CN103879910B - 起重机配重自装卸系统、方法、装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机配重自装卸系统、方法、装置及起重机，其中系统包括采集装置，用于采集起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；控制装置，信号连接采集装置，用于接收采集装置采集到的活塞杆实时位置参数，根据接收到的活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算液压系统和起重机的回转机构的操作参数，并控制液压系统和回转机构根据操作参数运行，使活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。上述起重机配重自装卸系统操作简便，提高了起重机的工作效率和易用性。

Description

起重机配重自装卸系统、方法、装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种起重机配重自装卸系统、方法、装置及起重机。

背景技术

起重机是一种用于物料起重、运输、装卸和安装作业的流动式设备，是装卸设备中最重要的工程机械。起重机具有起重量大、臂架有多种组合方式等优点，广泛地应用于水利、电力、石油化工、港口和桥梁等大型建设工程。

为了能够起吊超大起重量的负荷，需要设计生产超大的起重机，随着起重物的重量越来越大，超大吨位的起重机在一些特殊的场合应用起来越广泛，但给超大吨位起重机配重非常不便，配重重则达上百吨，轻也有三、五十吨，若将配重安装在起重机上与起重机共同行走实现起来非常困难，因此，起重机每次作业时，配重砝码需要单独运输。

现有技术中起重机的配重的自装卸过程如下：装载配重时，操作人员操作起重机将配重起吊到起重机的上车，在另一操作人员的指挥下转动回转机构（因为驾驶室方向向前，操作人员在驾驶室内操作观察时存在着死角，必须需要他人帮助才能将油缸位置停的合适），使得起重机配重油缸正对着配重的挂钩入口处，然后操作人员操作控制盒（或者遥控器），控制器接收控制盒（或者通过接收器接收遥控器）发出的信号，控制比例液压阀进行动作，然后移动回转机构并锁住配重，完成装载过程；卸载配重时（同配重安装相反），先将配重移动到起重机车架上，通过控制盒（或遥控器）解锁开关阀，再通过遥控器控制比例液压阀收回液压油缸，然后操作人员再操作起重机将配重砝码卸掉。

但是，上述起重机配重自装卸方法，操作人员不仅要上车操作起重机作业（配重吊装和卸载），中途还要下车来操作控制盒（遥控器）控制油缸，操作不方便，而且操作人员还要站在配重边看着油缸是否运动到正对着配重的挂钩入口处，存在危险。

发明内容

本发明提供了一种起重机配重自装卸系统、方法、装置及起重机，用以提高起重机的工作效率、操作安全性和易用性。

本发明提供的起重机配重自装卸系统，包括：

采集装置，用于采集所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制装置，信号连接所述采集装置，用于接收所述采集装置采集到的所述活塞杆实时位置参数，根据接收到的所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

上述技术方案中，控制装置通过将接收到的采集装置采集的活塞杆的实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数对比，计算控制液压系统和回转机构运动的相应操作参数，再控制液压系统和回转机构按照这个操作参数运动，使得活塞杆自动去对位目标位置，液压系统启动并驱动活塞杆装载或卸载配重。可见上述操作过程不需要过多的人员去参与，整个过程只需要一个操作人员便可以完成，且操作简便，提高了起重机的工作效率和易用性。

在一些可选的实施方式中，所述控制装置还用于当所述活塞杆运动到所述预先设定的活塞杆目标位置时产生告警控制信号，所述起重机配重自装系统还包括：

告警装置，信号连接所述控制装置，用于接收所述控制装置产生的告警控制信号，并根据所述告警控制信号告警。

在一些可选的实施方式中，所述控制装置为控制器，上述起重机配重自装卸系统还包括：与所述控制器信号连接的显示装置和安装于所述油缸上方的摄像头，所述摄像头与所述显示装置信号连接，所述摄像头用于记录所述油缸的实时位置，所述显示装置用于显示出所述油缸的实时位置。

在一些可选的实施方式中，所述显示装置为力矩限制器。

在一些可选的实施方式中，所述控制装置为力矩限制器，所述起重机配重自装卸系统还包括：安装于所述油缸上方、用于记录所述油缸的实时位置的摄像头，所述摄像头与所述力矩限制器信号连接。

在一些可选的实施方式中，所述采集装置为设置于所述活塞杆的位移传感器；或者

所述采集装置为编码器。

在一些可选的实施方式中，上述起重机配重自装卸系统还包括：与所述活塞杆的轴线平行设置的磁性纲轮，所述编码器安装于所述磁性纲轮且与所述磁性纲轮同轴固定。

本发明提供的起重机配重自装卸方法，包括：

获得所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

根据所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

在一些可选的实施方式中，所述控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，还包括：当所述活塞杆运动到所述预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。告警的设置可以提醒操作人员油缸活塞已经运动到预先设定的活塞杆目标位置，以便操作人员进行后续操作。

本发明提供的起重机配重自装卸装置，包括：

获得模块，用于获得所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制模块，用于根据所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

在一些可选的实施方式中，所述控制模块还用于当所述活塞杆运动到所述预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。

本发明提供的起重机，包括上述任一项所述的起重机配重自装卸系统。由于上述起重机配重自装卸系统可以提高起重机的工作效率、操作安全性和易用性。因此，本发明提供的起重机，具有较好的使用性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的起重机配重自装卸系统的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的起重机配重自装卸系统装载过程控制原理图；

图3为本发明实施例提供的起重机配重自装卸方法流程图；

图4为本发明实施例提供的起重机配重自装卸装置示意图。

附图标记：

1-采集装置                    2-控制装置

3-液压系统                    4-回转机构

5-显示装置                    6-告警装置

7-摄像头                      8-获得模块

9-控制模块

具体实施方式

为了提高起重机的工作效率和易用性，本发明实施例提供了一种起重机配重自装卸控制系统、方法、装置及起重机。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的起重机配重自装卸系统的一种结构示意图；如图1所示，本发明提供的起重机配重自装卸系统，包括：

采集装置1，用于采集起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制装置2，信号连接采集装置1，用于接收采集装置1采集到的活塞杆实时位置参数，根据接收到的活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算液压系统3和起重机的回转机构4的操作参数，并控制液压系统3和回转机构4根据操作参数运行，使活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

现有技术中的起重机一般具有两个液压系统，分别为左配重液压系统和右配重系统，左配重和右配重同步操作。

上述技术方案中，控制装置2通过将接收到的采集装置1采集的活塞杆的实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数信息对比，计算控制液压系统和回转机构运动的相应操作参数，再控制液压系统和回转机构按照这个操作参数运动，使得活塞杆自动去对位目标位置，减小现有技术中需要一人操作起重机、一人观察去对位产生的危险性的发生，液压系统3启动并驱动活塞杆装载或卸载配重。可见上述操作过程不需要过多的人员去参与，整个过程只需要一个操作人员便可以完成，且操作简便，提高了起重机的工作效率、操作安全性和易用性。

为了便于信号更好的传输，优选的，控制装置2与液压系统3之间通过放大器相连。放大器主要接收控制装置输出的PWM电流信号并放大，以驱动液压系统3。

进一步的，控制装置2还用于当活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置时产生告警控制信号，起重机配重自装系统还包括：

告警装置6，信号连接控制装置2，用于接收控制装置2产生的告警控制信号，并根据告警控制信号告警。可选的告警装置可以为蜂鸣器，或者为信号灯。

一种具体的实施方式中，上述控制装置2为控制器，上述起重机配重自装卸系统还包括：与控制器信号连接的显示装置5和安装于油缸上方的摄像头7，摄像头7与显示装置5信号，摄像头7用于记录油缸的实时位置，显示装置5用于显示出油缸的实时位置。起重机的操作室和配重一般是两个方向，当操作人员在操作室内操作起重机时，不方便观察配重的位置，摄像头7的设置可以将配重的实时位置记录下来并传输给显示装置5，显示装置5可以放置在驾驶室内，以便操作人员观察配重的位置，便于将油缸停在配重油缸的入口处，减少配重装卸时间，提高作业效率。

优选的，上述显示装置5为力矩限制器，当然上述显示装置5也可以为监控后卷扬机构的显示屏，或者为单独增加的显示器。

另一种具体实施方式中，控制装置2为力矩限制器，起重机配重自装卸系统还包括：安装于油缸上方、用于记录油缸的位置的摄像头，摄像头与力矩限制器信号连接。由于力矩限制器自身就具有显示，控制的功能，因此，本优选的技术方案中，就不再需要外加显示装置。

可选的，采集装置1为设置于活塞杆的位移传感器，或者采集装置1为编码器。当然采集装置1也可以为电子尺、激光测距、磁尺、磁致伸缩测量仪等，这里就不再一一赘述，也或者将油缸直接换成数字液压缸。

当采集装置1为编码器时，上述起重机配重自装卸系统还包括：与活塞杆的轴线平行设置的磁性纲轮，编码器安装于磁性纲轮且与磁性纲轮同轴固定。依靠磁力的作用，磁性纲轮将与活塞杆同步运行，由于编码器与磁性纲轮同轴固定，因此编码器也随之转动，通过计算编码器发出的脉冲数，便可以计算出活塞杆的位置。

为了便于更好的理解本方案，下面将结构附图，以显示装置为力矩限制器、控制装置为控制器对本发明提供的起重机配重自装卸系统的工作过程进行简要说明：

如图2所示，图2为本发明实施例提供的起重机配重自装卸系统装载过程控制原理图，当起重机装载时，首先将配重放到起重机的上车平台上，力矩限制器切换至摄像监控界面，启动回转机构将上车车身翻转180度，摄像头监控油缸是否到达油缸入口处，若没到达，继续驱动回转机构运动，若达到，操作人员操作力矩限制器，使力矩限制器发送油缸伸缩命令，控制器根据接收到的编码器的脉冲数，计算油缸的位置，再将计算出的油缸的活塞杆的位置参数与预先设定的活塞杆目标位置参数比较，若采集到的油缸的活塞杆的位置参数与预先设定的活塞杆目标位置参数的差别在15%以上，则加大油门增加发动机转速，使得油缸快速移动到目标位置；若采集到的油缸的活塞杆位置参数与预先设定的活塞杆目标位置参数的差别小于5%，则给油缸输入一个油缸全速运动的20%信号，使油缸缓慢的移动到目标位置，控制器判断油缸是否到达预先设定的活塞杆目标位置，若活塞杆未到达预先设定的目标位置，则控制器将继续控制活塞杆伸长，若油缸的活塞杆到达目标位置，则控制器将发送告警信号给告警装置，告警装置将报警，同时控制器将控制回转机构再次启动，驱动油缸挂上配重，然后活塞杆将带着配重回到初始位置，液压系统中的开关阀关闭，即完成起重机的装载；起重机卸载时，与装载过程相反，控制器控制开关阀开启，并控制活塞杆到达目标位置，控制回转机构开启，回转机构驱动油缸卸下配重，控制器再控制活塞杆回到初始位置。这里对于起重机的卸载过程就不再详细介绍。

基于上述起重机配重自装卸系统的优点，本发明提供了一种起重机，包括上述任一项所述的起重机配重自装卸系统。由于上述起重机配重自装卸系统可以提高起重机的工作效率和易用性。因此，本发明提供的起重机，具有较好的使用性能。

基于上述起重机配重自装卸系统，可构建一种用于该自装卸系统的方法，如图3所示，图3为本发明实施例提供的起重机配重自装卸方法流程图，本发明提供的起重机配重自装卸方法，包括：

步骤101：获得起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

步骤102：根据活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算液压系统和起重机的回转机构的操作参数，并控制液压系统和回转机构根据操作参数运行，使活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

进一步的，步骤102中的控制液压系统和回转机构根据操作参数运行，使活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，还包括：当活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。告警的设置可以提醒操作人员油缸活塞已经运动到预先设定的活塞杆目标位置，以便操作人员进行后续操作。

基于上述起重机配重自装卸方法，可构建一种起重机配重自装卸装置，如图4所示，图4为本发明实施例提供的起重机配重自装卸装置示意图，本发明提供的起重机配重自装卸装置，包括：

获得模块8，用于获得起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制模块9，用于根据活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算液压系统和起重机的回转机构的操作参数，并控制液压系统和回转机构根据操作参数运行，使活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载/或卸载配重。

为了便于让操作人员知道油缸活塞已经运动到预先设定的目标位置，控制模块9还用于当活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种起重机配重自装卸系统，其特征在于，包括：

采集装置，用于采集所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制装置，信号连接所述采集装置，用于接收所述采集装置采集到的所述活塞杆实时位置参数，根据接收到的所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载或卸载配重。

2.根据权利要求1所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述控制装置还用于当所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置时产生告警控制信号，所述起重机配重自装卸系统还包括：

告警装置，信号连接所述控制装置，用于接收所述控制装置产生的告警控制信号，并根据所述告警控制信号告警。

3.根据权利要求2所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述控制装置为控制器，所述起重机配重自装卸系统还包括：与所述控制器信号连接的显示装置和安装于所述油缸上方的摄像头，所述摄像头与所述显示装置信号连接，所述摄像头用于记录所述油缸的实时位置，所述显示装置用于显示出所述油缸的实时位置。

4.根据权利要求3所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述显示装置为力矩限制器。

5.根据权利要求2所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述控制装置为力矩限制器，所述起重机配重自装卸系统还包括：安装于所述油缸上方、用于记录所述油缸的位置的摄像头，所述摄像头与所述力矩限制器信号连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述采集装置为设置于所述活塞杆的位移传感器。

7.根据权利要求1～5任一项所述的起重机配重自装卸系统，其特征在于，所述采集装置为编码器，所述起重机配重自装卸系统还包括：与所述活塞杆的轴线平行设置的磁性纲轮，所述编码器安装于所述磁性纲轮且与所述磁性纲轮同轴固定。

8.一种起重机配重自装卸方法，其特征在于，包括：

获得所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

根据所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载或卸载配重。

9.根据权利要求8所述的起重机配重自装卸方法，其特征在于，所述控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，还包括：当所述活塞杆运动到所述预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。

10.一种起重机配重自装卸装置，其特征在于，包括：

获得模块，用于获得所述起重机的液压系统中的油缸的活塞杆实时位置参数；

控制模块，用于根据所述活塞杆实时位置参数和预先设定的活塞杆目标位置参数计算所述液压系统和所述起重机的回转机构的操作参数，并控制所述液压系统和所述回转机构根据所述操作参数运行，使所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置，并装载或卸载配重。

11.根据权利要求10所述的起重机配重自装卸装置，其特征在于，所述控制模块还用于当所述活塞杆运动到预先设定的活塞杆目标位置时产生告警。

12.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的起重机配重自装卸系统。