CN103723634A - 吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及吊装机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吊装机械的高度限位控制方法、一种吊装机械的高度限位控制设备、一种吊装机械的高度限位控制系统及一种吊装机械。该方法包括：接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；以及在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。利用本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及吊装机械，避免了机手在操纵室内的误操作导致的高度限位强制解除，杜绝了安全隐患，保证了吊装操作安全。

Description

吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及吊装机械

技术领域

本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种吊装机械的高度限位控制方法、一种吊装机械的高度限位控制设备、一种吊装机械的高度限位控制系统及一种吊装机械。

背景技术

对于吊装机械（例如起重机）的操作，为了防止吊载或安装过程中吊钩上升超过限位高度损坏滑轮，均设置有高度限位开关，当吊装高度达到限位高度时，触发高度限位开关发生高度限位，停止卷扬起升动作。然而现有的操纵室中均设置有检修开关，可用于在检修时进行包括高度限位解除等的多种安全限制解除，由此在发生高度限位时很可能由于机手误操作、或是机手通过目测觉得还可以进行上升动作而习惯性操作进行高度限位解除，而导致吊钩继续上升损坏滑轮。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的吊装机械由于检修开关误操作而导致强制解除高度限位存在安全控制隐患的问题，提供一种操作安全的吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及一种吊装机械。

本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法包括：接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

本发明提供的吊装机械的高度限位控制设备包括：接收器，用于接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；控制器，用于在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

本发明提供的吊装机械的高度限位控制系统包括：安全解除开关，安装在转台电控箱内，用于在操作时输出安全解除开关信号；操作手柄，用于在操作时输出操作手柄位置信号；本发明提供的高度限位控制设备，该高度限位控制设备分别与所述安全解除开关和所述操作手柄连接。

本发明提供的吊装机械包括本发明提供的高度限位控制系统。

利用本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及吊装机械，在吊装高度达到限位高度触发高度限位开关而处于高度限位状态时，首先根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，只有操作手柄位置为中位、即手柄无操作的安全状态下，才能够操作设置在转台电控箱内的安全解除开关而进行高度限位解除，保证无吊装操作下的安全解除，因此无论是在吊装工况还是安装工况下，都不能任意对高度限位进行解除，避免了机手在操纵室内的误操作导致的高度限位强制解除，杜绝了安全隐患，保证了吊装操作安全。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的吊装机械的高度限位控制系统的结构示意图；以及

图2是本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法的流程图。

附图标记说明

10 安全解除开关          20 操作手柄

30 发动机转速传感器      40 力矩限制器

50 操作设置开关          60 限位解除开关

100 接收器               200 控制器

300 高度限位控制设备

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

吊装机械（例如起重机）通过操作手柄控制卷扬起升和卷扬收绳动作，为了防止吊载或安装过程中吊钩上升超过限位高度损坏滑轮，均设置有高度限位开关，当吊装高度达到限位高度时，触发高度限位开关发生高度限位，停止卷扬起升动作。

本发明提供了一种吊装机械的高度限位控制设备300，如图1所示，该设备包括：接收器100，用于接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；以及控制器200，用于在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

根据本发明的技术方案，操作手柄20可以为双轴手柄，可以360度方向动作，在操作手柄20上设置前、后、左及右四个方向开关，与控制器200连接，用于在操作时输出表示方向的操作手柄位置信号，例如向前推动操作手柄20，则向前方向的开关处于闭合状态，控制器200由此可以根据该方向的操作手柄位置信号判断操作手柄20离开中位，以此类推，任何一个方向开关闭合，则可以判断操作手柄20离开中位；如果控制器200接收到操作手柄20四个方向的开关信号全部为断开，则可以根据四个方向的操作手柄位置信号判断操作手柄20的操作手柄位置为中位，表示操作手柄20无操作。

根据本发明的技术方案，可以在转台电控箱内设置安全解除开关10（例如钥匙开关），操作人员可以通过操作安全解除开关10输出安全解除开关信号，所述高度限位控制设备300的接收器100用于接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；在吊装高度达到限位高度触发高度限位开关而处于高度限位状态时，控制器200根据预先设置的程序，在高度限位状态下首先根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号到高度限位开关，以对高度限位进行解除，在高度限位解除状态下，机手可以进行正常的吊装或安装操作。

由于本发明的高度限位控制设备300只有在操作手柄位置为中位、即手柄无操作的安全状态下，才能够操作设置在转台电控箱内的安全解除开关10而进行高度限位解除，保证无吊装操作下的安全解除，因此无论是在吊装工况还是安装工况下，都不能任意对高度限位进行解除，避免了机手在操纵室内的误操作导致的高度限位强制解除，杜绝了安全隐患，保证了吊装操作安全。

在解除高度限位之后，为了更好地保证吊装或安装操作的安全进行，优选情况下，所述控制器200还用于在输出高度限位解除信号的同时控制卷扬起升动作以预定速度进行。由此，通过控制卷扬起升动作降速执行，使得高度限位解除后的操作始终在低速下进行，更好地保证了操作安全。所述预定速度可以根据实际操作的需要进行设置，本发明不对其进行限定，优选地，所述预定速度为卷扬起升最大速度的15%。

根据本发明的技术方案，为了在操作之后恢复高度限位，保证安全，所述高度限位控制设备300的接收器100还用于接收发动机转速信号；所述控制器200还用于在高度限位解除状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、并根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：安全解除开关信号、操作手柄位置为中位达第一预定时间（例如30秒）、和发动机转速为零（可以通过与控制器200连接（例如通过系统总线连接）的发动机转速传感器30检测发动机的当前转速，并将检测到的转速信号发送给控制器200，由此判断发动机转速）。

根据本发明的技术方案，通过安装在电控箱中的安全解除开关10恢复高度限位的条件（即安全解除开关10的退出条件）为以下中的至少一者：a.操作人员再次操作安全解除开关10；b.操作手柄20无操作达第一预定时间；c.发动机不工作。由此，在高度限位解除状态下，当控制器200接收到安全解除开关信号、判断操作手柄无操作达第一预定时间或检测到发动机转速为零时，输出高度限位恢复信号到高度限位开关，恢复到高度限位状态。

吊装机械通常具有吊装工况（有起重量）和安装工况（无起重量）两种情况，根据本发明的一种实施方式，可以在安装工况下通过机手在操纵室内操作来执行高度限位的解除。

因此，根据本发明的技术方案，所述高度限位控制设备300的接收器100还用于接收起重量信号、操作设置信号和限位解除开关信号；所述控制器200还用于在高度限位状态下根据起重量信号判断有无起重量、在无起重量的情况下确定吊装机械处于安装工况、并且在安装工况下根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号。

根据本发明的技术方案，可以通过力矩限制器40检测吊装机械的起重量并输出起重量信号，该力矩限制器40还可以进行故障判断并在发生故障时输出力矩限制器故障信号；操纵室内设置有操作设置（SET_UP）开关50，该操作设置开关50可以在操作时输出操作设置信号（操作设置开关50通常为操作系统启动开关，可以为自复位翘板开关）；操作室内还可以设置限位解除开关60，该限位解除开关60用于在操作（例如旋转）时输出限位解除开关信号以及在停止操作（例如松开）时输出限位解除开关回位信号（该限位解除开关60可以为自复位选择开关）。

所述控制器200可以与所述力矩限制器40、操作设置开关50和限位解除开关60连接（例如通过系统总线），根据预先设置的程序，在高度限位状态下根据起重量信号判断有无起重量、在无起重量的情况下确定吊装机械处于安装工况、并且在安装工况下根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号，对高度限位进行解除。

由此，在安装工况下发生高度限位时，如果需要进行高度限位解除操作，机手可以通过操作操纵室内的操作设置开关50和操作限位解除开关60来进行高度限位解除。控制器200只有在判断处于安装工况的情况下才能够根据操纵室内的操作设置信号和限位解除开关信号解除高度限位，保证了操作的安全性。

根据本发明的技术方案，在安装工况下，为了在操作之后恢复高度限位，保证安全，所述接收器100还用于接收限位解除开关回位信号、发动机转速信号、以及力矩限制器故障信号；所述控制器200还用于根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、在高度限位解除状态下根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：限位解除开关回位信号、操作设置信号、操作手柄位置为中位达第二预定时间（例如10秒）、发动机转速为零、和力矩限制器故障信号。

根据本发明的技术方案，在安装工况下，通过操纵室中的限位解除开关60恢复高度限位的条件（即限位解除开关60的退出条件）为以下中的至少一者：a.限位解除开关60回位（机手松开限位解除开关60）；b.操作设置开关50被再次操作（机手再次按下操作设置开关50）；c.操作手柄20无操作达第二预定时间；d.发动机不工作；e.力矩限制器发生故障。由此，在高度限位状态下，当控制器200接收到限位解除开关信号、操作设置信号、判断操作手柄无操作达第二预定时间、检测到发动机转速为零、或检测到力矩限制器故障时，输出高度限位恢复信号到高度限位开关，恢复到高度限位状态。

优选地，本发明提供的高度限位控制设备300还包括显示装置（未示出），所述控制器200还与该显示装置连接，所述控制器200还可以在高度限位状态下在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号的同时控制显示装置显示安全解除开关状态图标（例如安全解除开关开启图标），以及在高度限位解除状态下根据安全解除开关信号、操作手柄位置为中位达第一预定时间、和发动机转速为零中的至少一者输出高度限位恢复信号的同时控制显示装置显示安全解除开关状态图标（例如安全解除开关取消图标）。同样地，所述控制器200还可以在高度限位状态下当吊装机械处于安装工况时根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号的同时控制显示装置显示限位解除开关状态图标（例如限位解除开关开启图标），以及在高度限位解除状态下根据限位解除开关回位信号、操作设置信号、操作手柄位置为中位达第二预定时间、发动机转速为零、和力矩限制器故障信号中的至少一者输出高度限位恢复信号的同时控制显示装置显示限位解除开关状态图标（例如限位解除开关取消图标）。

优选地，本发明提供的高度限位控制设备300还包括报警装置（未示出），所述控制器200还与该报警装置连接，所述控制器200还用于在高度限位状态下输出报警信号到所述报警装置，以对机手进行提示。所述报警装置可以是声光报警装置或报警信号显示装置。

本发明还提供了一种吊装机械的高度限位控制系统，如图1所示，该系统包括：安全解除开关10，安装在转台电控箱内，用于在操作时输出安全解除开关信号；操作手柄20，用于在操作时输出操作手柄位置信号；本发明提供的高度限位控制设备300，该高度限位控制设备300分别与所述安全解除开关10和所述操作手柄20连接。

其中，该系统还包括：发动机转速传感器30，用于检测发动机转速并输出发动机转速信号；所述高度限位控制设备300还与所述发动机转速传感器30连接。

优选地，该系统还包括：力矩限制器40，用于检测吊装机械的起重量并输出起重量信号，以及在发生故障时输出力矩限制器故障信号；操作设置开关50，安装在操纵室内，用于在操作时输出操作设置信号；限位解除开关60，安装在操纵室内，用于在操作时输出限位解除开关信号以及在停止操作时输出限位解除开关回位信号；所述高度限位控制设备300还分别与所述力矩限制器40、操作设置开关50和限位解除开关60连接。

此外，本发明还提供了一种吊装机械（未示出），该吊装机械包括本发明提供的高度限位控制系统。

图2是本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法的流程图。如图2所示，该高度限位控制方法包括：接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；以及在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

为了在高度限位解除状态下保证操作安全，优选地，该方法还包括在输出高度限位解除信号的同时控制卷扬起升动作以预定速度进行。优选地，所述预定速度为卷扬起升最大速度的15%。

为了对高度限位进行恢复，本发明提供的方法还包括：接收发动机转速信号；以及在高度限位解除状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、并根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：安全解除开关信号、操作手柄位置为中位达第一预定时间、和发动机转速为零。

本发明提供的方法可以在安装工况下通过操纵室进行高度限位解除，因此，本发明提供的方法还包括：接收起重量信号、操作设置信号和限位解除开关信号；以及在高度限位状态下根据起重量信号判断有无起重量、在无起重量的情况下确定吊装机械处于安装工况、并且在安装工况下根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号。

在安装工况下为了对高度限位进行恢复，本发明提供的方法还包括：接收限位解除开关回位信号、发动机转速信号、以及力矩限制器故障信号；以及根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、在高度限位解除状态下根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：限位解除开关回位信号、操作设置信号、操作手柄位置为中位达第二预定时间、发动机转速为零、和力矩限制器故障信号。

利用本发明提供的吊装机械的高度限位控制方法、设备、系统及吊装机械，在吊装高度达到限位高度触发高度限位开关而处于高度限位状态时，首先根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，只有操作手柄位置为中位、即手柄无操作的安全状态下，才能够操作设置在转台电控箱内的安全解除开关而进行高度限位解除，保证无吊装操作下的安全解除，因此无论是在吊装工况还是安装工况下，都不能任意对高度限位进行解除，避免了机手在操纵室内的误操作导致的高度限位强制解除，杜绝了安全隐患，保证了吊装操作安全。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (16)

1.一种吊装机械的高度限位控制方法，其特征在于，该方法包括：

接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；以及

在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括在输出高度限位解除信号的同时控制卷扬起升动作以预定速度进行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定速度为卷扬起升最大速度的15%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括接收发动机转速信号；以及在高度限位解除状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、并根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：

安全解除开关信号、操作手柄位置为中位达第一预定时间、和发动机转速为零。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括接收起重量信号、操作设置信号和限位解除开关信号；以及在高度限位状态下根据起重量信号判断有无起重量、在无起重量的情况下确定吊装机械处于安装工况、并且在安装工况下根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括接收限位解除开关回位信号、发动机转速信号、以及力矩限制器故障信号；以及根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、在高度限位解除状态下根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：

限位解除开关回位信号、操作设置信号、操作手柄位置为中位达第二预定时间、发动机转速为零、和力矩限制器故障信号。

7.一种吊装机械的高度限位控制设备，其特征在于，该设备包括：

接收器（100），用于接收安全解除开关信号和操作手柄位置信号；

控制器（200），用于在高度限位状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置，在操作手柄位置为中位的情况下根据接收到的安全解除开关信号输出高度限位解除信号。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制器（200）还用于在输出高度限位解除信号的同时控制卷扬起升动作以预定速度进行。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述预定速度为卷扬起升最大速度的15%。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述接收器（100）还用于接收发动机转速信号；

所述控制器（200）还用于在高度限位解除状态下根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、并根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：

安全解除开关信号、操作手柄位置为中位达第一预定时间、和发动机转速为零。

11.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述接收器（100）还用于接收起重量信号、操作设置信号和限位解除开关信号；

所述控制器（200）还用于在高度限位状态下根据起重量信号判断有无起重量、在无起重量的情况下确定吊装机械处于安装工况、并且在安装工况下根据接收到的操作设置信号和限位解除开关信号输出高度限位解除信号。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述接收器（100）还用于接收限位解除开关回位信号、发动机转速信号、以及力矩限制器故障信号；

所述控制器（200）还用于根据操作手柄位置信号判断操作手柄位置、根据发动机转速信号判断发动机转速、在高度限位解除状态下根据以下中的至少一者输出高度限位恢复信号：

限位解除开关回位信号、操作设置信号、操作手柄位置为中位达第二预定时间、发动机转速为零、和力矩限制器故障信号。

13.一种吊装机械的高度限位控制系统，其特征在于，该系统包括：

安全解除开关（10），安装在转台电控箱内，用于在操作时输出安全解除开关信号；

操作手柄（20），用于在操作时输出操作手柄位置信号；

根据权利要求7-12中任一项所述的高度限位控制设备，该高度限位控制设备分别与所述安全解除开关（10）和所述操作手柄（20）连接。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

发动机转速传感器（30），用于检测发动机转速并输出发动机转速信号；

所述高度限位控制设备还与所述发动机转速传感器（30）连接。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

力矩限制器（40），用于检测吊装机械的起重量并输出起重量信号，以及在发生故障时输出力矩限制器故障信号；

操作设置开关（50），安装在操纵室内，用于在操作时输出操作设置信号；

限位解除开关（60），安装在操纵室内，用于在操作时输出限位解除开关信号以及在停止操作时输出限位解除开关回位信号；

所述高度限位控制设备还分别与所述力矩限制器（40）、操作设置开关（50）和限位解除开关（60）连接。

16.一种吊装机械，其特征在于，该吊装机械包括权利要求13-15中任一项所述的高度限位控制系统。

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