CN102849631B - 一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，包括以下步骤：步骤11，在所述电缆(31)上设置伸缩油缸长度标记；所述伸缩油缸长度标记位于伸缩油缸(10)带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆(31)与电缆卷筒(30)的相切处；步骤12，当所述单缸插销式伸缩臂的长度传感器失效时，根据所述电缆(31)与电缆卷筒(30)相切处的伸缩油缸长度标记判断所述伸缩油缸(10)的长度；步骤13，根据判断得出的所述伸缩油缸(10)的长度，按照收臂程序控制所述伸缩油缸、缸销以及各节待收伸缩臂的臂销动作，将所述单缸插销式伸缩臂收回。借助此方法，在长度传感器出现故障的情况下，起重机操作人员依然能够准确地判断伸缩油缸(10)的长度，从而将主臂安全缩回。本发明还公开了一种单缸插销式伸缩臂应急收臂装置。

Description

一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法及装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及单缸插销式伸缩臂应急收臂方法。本发明还涉及单缸插销式伸缩臂应急收臂装置。

背景技术

目前，大吨位起重机的主臂基本都采用单缸插销式伸缩臂，这种伸缩臂设有一个伸缩油缸，并在伸缩油缸两侧设有缸销，伸缩油缸能够通过缸销可选择地锁定或释放其与任一节伸缩臂的相对位置，相邻的各伸缩臂以及基本臂与第一节伸缩臂的相对位置由臂销可选择地锁定或释放。

主臂伸出时，伸缩油缸首先通过缸销与末节伸缩臂锁定，同时将末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂释放，由伸缩油缸将末节伸缩臂带出；待末节伸缩臂到达预定位置后，将其与倒数第二节伸缩臂重新锁定，收回伸缩油缸并将其与倒数第二节伸缩臂锁定，接着将倒数第二节伸缩臂与倒数第三节伸缩臂解锁，由伸缩油缸将倒数第二节伸缩臂带出，依次类推，可以使各节伸缩臂依次伸出；主臂缩回时，其各节伸缩臂按照与伸出动作相反的次序依次动作。

各节伸缩臂可具有不同的伸缩长度，除末节伸缩臂外，其余每节伸缩臂上均设有多个臂销孔，分别位于伸缩臂长度方向的不同位置；臂销设于除基本臂之外的每节伸缩臂尾部，通过将本节臂的臂销插入上节臂的不同臂销孔处，使每节伸缩臂具有不同的伸缩长度，最终达到整节主臂长度的目的。

由于使用一个伸缩油缸往复多次伸缩多节伸缩臂，所以这种主臂的一个重要控制策略是准确判断伸缩油缸的伸缩位置，而此位置由伸缩油缸的伸缩长度决定，在正常工作情况下，伸缩油缸处于主臂内部，操作人员不可目视，完全依靠安装在伸缩油缸上的长度传感器来测量和显示。

如授权公告号为CN201325836Y的实用新型专利说明书公开的一种单缸插销式伸缩臂起重机及其臂长测量装置(如图1所示)，包括长度传感器8′、处理器以及显示器，所述长度传感器8′包括卷筒6′以及卷绕于所述卷筒6′外侧的拉线7′，所述拉线7′的末端与所述卷筒6′分别连接缸筒4′，以及基本臂1′的尾部；工作时，长度传感器8′测量伸缩油缸在带动各节伸缩臂伸出或缩回时的长度，并传输至处理器进行运算，最终由显示器适时显示当前的伸缩油缸长度，同时发出相应的信号，提示操作人员控制缸销和臂销动作，以保证锁定或释放的准确性。

可见，上述伸缩油缸检测装置对长度传感器的依赖程度较高，当长度传感器出现故障(例如拉线断裂)时，若主臂正处于伸出状态，则必须按应急程序将主臂缩回进行检修，以确保作业安全。但由于此时长度传感器已不能正常工作，无法适时检测伸缩油缸的长度，将导致主臂不能正常缩回。

针对这种情况，现有的应急方案是在各伸缩臂的臂尾设置检测块，以检测块为缩回主臂应急操作的判断基准。这种判断方式对操作人员有较高要求，如果操作人员经验不足，未达到一定的熟练程度，不能判断油缸所处的实际位置，以及伸缩过程中伸缩油缸的大概长度，将出现不能准确或者不敢应急收臂的情况。

因此，如何在长度传感器出现故障的情况下，较为准确地判断伸缩油缸的长度，从而将主臂安全缩回，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法。借助此方法，在长度传感器出现故障的情况下，起重机操作人员依然能够准确地判断伸缩油缸的长度，从而将主臂安全收回。

本发明的第二目的是提供一种单缸插销式伸缩臂应急收臂装置。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，以内置式电缆卷筒的电缆为判断依据进行应急操作，包括以下步骤：

步骤11，在所述电缆上设置伸缩油缸长度标记；

所述伸缩油缸长度标记位于所述伸缩油缸带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆与电缆卷筒的相切处；

步骤12，当所述单缸插销式伸缩臂的长度传感器失效时，根据所述电缆与电缆卷筒相切处的伸缩油缸长度标记判断所述伸缩油缸的长度；

步骤13，根据判断得出的所述伸缩油缸的长度，按照收臂程序控制所述伸缩油缸、缸销以及各节待收伸缩臂的臂销动作，将所述单缸插销式伸缩臂收回。

优选地，所述步骤11包括：

步骤11.1，在所述电缆上设置第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出或完全缩回时，所述电缆与电缆卷筒的相切处；

步骤11.2，根据所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离，以所述第一伸缩油缸长度标记为起点，在所述电缆上从其活动端向卷绕端依次设置其余各伸缩油缸长度标记。

优选地，所述步骤11.1中：

所述第一伸缩油缸长度标记与所述电缆的活动端的距离范围在L+M至L+N之间；

其中，L为所述电缆卷筒的安装点与所述电缆的活动端在所述伸缩油缸上的固定点之间的距离；M为所述电缆的活动端固定在所述伸缩油缸上需要的最小固定长度；N为所述电缆的活动端固定在所述伸缩油缸上需要的最大固定长度。

优选地，所述步骤11.2中，所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离经理论计算或实验测量获得。

优选地，所述步骤11中的伸缩油缸长度标记为颜色区别标记、文字区别标记或电缆粗细区别标记。

为了实现上述第二目的，本发明还提供一种单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，包括内置于所述伸缩臂且处于操作人员可视范围内的电缆卷筒，所述电缆卷筒的电缆的活动端连接于伸缩油缸，所述电缆上设有伸缩油缸长度标记；所述伸缩油缸长度标记位于所述伸缩油缸带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆与电缆卷筒的相切处。

优选地，所述伸缩油缸长度标记包括第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出或完全缩回时，所述电缆与电缆卷筒的相切处，其余各伸缩油缸长度标记在所述电缆上从活动端向卷绕端依次分布。

优选地，所述第一伸缩油缸长度标记与所述电缆的活动端的距离范围在L+M至L+N之间；

其中，L为所述电缆卷筒的安装点与所述电缆的活动端在所述伸缩油缸上的固定点之间的距离；M为所述电缆的活动端固定在所述伸缩油缸上需要的最小固定长度；N为所述电缆的活动端固定在所述伸缩油缸上需要的最大固定长度。

优选地，所述电缆的活动端通过可调整固定装置固定于所述伸缩油缸。

优选地，所述标记为颜色区别标记、文字区别标记或电缆粗细区别标记。

本发明中所述的电缆卷筒为能够在两个相对运动部件之间传递动力电源、控制电源或控制信号的卷绕装置，其电缆卷盘收放电缆的速度与所述伸缩油缸同步，因此与长度传感器通过拉线测量伸缩油缸长度的原理相类似，在所述伸缩油缸带动各节臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆放出的长度与伸缩油缸的长度之间存在一一对应的关系。

本发明提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，巧妙地利用这种一一对应的关系，在所述电缆卷筒的电缆上设置伸缩油缸长度标记，由于所述电缆卷筒处于操作人员的可视范围之内，因此在伸缩油缸长度传感器断开或者失灵的情况下，可根据电缆与电缆卷筒相切处不同的伸缩油缸长度标记来判断伸缩油缸的大概长度，从而按照收臂程序控制所述伸缩油缸、缸销以及各节待收伸缩臂的臂销协调动作，将所述单缸插销式伸缩臂收回。

此种方法易于判断，对操作人员的要求相对较低，且长度目视误差较小。虽然不足以精确测量伸缩油缸长度至毫米级别，但足以用作操作人员作为应急操作的判断手段，完全可以作为较为准确的应急操作凭据。

在一种具体实施方式中，包括：步骤11.1，在所述电缆上设置第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出或完全缩回时，所述电缆与电缆卷筒的相切处；步骤11.2，根据所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离，以所述第一伸缩油缸长度标记为起点，在所述电缆上从其活动端向卷绕端依次设置其余各伸缩油缸长度标记。根据所述电缆卷筒与伸缩油缸的动作关系可知，在所有的标记中，第一伸缩油缸长度标记为最接近电缆活动端的标记，其余标记在所述电缆上向后依次分布，由于起重机具体车型的生产制造决定了以上各标记之间的相对距离是确定的，所以只要确定了第一伸缩油缸长度标记，便可以确定其后所有标记。

由于上述单缸插销式伸缩臂应急收臂方法具有上述技术效果，具有相同原理的单缸插销式伸缩臂应急收臂装置也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中单缸插销式伸缩臂起重机及其臂长测量装置的结构示意图；

图2为本发明提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法的流程图；

图3为本发明提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法中，在电缆卷筒的电缆上设置伸缩油缸长度标记的示意图；

图4为图3中所示电缆卷筒及其电缆的局部放大示意图。

图1中：

1′.基本臂2′.第二节臂3′.末节臂4′.缸筒5′.缸杆6′.卷筒7′.拉线8′.长度传感器

图2至图4中：

1.标记0_62.标记0_53.标记0_44.标记0_35.标记0_26.标记3_67.标记3_58.标记3_49.标记3_310.标记3_2

10.伸缩油缸11.缸销21.基本臂22.第二节臂23.第三节臂24.第四节臂25.第五节臂26.第六节臂30.电缆卷筒31.电缆

具体实施方式

本发明的核心在于通过在电缆卷筒的电缆上设置伸缩油缸长度标记的方式，使起重机操作人员在长度传感器出现故障的情况下，依然能够准确地判断伸缩油缸的长度，从而将主臂安全缩回。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法的流程图。

本发明提供一种单缸插销式伸缩臂伸缩油缸长度应急判断方法，应用与伸缩油缸10相连接的内置式电缆卷筒30的电缆31，包括以下步骤：

步骤11，在所述电缆31上设置伸缩油缸长度标记；

所述伸缩油缸长度标记位于所述伸缩油缸带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆31与电缆卷筒30的相切处；

步骤12，当所述单缸插销式伸缩臂的长度传感器失效时，根据所述电缆31与电缆卷筒30相切处的伸缩油缸长度标记判断所述伸缩油缸10的长度；

步骤13，根据判断得出的所述伸缩油缸10的长度，按照收臂程序控制所述伸缩油缸、缸销以及各节待收伸缩臂的臂销动作，将所述单缸插销式伸缩臂收回。

请参考图3、图4，图3为本发明提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法中，在电缆卷筒的电缆上设置伸缩油缸长度标记的示意图；图4为图3中所示电缆卷筒及其电缆的局部放大示意图。

如图所示，以某大吨位起重机伸缩臂为例，此型号伸缩臂具有单个伸缩油缸10和六节臂，除最末的第六节臂26外，每节臂上分别设有四个臂销孔(图中未示出)，分别位于每节臂伸缩总量的0％、46％、92％、100％处；除基本臂21外，每节臂的尾部均设有一个臂销(图中未示出)。

通过将本节臂的臂销插入上节臂的不同臂销孔中，实现每节臂不同的伸缩长度，最终达到整节伸缩长度的目的。

电缆卷筒30为能够在两个相对运动部件之间传递动力电源、控制电源或控制信号的卷绕装置，其电缆卷盘收放电缆31的速度与伸缩油缸10同步，因此与长度传感器通过拉线测量伸缩油缸长度的原理相类似，在伸缩油缸10带动各节臂伸出或缩回至各级长度时，电缆31放出的长度与伸缩油缸10的长度之间存在一一对应的关系。

本发明利用这种一一对应的关系，在步骤11.1中，在所述电缆上设置第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出或完全缩回时，所述电缆与电缆卷筒的相切处；在步骤11.2中，根据所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离，以所述第一伸缩油缸长度标记为起点，在所述电缆上从其活动端向卷绕端依次设置其余各伸缩油缸长度标记。

其具体方法如下：

将伸缩油缸10的缸销11插入第二节臂22的缸销孔，第二节臂22的臂销插入基本臂21总伸缩量的0％处的臂销孔，并将伸缩油缸10缩回到不能再缩回的机械极限位置，调整电缆31的活动端。此时电缆31与电缆卷筒30相切处为第二节臂22(即第一节伸缩臂)的基准长度标记点，记为标记点0_2。

将伸缩油缸10的缸销11插入第三节臂23的缸销孔，第三节臂23的臂销插入第二节臂22总伸缩量的0％处的臂销孔，并将伸缩油缸10缩回到不能再缩回的机械极限位置。此时电缆31与电缆卷筒30相切处为第三节臂23的基准长度标记点，记为标记点0_3。

此后，依次标记出其后的各节臂的基准长度标记点，分别记为标记点0_4、0_5、0_6。

当伸缩油缸10带动第二节臂22伸出46％，第二节臂22的臂销插入基本臂21总伸缩量的46％处的臂销孔时，记为标记点1_2。

当伸缩油缸10带动第三节臂23伸出46％，第三节臂23的臂销插入第二节臂22总伸缩量的46％处的臂销孔时，记为标记点1_3。

此后，依次为标记点1_4、1_5、1_6。

依此类推，各节臂总伸缩量的92％处的标记点分别记为2_2、2_3、2_4、2_5、2_6，总伸缩量的100％处的标记点分别记为3_2、3_3、3_4、3_5、3_6。

在正常工作情况下，电缆卷筒30处于操作人员的可视范围之内，在伸缩油缸长度传感器断开或者失灵的情况下，可根据电缆31与电缆卷筒30相切处不同的基准长度标记或递进长度标记判断对应于各节臂的伸缩油缸10的大概长度，从而更加安全、有效的缩回主臂。

此种方法易于判断，对操作人员的要求相对较低，且长度目视误差较小。虽然不足以精确测量伸缩油缸长度至毫米级别，但足以用作操作人员作为应急操作的判断手段，完全可以作为较为准确的应急操作凭据。

根据电缆卷筒30与伸缩油缸10的动作关系可知，在所有的标记点中，第二节臂22的基准长度标记点为最接近电缆活动端的标记点，其余标记点在电缆31上向后依次排列，由于起重机具体车型的生产制造决定了以上各标记点之间的相对距离是确定的，所以只要确定了第二节臂22的基准长度标记点0_2，便可以确定其后所有标记点。

第二节臂22的基准长度标记点0_2的确定方式：将电缆卷筒30安装点与电缆活动端在伸缩油缸10上的固定点之间的距离记为L，电缆活动端固定在伸缩油缸10上需要的最小固定长度记为M、最大固定长度记为N，则标记点0_2可以处于的位置为距离电缆活动端长度(L+M)至(L+N)之间。

各标记点之间的相对距离可通过两种方式获得：一种是根据伸缩臂的设计尺寸经理论计算得出；另一种是采用实验测量方法，在已生产制造的某一台起重机上按照上文所述的方式依次确定各标记点，然后测量其间距，再应用到其它起重机上。

进一步包括可调整固定装置，电缆31的活动端通过可调整固定装置与伸缩油缸10相对固定。这样，在安装电缆卷筒30并进行调试时，可更加精确地确定电缆31放出的长度，从而使电缆31上的各标记点能够处于正确的位置。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明

当然，上述伸缩臂的节数以及各节臂上的臂销孔数量仅是一种示例性的说明，其具体数量可进一步增加或减小，且臂销孔的位置也可能发生变化。但不论如何改变，凡是单缸插销式伸缩臂，都可以应用上述应急收臂方法。

本文对上述标记点的具体形式不做限定，既可以是颜色区别标记或文字区别标记，也可以是电缆粗细区别标记，只要能够向操作人员提供足够的视觉区别效果即可。

标记点可以是不同颜色的色环，各标记点均具有紧邻的一长一短两个色环，其中长色环表示标记点对应于哪一节臂，短色环表示标记点对应的伸缩油缸长度。

例如，长色环为红、黄、绿、浅蓝、深蓝色时，分别表示该标记点对应于伸缩臂的第二节臂22、第三节臂23、第四节臂24、第五节臂25、第六节臂26，短色环为白、红、黄、绿色时，分别表示伸缩油缸带动本节臂伸出0％、46％、92％、100％。因此，当操作人员观察到长色环为红色、短色环为绿色的标记点处于电缆31与电缆卷筒30的相切处时，便可以判断在当前状态下，伸缩油缸10处于带动第三节臂23伸出或缩回至100％的长度。

请再次参考图3、图4，除了上述单缸插销式伸缩臂应急收臂方法。本发明还提供了一种单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，包括内置于伸缩臂且处于操作人员可视范围内的电缆卷筒30，电缆卷筒30的电缆31的活动端连接于伸缩油缸10，电缆31上设有伸缩油缸长度标记；伸缩油缸长度标记位于伸缩油缸10带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，电缆31与电缆卷筒30的相切处。

伸缩油缸长度标记中的第一伸缩油缸长度标记(即上文所述的第二节臂22的基准长度标记点)，位于各节伸缩臂均未伸出或完全缩回时，电缆31与电缆卷筒30的相切处，其余各伸缩油缸长度标记在电缆31上从活动端向卷绕端依次分布。

第一伸缩油缸长度标记与电缆31的活动端的距离在(L+M)至(L+N)之间，其中L为电缆卷筒30的安装点与电缆31的活动端在伸缩油缸10上的固定点之间的距离，M为电缆31的活动端固定在伸缩油缸10上需要的最小固定长度，N为电缆31的活动端固定在伸缩油缸10上需要的最大固定长度。

电缆31的活动端通过可调整固定装置与伸缩油缸10相对固定。这样，在安装电缆卷筒30并进行调试时，可更加精确地确定电缆31放出的长度，从而使电缆31上的各标记点能够处于正确的位置。

标记的具体形式可以是颜色区别标记或文字区别标记，也可以是电缆粗细区别标记等其它标记。

以上对本发明所提供的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法和装置进行了详细介绍。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核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，其特征在于，以内置式电缆卷筒(30)的电缆(31)为判断依据进行应急操作，包括以下步骤：

步骤11，在所述电缆(31)上设置伸缩油缸长度标记；

所述伸缩油缸长度标记位于伸缩油缸(10)带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆(31)与电缆卷筒(30)的相切处；

步骤12，当所述单缸插销式伸缩臂的长度传感器失效时，根据所述电缆(31)与电缆卷筒(30)相切处的伸缩油缸长度标记判断所述伸缩油缸(10)的长度；

步骤13，根据判断得出的所述伸缩油缸(10)的长度，按照收臂程序控制所述伸缩油缸、缸销以及各节待收伸缩臂的臂销动作，将所述单缸插销式伸缩臂收回。

2.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，其特征在于，所述步骤11包括：

步骤11.1，在所述电缆(31)上设置第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出时，所述电缆(31)与电缆卷筒(30)的相切处；

步骤11.2，根据所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离，以所述第一伸缩油缸长度标记为起点，在所述电缆(31)上从其活动端向卷绕端依次设置其余各伸缩油缸长度标记。

3.根据权利要求2所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，其特征在于，所述步骤11.1中：

所述第一伸缩油缸长度标记与所述电缆(31)的活动端的距离范围在L+M至L+N之间；

其中，L为所述电缆卷筒(30)的安装点与所述电缆(31)的活动端在所述伸缩油缸(10)上的固定点之间的距离；M为所述电缆(31)的活动端固定在所述伸缩油缸(10)上需要的最小固定长度；N为所述电缆(31)的活动端固定在所述伸缩油缸(10)上需要的最大固定长度。

4.根据权利要求2所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，其特征在于，所述步骤11.2中，所述伸缩油缸长度标记之间确定的相对距离经理论计算或实验测量获得。

5.根据权利要求1至4任一项所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂方法，其特征在于，所述步骤11中的伸缩油缸长度标记为颜色区别标记、文字区别标记或电缆粗细区别标记。

6.一种单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，包括内置于所述伸缩臂且处于操作人员可视范围内的电缆卷筒(30)，所述电缆卷筒(30)的电缆(31)的活动端连接于伸缩油缸(10)，其特征在于，所述电缆(31)上设有伸缩油缸长度标记；所述伸缩油缸长度标记位于所述伸缩油缸(10)带动各节伸缩臂伸出或缩回至各级长度时，所述电缆(31)与电缆卷筒(30)的相切处。

7.根据权利要求6所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，其特征在于，所述伸缩油缸长度标记包括第一伸缩油缸长度标记，该标记位于各节伸缩臂均未伸出时，所述电缆(31)与电缆卷筒(30)的相切处，其余各伸缩油缸长度标记在所述电缆(31)上从活动端向卷绕端依次分布。

8.根据权利要求7所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，其特征在于，所述第一伸缩油缸长度标记与所述电缆(31)的活动端的距离范围在L+M至L+N之间；

其中，L为所述电缆卷筒(30)的安装点与所述电缆(31)的活动端在所述伸缩油缸(10)上的固定点之间的距离；M为所述电缆(31)的活动端固定在所述伸缩油缸(10)上需要的最小固定长度；N为所述电缆(31)的活动端固定在所述伸缩油缸(10)上需要的最大固定长度。

9.根据权利要求8所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，其特征在于，所述电缆(31)的活动端通过可调整固定装置固定于所述伸缩油缸(10)。

10.根据权利要求6至9任一项所述的单缸插销式伸缩臂应急收臂装置，其特征在于，所述标记为颜色区别标记、文字区别标记或电缆粗细区别标记。