他类型的起重机的工作过程中,可能需要起重机在一定范围内进行转场作业。由于起重机的重量非常大,一般施工场地的地面刚度不足以支撑起重机,有时甚至会因为地面刚度的不一致产生“虚坑”(即,刚度相对较小的地面),很容易导致起重机在行驶过程中发生倾翻事故。
目前,避免起重机倾翻事故发生的常用方法是通过铺设路基箱来增加地面刚度,从而尽量避免起重机倾翻事故的发生。然而,单纯通过铺设路基箱来增加地面刚度不仅耗材非常大,而且一旦路基箱受损或设置不当,依然很难阻止倾翻事故的发生。
综上,需要提供一种起重机的防倾翻方法及系统,以有效地避免起重机倾翻事故的发生。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种起重机的防倾翻方法及系统,以有效地避免起重机倾翻事故的发生。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种起重机的防倾翻方法,包括:检测起重机的接地压力或倾角;比较接地压力与压力阈值或者比较倾角与倾角阈值;当接地压力小于或等于压力阈值或者倾角大于或等于倾角阈值时,起重机处于倾翻状态;当起重机处于倾翻状态时,停止起重机的当前作业,并至少切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作;判断起重机是否吊有重物;当起重机吊有重物时,控制起重机加速释放重物;在重物的加速释放过程中,检测起重机的接地压力或倾角;比较接地压力与压力阈值或者比较倾角与倾角阈值;当接地压力大于压力阈值或者倾角小于倾角阈值时,控制起重机反向行驶。
其中,控制起重机反向行驶的步骤进一步包括:在起重机的反向行驶过程中,检测起重机的反向行驶距离;比较反向行驶距离与距离阈值;当反向行驶距离大于或等于距离阈值时,控制起重机停止反向行驶,并控制起重机收起重物。
其中,控制起重机收起重物的步骤进一步包括:在起重机收起重物的过程中检测重物的释放速度;判断释放速度是否小于或等于0;当释放速度小于或等于0时,控制起重机停止收起重物,并恢复起重机的人工操作。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种起重机的防倾翻系统,包括倾翻传感器、控制器和重物传感器。倾翻传感器用于检测起重机的状态,倾翻传感器为用于检测起重机的接地压力的压力传感器或用于检测起重机的倾角的角度传感器。控制器比较接地压力与压力阈值或者比较倾角与倾角阈值,当接地压力小于或等于压力阈值或者倾角大于或等于倾角阈值时,起重机处于倾翻状态,当起重机处于倾翻状态时,控制器以自动方式停止起重机的当前作业,至少切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,控制器根据重物传感器的检测结果判断起重机是否吊有重物,并当起重机吊有重物时,在起重机反向行驶之前控制起重机加速释放重物,控制器进一步比较压力传感器在起重机加速释放重物过程中检测的接地压力与压力阈值或者比较角度传感器在起重机加速释放重物过程中检测的倾角与倾角阈值,当接地压力大于压力阈值或者倾角小于倾角阈值时,并控制起重机反向行驶。
其中,防倾翻系统进一步包括距离传感器,距离传感器用于检测起重机的反向行驶距离,控制器比较反向行驶距离与距离阈值,当反向行驶距离大于或等于距离阈值时,控制起重机停止反向行驶,并控制起重机收起重物。
其中,防倾翻系统进一步包括速度传感器,速度传感器用于在起重机收起重物的过程中检测重物的释放速度,控制器判断释放速度是否小于或等于0,当释放速度小于或等于0时,控制起重机停止收起重物,并恢复起重机的人工操作。
本发明的有益效果是:本发明的防倾翻方法及系统能够有效地检测起重机是否处于倾翻状态,并在起重机处于倾翻状态时,以自动方式控制起重机退出倾翻状态,能够有效地避免倾翻事故的发生。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的起重机的防倾翻方法的流程图;
图2是根据本发明第二实施例的起重机的防倾翻方法的流程图;
图3是根据本发明第三实施例的起重机的防倾翻系统的示意框图。具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参见图1,图1是根据本发明第一实施例的起重机的防倾翻方法的流程图。如图1所示,本实施例的防倾翻方法包括如下步骤。
在步骤S101中,检测起重机的状态。在本步骤中,可通过压力传感器(例如,陶瓷压力传感器)检测起重机的接地压力。压力传感器可设置于起重机的承重轮上或起重机的其他适当位置。或者,可通过角度传感器(例如,陀螺仪)检测起重机的倾角。角度传感器可设置于起重机的转台中心或起重机的其他适当位置。此外,也可通过其他方式检测能够反映起重机是否处于倾翻状态的状态信息。
在步骤S102中,判断起重机是否处于倾翻状态,若起重机处于倾翻状态,则进入步骤S103,否则,则返回步骤S101,继续检测起重机的状态。在本步骤中,当利用压力传感器检测起重机的接地压力时,可通过比较起重机的接地压力与压力阈值来判断起重机是否处于倾翻状态。其中,若起重机的接地压力小于或等于压力阈值,则起重机处于倾翻状态,若起重机的接地压力大于压力阈值,则起重机处于正常工作状态。当利用角度传感器检测起重机的倾角时,可通过比较起重机的倾角与倾角阈值来判断起重机是否处于倾翻状态。其中,若起重机的倾角大于或等于倾角阈值,则起重机处于倾翻状态,若起重机的倾角小于倾角阈值,则起重机处于正常工作状态。压力阈值和倾角阈值可根据起重机的类型进行预先设定,例如倾角阈值可设置为30度。
在步骤S103中,以自动方式控制起重机退出倾翻状态。在本步骤中,首先停止起重机的当前作业,并至少切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,优选可切断对起重机的全部人工操作。随后,控制起重机反向行驶,进而使起重机退出倾翻状态。起重机的反向行驶速度优选小于之前起重机的前进速度,例如为前进速度的一半。在本实施例中,步骤S102和步骤S103可由可编程逻辑控制器(Programmable LogicController,PLC)或其他适当类型的控制器以自动方式实现。
本实施例的防倾翻方法能够有效地检测起重机是否处于倾翻状态,并在起重机处于倾翻状态时,以自动方式控制起重机退出倾翻状态,能够有效地避免倾翻事故的发生。进一步,由于在发现起重机处于倾翻状态后,立即停止起重机的当前操作,并切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,随后以自动方式实现起重机从倾翻状态的退出,可以进一步有效地避免由于继续起重机的当前作业以及人工操作不当所导致的起重机的加速倾翻。
请参见图2,图2是根据本发明第二实施例的起重机的防倾翻方法的流程图。如图2所示,本实施例的防倾翻方法包括如下步骤。
在步骤S201中,检测起重机的接地压力。
在步骤S202中,比较起重机的接地压力与压力阈值,若起重机的接地压力小于或等于压力阈值,则表示起重机处于倾翻状态,进入步骤S203,否则,则表示起重机处于正常工作状态,返回步骤S201,继续检测起重机的接地压力。
在步骤S203中,停止起重机的当前作业,并至少切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,并优选切断对起重机的全部人工操作。通过步骤S203可有效地避免继续起重机的当前作业以及后续人工操作不当所导致的起重机加速倾翻。
在步骤S204中,判断起重机是否吊有重物,若起重机吊有重物,则进入步骤S205,否则,则进入步骤S207。在本步骤中,可通过适当的重物传感器(例如,重力传感器或雷达传感器)检测能够表示起重机是否吊有重物的信息,并通过分析重物传感器的检测结果来判断起重机是否吊有重物。例如,当使用重力传感器时,可利用重力传感器检测起重机的吊起重量或总重量,随后将吊起重量或总重量与对应的重量阈值进行比较,若吊起重量或总重量大于或等于对应的重量阈值,则表示起重机吊有重物,若吊起重量或总重量小于对应的重量阈值,则表示起重机未吊有重物。当使用雷达传感器时,可向重物所在方向发射探测信号,并通过分析检测到的回波信号来确定起重机是否吊有重物。
在步骤S205中,控制起重机加速释放重物,并在加速释放重物的过程中检测起重机的接地压力。在本步骤中,起重机加速释放重物时重物对起重机的拉力小于未加速释放重物的拉力,使得起重机朝倾翻方向的反方向翻转,进而避免了起重机朝倾翻方向继续翻转。
在步骤S206中,将在起重机加速释放重物过程中检测到的接地压力与压力阈值进行比较,若接地压力大于压力阈值,则进入步骤S207,否则,则返回步骤S205,继续加速释放重物,以使得起重机进一步反向翻转。
在步骤S207中,控制起重机反向行驶,并检测起重机的反向行驶距离。在本步骤中,可利用本领域公知的各种距离传感器检测起重机的反向行驶距离。例如,可通过检测随起重机反向行驶转动的特定转轴的转动角度来获取起重机的反向行驶距离。
在步骤S208中,比较起重机的反向行驶距离与距离阈值,若反向行驶距离大于或等于距离阈值,则进入步骤S209,否则,则返回步骤S207,控制起重机进一步反向行驶。距离阈值可根据起重机的类型进行预先设定,例如距离阈值可设定为1米。
在步骤S209中,控制起重机停止反向行驶,随后控制起重机收起重物,以阻止重物的进一步释放,同时检测重物的释放速度。在本步骤中,可利用本领域公知的各种速度传感器来检测重物的释放速度。例如,可通过检测随重物的释放过程转动的特定转轴的转速获得重物的释放速度。
在步骤S210中,判断重物的释放速度是否小于或等于0,若重物的释放速度小于或等于0,则进入步骤S211,否则,则返回步骤S209,控制起重机进一步收起重物。
在步骤S211中,控制起重机停止收起重物,并恢复步骤S203中切断的人工操作,使得起重机恢复到正常工作状态。
本实施例的防倾翻方法在第一实施例的基础上进一步在起重机吊有重物时通过加速释放重物来使得起重机朝倾翻方向的反方向翻转,进一步提高了防倾翻效果。值得注意的是,在本实施例中,也可通过检测起重机的倾角来代替检测起重机的接地压力。此时,在步骤S201中检测起重机的倾角,在步骤S202中判断起重机的倾角是否大于或等于角度阈值,若起重机的倾角大于或等于角度阈值,则进入步骤203,否则,则返回步骤S201,而在步骤S206中。判断起重机加速释放重物时的倾角是否小于角度阈值,若小于角度阈值,则进入步骤S207,否则返回步骤S205。
请参见图3,图3是根据本发明第三实施例的起重机的防倾翻系统的示意框图。如图3所示,本实施例的防倾翻系统包括控制器301、倾翻传感器302、重物传感器303、距离传感器304以及速度传感器305。
在本实施例中,倾翻传感器302可以是用于检测起重机的接地压力的压力传感器或检测起重机的倾角的角度传感器。其中,压力传感器可设置于起重机的承重轮或其他适当位置,而角度传感器可设置于起重机的转台中心或其他适当位置。如上文所述,压力传感器可以是陶瓷压力传感器或本领域公知的其他压力传感器,角度传感器可以是陀螺仪或本领域公知的其他角度传感器。控制器301用于根据倾翻传感器302的检测结果判断起重机是否处于倾翻状态。例如,当倾翻传感器302为压力传感器时,控制器301比较起重机的接地压力与压力阈值,若起重机的接地压力小于或等于压力阈值,则起重机处于倾翻状态,若起重机的接地压力大于压力阈值,则起重机处于正常工作状态。当倾翻传感器302为角度传感器时,控制器301比较起重机的倾角与倾角阈值,若起重机的倾角大于或等于倾角阈值,则起重机处于倾翻状态,若起重机的倾角小于倾角阈值,则起重机处于正常工作状态。
当起重机处于倾翻状态时,控制器301以自动方式停止起重机的当前作业,至少切断对起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,并控制起重机反向行驶。如上文所述,控制器301可以是可编程逻辑控制器或其他适当类型的控制器。
在本实施例中,重物传感器303用于检测表示起重机是否吊有重物的信息。如上文所述,重物传感器303可以是重力传感器、雷达传感器或其他适当类型的传感器。控制器301根据重物传感器303的检测结果判断起重机是否吊有重物。当起重机吊有重物时,控制器301在控制起重机反向行驶之前控制起重机加速释放重物,使得起重机朝倾翻方向的反方向翻转。当起重机未吊有重物时,控制器301直接控制起重机进行反向行驶。
在起重机加速释放重物的过程中,控制器301进一步比较压力传感器检测的接地压力与压力阈值或者比较角度传感器检测的倾角与倾角阈值,当接地压力大于压力阈值或者倾角小于倾角阈值时,控制器301控制起重机反向行驶。
距离传感器304用于检测起重机的反向行驶距离。如上文所述,可利用本领域公知的各种距离传感器检测起重机的反向行驶距离。例如,可通过检测随起重机反向行驶转动的特定转轴的转动角度来获取起重机的反向行驶距离。控制器301比较反向行驶距离与距离阈值,并在反向行驶距离大于或等于距离阈值时,控制起重机停止反向行驶,并控制起重机收起重物。
速度传感器305用于在起重机收起重物的过程中检测重物的释放速度。如上文所述,可利用本领域公知的各种速度传感器来检测重物的释放速度。例如,可通过检测随重物的释放过程转动的特定转轴的转速获得重物的释放速度。控制器301判断释放速度是否小于或等于0,当释放速度小于或等于0,控制起重机停止收起重物,并恢复起重机的人工操作。
通过上述方式,本发明的起重机的防倾翻方法及系统能够有效地检测起重机是否处于倾翻状态,并在起重机处于倾翻状态时,以自动方式控制起重机退出倾翻状态,能够有效地避免倾翻事故的发生。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种起重机的防倾翻方法,其特征在于,所述防倾翻方法包括:
检测所述起重机的接地压力或倾角;
比较所述接地压力与压力阈值或者比较所述倾角与倾角阈值;
当所述接地压力小于或等于所述压力阈值或者所述倾角大于或等于所述倾角阈值时,所述起重机处于倾翻状态;
当所述起重机处于倾翻状态时,停止所述起重机的当前作业,并至少切断对所述起重机的起吊作业和前进作业的人工操作;
判断所述起重机是否吊有重物;
当所述起重机吊有重物时,控制所述起重机加速释放所述重物;
在所述重物的加速释放过程中,检测所述起重机的接地压力或倾角;
比较所述接地压力与压力阈值或者比较所述倾角与倾角阈值;
当所述接地压力大于所述压力阈值或者所述倾角小于所述倾角阈值时,控制所述起重机反向行驶。
2.根据权利要求1所述的防倾翻方法,其特征在于,所述控制所述起重机反向行驶的步骤进一步包括:
在所述起重机的反向行驶过程中,检测所述起重机的反向行驶距离;
比较所述反向行驶距离与距离阈值;
当所述反向行驶距离大于或等于所述距离阈值时,控制所述起重机停止反向行驶,并控制所述起重机收起所述重物。
3.根据权利要求2所述的防倾翻方法,其特征在于,所述控制所述起重机收起所述重物的步骤进一步包括:
在所述起重机收起所述重物的过程中检测所述重物的释放速度;
判断所述释放速度是否小于或等于0;
当所述释放速度小于或等于0时,控制所述起重机停止收起所述重物,并恢复所述起重机的人工操作。
4.一种起重机的防倾翻系统,其特征在于,所述防倾翻系统包括:
倾翻传感器,用于检测所述起重机的状态,所述倾翻传感器为用于检测所述起重机的接地压力的压力传感器或用于检测所述起重机的倾角的角度传感器;
控制器,比较所述接地压力与压力阈值或者比较所述倾角与倾角阈值,当所述接地压力小于或等于所述压力阈值或者所述倾角大于或等于所述倾角阈值时,所述起重机处于倾翻状态;
重物传感器,用于检测起重机的吊重信息;
当所述起重机处于倾翻状态时,所述控制器以自动方式停止所述起重机的当前作业,至少切断对所述起重机的起吊作业和前进作业的人工操作,所述控制器根据所述重物传感器的检测结果判断所述起重机是否吊有重物,并当所述起重机吊有重物时,在所述起重机反向行驶之前控制所述起重机加速释放所述重物,所述控制器进一步比较所述压力传感器在所述起重机加速释放所述重物过程中检测的所述接地压力与所述压力阈值或者比较所述角度传感器在所述起重机加速释放所述重物过程中检测的所述倾角与所述倾角阈值,当所述接地压力大于所述压力阈值或者所述倾角小于所述倾角阈值时,并控制所述起重机反向行驶。
5.根据权利要求4所述的防倾翻系统,其特征在于,所述防倾翻系统进一步包括距离传感器,所述距离传感器用于检测所述起重机的反向行驶距离,所述控制器比较所述反向行驶距离与距离阈值,当所述反向行驶距离大于或等于所述距离阈值时,控制所述起重机停止反向行驶,并控制所述起重机收起所述重物。
6.根据权利要求5所述的防倾翻系统,其特征在于,所述防倾翻系统进一步包括速度传感器,所述速度传感器用于在所述起重机收起所述重物的过程中检测所述重物的释放速度,所述控制器判断所述释放速度是否小于或等于0,当所述释放速度小于或等于0时,控制所述起重机停止收起所述重物,并恢复所述起重机的人工操作。
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