CN103058081A - 超起展开角度测量系统及方法和起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机超起技术领域，公开了一种超起展开角度测量系统及方法和起重机。该超起展开角度测量系统包括：计算单元，用于根据超起臂与基本臂的第一铰接点、超起臂与展开油缸的第二铰接点以及展开油缸与基本臂的第三铰接点的位置关系计算超起臂的展开角度。与现有技术相比，本发明能够有效提高了超起展开角度测量的准确性和可靠性。

Description

超起展开角度测量系统及方法和起重机

技术领域

本发明涉及起重机超起技术领域，特别涉及一种超起展开角度测量系统及起重机。

背景技术

当前伸缩臂式起重机的一个发展方向是大型化、超大型化。其中一项关键技术是超起技术，具体而言，在基本臂的前部两侧铰接有两个对称设置的超起臂，超起臂展开由铰接于超起臂与基本臂之间的展开油缸实现，采用超起装置能够使伸缩臂的伸缩长度更长，吊载能力更强。

为了使超起达到预期的作用，在使用过程中，必须使基本臂两侧的超起臂成对称地展开至合理角度。因此，准确测量两超起臂的分别展开角度非常重要。如果测量出现偏差，使两超起臂未能展开同样角度或者未展开到预定角度，将会发生偏载等危险情况。

现有技术中，超起臂展开角度的测量过程如下：在超起臂的展开旋转轴心处安装一固定装置，在超起臂上绕该轴心旋转的位置上安装旋转编码器，用于测量超起臂的旋转角度，两个旋转编码器之间还连接一具有一定错位纠错能力的机械连接器件，根据测量的旋转角度进而认定该旋转角度为超起臂的展开角度。

然而，现有技术存在如下缺陷和不足：1、由于在安装过程中无法保证旋转编码器与旋转轴心完全同心，因而可能导致旋转编码器在超起臂展开过程中的测量轨迹为一椭圆，从而带来测量偏差；2、超起臂在展开期间并非进行完全的同心运动，而机械连接器件的纠错能力有限，因此旋转编码器的测量偏差随之放大。

因此，如何针对现有的超起展开角度的测量方式进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种超起展开角度测量系统及方法和起重机，能够有效提高超起展开角度测量的准确性和可靠性。

第一方面，本发明提供了一种超起展开角度测量系统，该超起展开角度测量系统包括：计算单元，用于根据超起臂与基本臂的第一铰接点、超起臂与展开油缸的第二铰接点以及展开油缸与基本臂的第三铰接点的位置关系计算超起臂的展开角度。

进一步地，还包括：设置于展开油缸上的长度角度传感器，用于检测展开油缸的伸缩长度；所述计算单元与所述长度传感器信号连接，用于根据展开油缸的伸缩长度、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

进一步地，所述长度传感器安装于展开油缸的内部，或者安装于展开油缸的外部。

进一步地，还包括：设置于展开油缸的进油油路上的流量传感器，用于检测展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量；所述计算单元用于根据展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

进一步地，还包括：与所述计算单元信号连接的存储单元，用于存储展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离。

第二方面，本发明还提供了一种超起展开角度测量方法，该超起展开角度测量方法包括步骤：

b、根据超起臂与基本臂的第一铰接点、超起臂与展开油缸的第二铰接点以及展开油缸与基本臂的第三铰接点的位置关系计算超起臂的展开角度。

进一步地，还包括步骤：a1、通过长度传感器检测展开油缸的伸缩长度；所述步骤b具体为：根据检测到的展开油缸的伸缩长度、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

进一步地，还包括步骤：a2、通过流量传感器检测展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量；所述步骤b具体为：根据检测到的展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

第三方面，本发明还提供了一种起重机，该起重机设置有上述任一项所述的超起展开角度测量系统。

考虑到展开油缸、基本臂和超起臂之间形成的三角形结构，即超起臂与基本臂的第一铰接点、超起臂与展开油缸的第二铰接点以及展开油缸与基本臂的第三铰接点之间形成三角形结构，获取这三个铰接点的位置关系，并可根据这三个铰接点的位置关系计算出超起臂的展开角度，这种方式的误差小；再考虑到展开油缸的长度可变，基本臂侧和超起臂侧的边长度为常数，本发明的一种具体方案采用长度传感器直接检测展开油缸的伸缩长度，这样根据已知的展开油缸的尺寸参数、基本臂侧和超起臂侧的边长度以及由长度传感器检测到的展开油缸的伸缩长度即可得出超起臂的展开角度；本发明的另一种具体方案采用流量传感器检测展开油缸的无杆腔或者有杆腔的进油量，这样根据已知的展开油缸的尺寸参数即可得到伸缩油缸的伸缩长度和当前整体长度，再根据上述的其他已知数据即可得出超起臂的展开角度。从上述可知，与现有技术相比，这种测量方式有效提高了超起展开角度测量的准确性和可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为超起装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种超起展开角度测量系统的结构框图；

图3为本发明实施例二提供的一种超起展开角度测量系统的结构框图。

符号说明：

1 基本臂

2 超起臂

3 展开油缸

4 第一铰接点

5 第二铰接点

6 第三铰接点

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

请同时参考图1和图2，下面将结合附图对实施例一作详细说明。

如图所示，该实施例的超起展开角度测量系统包括长度传感器、存储单元和计算单元。

其中，长度传感器设置于展开油缸3上，用于检测展开油缸3的伸缩长度；存储单元用于存储展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离；计算单元与长度传感器和存储单元信号连接，用于根据展开油缸3的伸缩长度、展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离计算超起臂2相对于基本臂1的展开角度。

在具体实施过程中，长度传感器可以安装于展开油缸3的内部，也可以安装于展开油缸3的外部。另外，由于展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离为常数，这些常数可以预先存储在存储单元中，以便供计算时调用；在其他实施例中，也可以省略存储单元，而由人工将这些常数输入。

实施例二

请同时参考图1和图3，实施例二的超起展开角度测量系统包括流量传感器、存储单元和计算单元。

其中，流量传感器设置于展开油缸3的进油油路上，用于检测展开油缸3的有杆腔或者无杆腔的进油量；存储单元用于存储展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离；计算单元与流量传感器和存储单元信号连接，用于根据展开油缸3的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离计算超起臂2相对于基本臂1的展开角度。

在工作过程中，流量传感器实时获取展开油缸3的有杆腔或者无杆腔的瞬时流量，并根据各瞬时流量得出总进油量；另外，由于展开油缸3的尺寸参数、超起臂2与基本臂1的第一铰接点4至超起臂2与展开油缸3的第二铰接点5的距离、展开油缸3与基本臂1的第三铰接点6至所述第一铰接点4之间的距离为常数，这些常数可以预先存储在存储单元中，以便供计算时调用；在其他实施例中，也可以省略存储单元，而由人工将这些常数输入。

实施例三

实施例三提供了一种超起展开角度测量方法，包括如下步骤：

通过设置于展开油缸上的长度传感器检测展开油缸的伸缩长度；

根据检测到的展开油缸的伸缩长度、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

具体而言，考虑到展开油缸、基本臂和超起臂之间形成的三角形结构，通过长度传感器获得展开油缸的伸缩长度，再结合已知的展开油缸的尺寸参数、基本臂侧和超起臂侧的边长度即可计算出超起臂相对于基本臂的展开角度。

实施例四

实施例四提供了一种超起展开角度测量方法，包括如下步骤：

通过设置于展开油缸的进油油路上的流量传感器检测展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量；

根据检测到的展开油缸的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸的尺寸参数、超起臂与基本臂的第一铰接点至超起臂与展开油缸的第二铰接点的距离、展开油缸与基本臂的第三铰接点至所述第一铰接点之间的距离计算超起臂的展开角度。

具体而言，考虑到展开油缸、基本臂和超起臂之间形成的三角形结构，根据流量传感器检测的展开油缸的无杆腔或者有杆腔的进油量，以及已知油缸的尺寸参数，能够得出展开油缸的伸缩长度，再根据上述的其他已知数据即可得出超起臂相对于基本臂的展开角度。

需要说明的是，实施例一至实施例四中，通过长度传感器或者流量传感器获得展开油缸的伸缩长度，进而得到第二铰接点与第三铰接点之间的距离，并根据第一铰接点与第二铰接点的距离以及第一铰接点与第三铰接点的距离，从而得出超起臂的展开角度，但在其他实施例中，并不局限于此，还可以通过其他方式获得三个铰接点之间的位置关系。

从上述可知，与现有的采用旋转编码器测量超起展开角度的方式相比，实施例一至实施四提供的测量方式能够有效提高超起展开角度测量的准确性和可靠性，从而便于控制系统通过控制展开油缸的伸缩长度准确地控制超起展开状态。

本发明实施例还提供了一种起重机，该起重机设置有上述任一种超起展开角度测量系统，由于上述的超起展开角度测量系统具有上述技术效果，因此，该起重机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超起展开角度测量系统，其特征在于，包括：计算单元，用于根据超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）、超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）以及展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）的位置关系计算超起臂（2）的展开角度。

2.如权利要求1所述的超起展开角度测量系统，其特征在于，还包括：设置于展开油缸（3）上的长度角度传感器，用于检测展开油缸（3）的伸缩长度；

所述计算单元与所述长度传感器信号连接，用于根据展开油缸（3）的伸缩长度、展开油缸（3）的尺寸参数、超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）至超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）的距离、展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）至所述第一铰接点（4）之间的距离计算超起臂（2）的展开角度。

3.如权利要求2所述的超起展开角度测量系统，其特征在于，所述长度传感器安装于展开油缸（3）的内部，或者安装于展开油缸（3）的外部。

4.如权利要求1所述的超起展开角度测量系统，其特征在于，还包括：设置于展开油缸（3）的进油油路上的流量传感器，用于检测展开油缸（3）的有杆腔或者无杆腔的进油量；

所述计算单元用于根据展开油缸（3）的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸（3）的尺寸参数、超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）至超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）的距离、展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）至所述第一铰接点（1）之间的距离计算超起臂（2）的展开角度。

5.如权利要求2或4所述的超起展开角度测量系统，其特征在于，还包括：与所述计算单元信号连接的存储单元，用于存储展开油缸（3）的尺寸参数、超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）至超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）的距离、展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）至所述第一铰接点（4）之间的距离。

6.一种超起展开角度测量方法，其特征在于，包括步骤：b、根据超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）、超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）以及展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）的位置关系计算超起臂（2）的展开角度。

7.如权利要求6所述的超起展开角度测量方法，其特征在于，还包括步骤：a1、通过长度传感器检测展开油缸（3）的伸缩长度；

所述步骤b具体为：根据检测到的展开油缸（3）的伸缩长度、展开油缸（3）的尺寸参数、超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）至超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）的距离、展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）至所述第一铰接点（4）之间的距离计算超起臂（2）的展开角度。

8.如权利要求6所述的超起展开角度测量方法，其特征在于，还包括步骤：a2、通过流量传感器检测展开油缸（3）的有杆腔或者无杆腔的进油量；

所述步骤b具体为：根据检测到的展开油缸（3）的有杆腔或者无杆腔的进油量、展开油缸（3）的尺寸参数、超起臂（2）与基本臂（1）的第一铰接点（4）至超起臂（2）与展开油缸（3）的第二铰接点（5）的距离、展开油缸（3）与基本臂（1）的第三铰接点（6）至所述第一铰接点（4）之间的距离计算超起臂（2）的展开角度。

9.一种起重机，其特征在于，所述起重机设置有权利要求1至5任一项所述的超起展开角度测量系统。

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