CN106064794B - 基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法，同时具有更安全可靠的配重固定结构，并通过液压和电气系统提升了配重自提升系统的智能化和安全性；本发明在应用时起重机可自行将配重支架先吊装在下车的履带架侧面，再将需要安装的配重吊装在支架上后，自提升配重；在配重通过配重提升油缸提升到位后，现场安装人员可通过配重支架侧面的梯子站在配重支架上，完成配重与转台尾部的插销固定。同时通过电液控制系统可实现：配重提升到位后报警提示；未提升到位禁止转台大角度回转；安装的配重工况自动输入控制系统；配重固定销未插入，禁止工作并报警提醒等智能保护控制功能。

Description

基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法

技术领域

本发明涉及起重机配重以及配重控制技术领域，特别是涉及基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法 。

背景技术

起重机配重是保证整机稳定性的重要构件，而实现起重机的自装卸配重是提高工作效率、降低劳动强度和人工成本的有效方法。但现有的安装技术不能够很好的进行定位安装，并且在安装后对于配重的前后左右定位不够，起重机工作时配重摆动，影响整机稳定性的同时导致配重连接销容易产生弯曲变形的危险，会对配重的二次安装造成困扰；另外由于配重提升高度较高，导致设计的提升油缸较长，相关自提升结构就显得不够紧凑，同时由于配重连接销的离地距离高，导致现场安装人员拆和装配重插销时都会很困难。

目前起重机产品使用不同的配重组合工况时，需要人为输入给电气控制系统目前作业安装的配重重量；配重装配过程中配重是否提升到位；长期工作时配重锁销是否锁到位，没有脱落；以上都需要人为观察，存在风险的同时，也不够智能。所以为解决以上问题，本发明设计了智能的安全保护及控制系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法 ，其目的在于在配重通过配重提升油缸提升到位后，现场安装人员可通过配重支架侧面的梯子站在配重支架上，完成配重与转台尾部的插销固定。同时通过电液控制系统可实现：配重提升到位后报警提示；未提升到位禁止转台大角度回转；安装的配重工况自动输入控制系统；配重固定销未插入，禁止工作并报警提醒等智能保护控制功能，并通过液压和电气系统提升了配重自提升系统的智能化和安全性。

本发明所采用的技术方案是：起重机配重支架，包括桁架托盘、底板、围栏和可开启的上盖板，底板设置桁架托盘上方，底板上方放置压重块和配重块；围栏固连在桁架托盘上；底板上设有若干压重块定位凸台，上盖板上还设有若干配重定位挡块和配重定位凸台；桁架托盘的一端还设有可折叠的梯子，另一端设有接头，接头连接起重机。

进一步地，配重支架是按照不同压重块和配重块的重量规格制成的一系列重量规格的配重支架。

进一步地，配重支架的接头为T字型结构，起重机的转台上位于接头的T字型竖直方向的两端设有左固定块和右固定块，接头的T字型横向通过两个纵向长销和两个横向短销分别连接左固定块和右固定块。

进一步地，每一根纵向长销端部具有和横向短销配合的套管。

进一步地，起重机的转台与配重支架的纵向长销固定配合的结构一侧，安装有检测纵向长销是否插入到位的配重穿销插入到位接近开关和检测配重是否提升到位的配重提升油缸到位检测接近开关；配重穿销插入到位接近开关和配重提升油缸到位检测接近开关分别连接可编程控制器，配重提升油缸到位检测接近开关还连接警示灯；其中配重穿销插入到位接近开关检测纵向长销是否插入到位，并且通过可编程控制器实现是否禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护；配重提升油缸到位检测接近开关检测配重块是否提升到位，并通过可编程控制器实现禁止转台大角度回转的控制保护，还实现配重提升到位触发警示灯。

基于起重机配重支架的智能控制系统，包括液压控制系统和电气控制系统，其中：液压控制系统包括液压油箱、截止阀、发动机、齿轮泵、单向阀、压力表和控制阀块，控制阀块上还连接有左配重提升油缸和右配重提升油缸，其中左配重提升油缸上还连接有左配重提升油缸有杆腔压力传感器和左配重提升油缸无杆腔压力传感器，右配重提升油缸上还连接有右配重提升油缸无杆腔压力传感器和配重穿销油缸、右配重提升油缸有杆腔压力传感器；控制阀块和油箱之间还设有溢流阀、散热器和过滤器；电气控制系统包括分别连接在可编程控制器输入端的保险丝、左配重提升油缸无杆腔压力传感器、左配重提升油缸有杆腔压力传感器、右配重提升油缸无杆腔压力传感器、右配重提升油缸有杆腔压力传感器、配重穿销插入到位接近开关、配重提升油缸到位检测和系统电源，还包括分别连接在可编程控制器输出端的警示灯、右配重提升油缸伸电磁阀、右配重提升油缸缩电磁阀、左配重提升油缸伸电磁阀和左配重提升油缸缩电磁阀。

基于起重机配重支架的智能控制系统的配重自提升方法，包括如下步骤：

第一步：在起重机配重安装前，先吊起配重支架安装在下车的履带架侧面；

第二步：吊起需要安装的配重放置在配重支架上；

第三步：起重机回转将转台尾部置于配重上方，配重自提升油缸伸出并通过销子锁定配重后，提升配重；

第四步：当配重提升到位后，此时配重提升油缸到位检测接近开关触发并输入给可编程控制器，可编程控制器输出控制警示灯闪烁，提示现场操作人员配重已经提升到位；当起重机选择了工况后，若配重提升油缸到位检测接近开关检测到配重未提升到位，则通过可编程控制器实现；

第五步：配重提升到位后，根据警示灯的提示，现场安装人员将顺着配重支架带的可收藏在配重支架内的梯子登上配重支架上；

第六步：开始手动插入纵向长销和横向短销，插入时需要纵向长销和横向短销配合后锁定转台和配重，即横向短销要插入到纵向长销的套管里。

进一步地，第六步完成后，当起重机选择了工况后，配重穿销插入到位接近开关若检测纵向长销未插入到位，通过可编程的可编程控制器可实现禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护功能；并且通过液压系统上安装的配重提升油缸压力传感器，实时检测提升油缸的压力，保证液压系统安全的同时，可编程控制器可根据压力值和结构参数计算出安装的配重重量，自动输入控制系统，实现起重机的智能化选择工况。

进一步地，第六步完成后，当起重机的安装工况需要下车压重时，将配重支架的上盖板打开，放入压重块；压重块设计有不同的重量和组合方式，能适应多种起重机工况的需要，起重机将装有压重块的配重支架吊装在起重机的下车车架上，作为整机的压重使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明设计有辅助配重提升的配重支架。在起重机配重安装前，可先吊起配重支架安装在下车的履带架侧面，再将需要安装的配重吊放在配重支架上，完成配重的自提升。其中配重支架的上盖板表面设计有：利于配重快速定位的配重定位挡块和配重定位凸台。使用配重支架的好处在于：第一，提高了配重垂直提升前的放置高度，这样起重机的配重提升油缸行程就可以设计的较短，相关的配重提升结构就变的更紧凑；第二，配重提升后需要插销固定，插销的位置往往距离地面要远超出安装人员站在地面上所有够到的高度。此时安装人员可把配重支架当做一个很好的工作平台，站在配重支架上完成配重与转台的插销固定。同时配重支架侧面设计有登高的梯子，能很方便的让安装人员登上配重支架完成安装工作。

2. 配重支架模块化设计、可拼装附件，实现多功能。当起重机需要下车压重时，配重支架的箱型空间结构内可放置上不同重量的压重块。增加了重量的配重支架，可通过起重机自行吊装在下车的履带架上，实现起重机整机压重的功能。

3. 目前的起重机配重穿销大部分都只锁定一个方向，若行走时速度较快且路况较恶劣情况下，配重会有沿锁销轴线摆动的情况出现，对整车的稳定、震动、寿命有着不小的影响。本发明设计有纵向和横向两组锁销，将配重与转台在前后方向和左右方向双向都锁定。限制了配重的摆动、提高了整机稳定性的同时也保证了起重机更安全。另外纵向长锁销与横向短锁销可巧妙的配合锁定，即将横向短销插入到纵向长销的套管后再一同将配重和转台锁定。这样的好处在于只需要一组轴端锁销就能起到防止锁销脱落的功能，还因为纵向长销将配重和转台锁定后，轴端部远离转台外侧会使安装人员安装轴端锁销很困难，而只安装靠近转台外侧的横向短销的端部锁销，显然要更方便、快捷。

4. 起重机都有电气液压系统，本发明在整机的电气液压系统基础上增加设计了压力传感器、接近开关或限位开关等检查元件，利用可编程的可编程控制器实现：

（1）当起重机选择了工况后，锁销到位接近开关若检测纵向长销未插入到位，通过可编程的可编程控制器可实现禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护功能。

（2）安装有检测配重是否提升到位的接近开关，当配重提升到位后电气系统控制警示灯报警提示，方便现场安装人员进行下一步插销工作，保证在配重提升的过程中，可适当的远离配重，保证人员安全。且当起重机选择了工况后，若配重提升油缸到位检测接近开关检测到配重未提升到位，则通过可编程的可编程控制器实现，例如禁止转台大角度回转等控制保护功能；另外对于高配置的起重机，设计有配重液压锁销时，此配重提升到位检测接近开关，可作为是否要进行配重液压锁销机构动作控制的判断条件。

（3）通过液压系统上安装的配重提升油缸压力传感器，可实时检测提升油缸的压力，保证液压系统安全的同时，可编程控制器可根据压力值和结构参数计算出安装的配重重量，自动输入控制系统，实现起重机的智能化选择工况。

附图说明

图1配重支架及配重支架装配的一个实施例的结构示意图图；

图2为图1的实施例的起重机吊装配重支架示意图；

图3为图1的实施例的配重支架安装在下车履带架侧面示意图；

图4为图1的实施例的起重机吊装配重示意图；

图5为图1的实施例的配重安放在配重支架上的示意图；

图6为图1的实施例的起重机回转将尾部置于配置上方准备配重自提升示意图；

图7为图1的实施例的起重机配重自提升到位示意图；

图8为图1的实施例的安装人员站在配重支架上准备安装配重插销示意图；

图9为图1的实施例的安装有压重块的配重支架当整机压重使用示意图；

图10为图1的实施例的起重机转台尾部配重锁销处的结构图；

图11在图10基础上的配重锁销处剖视图；

图12为图11的实施例的纵向长销结构图；

图13为图1的实施例的基于起重机配重支架的智能控制系统的液压系统原理图；

图14为图1的实施例的基于起重机配重支架的智能控制系统的电气系统原理图；

其中：1-配重支架，2-配重定位挡块，3-配重定位凸台，4-上盖板，5-压重块，6-梯子，7-桁架托盘，8-底板，9-压重块定位凸台，10-纵向长销，11-配重穿销插入到位接近开关，12-配重提升油缸到位检测接近开关，13-横向短销，14-套管，15-液压油箱，16-截止阀，17-发动机，18-齿轮泵，19-单向阀，20-压力表，21-控制阀块，22-左配重提升油缸有杆腔压力传感器，23-左配重提升油缸，24-左配重提升油缸无杆腔压力传感器，25-右配重提升油缸，26-右配重提升油缸无杆腔压力传感器，27-配重穿销油缸，28-右配重提升油缸有杆腔压力传感器，29-溢流阀，30-散热器，31-过滤器，32-可编程控制器，33-保险丝，34-系统电源， 35-警示灯，36-右配重提升油缸伸电磁阀，37-右配重提升油缸缩电磁阀，38-左配重提升油缸伸电磁阀，39-左配重提升油缸缩电磁阀，41-接头，42-左固定块，43-右固定块。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示,起重机配重支架，包括桁架托盘7、底板8、围栏和可开启的上盖板4，底板8设置桁架托盘7上方，底板8上方放置压重块5和配重块；围栏固连在桁架托盘7上；底板8上设有若干压重块定位凸台9，上盖板4上还设有若干配重定位挡块2和配重定位凸台3；桁架托盘7的一端还设有可折叠的梯子6，另一端设有接头41，接头41连接起重机。

在上述实施例中，配重支架是按照不同压重块5和配重块的重量规格制成的一系列重量规格的配重支架。

在上述实施例中，配重支架的接头41为T字型结构，起重机的转台上位于接头的T字型竖直方向的两端设有左固定块42和右固定块43，接头41的T字型横向通过两个纵向长销10和两个横向短销13分别连接左固定块42和右固定块43。

在上述实施例中，每一根纵向长销10端部具有和横向短销13配合的套管14。

在上述实施例中，起重机的转台与配重支架的纵向长销10固定配合的结构一侧，安装有检测纵向长销10是否插入到位的配重穿销插入到位接近开关11和检测配重是否提升到位的配重提升油缸到位检测接近开关12；配重穿销插入到位接近开关11和配重提升油缸到位检测接近开关12分别连接可编程控制器32，配重提升油缸到位检测接近开关12还连接警示灯35；其中配重穿销插入到位接近开关11检测纵向长销10是否插入到位，并且通过可编程控制器32实现是否禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护；配重提升油缸到位检测接近开关12检测配重块是否提升到位，并通过可编程控制器32实现禁止转台大角度回转的控制保护，还实现配重提升到位触发警示灯35。

基于起重机配重支架的智能控制系统，参见图13和图14，包括液压控制系统和电气控制系统，其中：液压控制系统包括液压油箱15、截止阀16、发动机17、齿轮泵18、单向阀19、压力表20和控制阀块21，控制阀块21上还连接有左配重提升油缸23和右配重提升油缸25，其中左配重提升油缸23上还连接有左配重提升油缸有杆腔压力传感器22和左配重提升油缸无杆腔压力传感器24，右配重提升油缸25上还连接有右配重提升油缸无杆腔压力传感器26和配重穿销油缸27、右配重提升油缸有杆腔压力传感器28；控制阀块21和液压油箱15之间还设有溢流阀29、散热器30和过滤器31；电气控制系统包括分别连接在可编程控制器32输入端的保险丝33、左配重提升油缸无杆腔压力传感器24、左配重提升油缸有杆腔压力传感器22、右配重提升油缸无杆腔压力传感器26、右配重提升油缸有杆腔压力传感器28、配重穿销插入到位接近开关11、配重提升油缸到位检测接近开关12和系统电源34，还包括分别连接在可编程控制器32输出端的警示灯35、右配重提升油缸伸电磁阀36、右配重提升油缸缩电磁阀37、左配重提升油缸伸电磁阀38和左配重提升油缸缩电磁阀39。

基于起重机配重支架的智能控制系统的配重自提升方法，通过利用配重支架1按如图1至图7的方法，完成配重自提升过程，包括如下步骤：

第一步：如图2和图3所示，在起重机配重安装前，先吊起配重支架安装在下车的履带架侧面；

第二步：如图4和图5所示，吊起需要安装的配重放置在配重支架上；

第三步：起重机回转将转台尾部置于配重上方，配重自提升油缸伸出并通过销子锁定配重后，提升配重；

第四步：当配重提升到位后，此时配重提升油缸到位检测接近开关触发并输入给可编程控制器，可编程控制器输出控制警示灯闪烁，提示现场操作人员配重已经提升到位；当起重机选择了工况后，若配重提升油缸到位检测接近开关检测到配重未提升到位，则通过可编程控制器实现；

第五步：配重提升到位后，参见图6和图7，根据警示灯的提示，现场安装人员将顺着配重支架带的可收藏在配重支架内的梯子登上配重支架上；

第六步：如图8和图9所示，开始手动插入纵向长销和横向短销，插入时需要纵向长销和横向短销配合后锁定转台和配重，即横向短销要插入到纵向长销的套管里。

也就是说，在起重机配重安装前，需先吊起配重支架1安装在下车的履带架侧面，过程如图2、图3所示。再吊起需要安装的配重放置在配重支架1上，配重支架设计有利于配重快速定位的配重定位挡块2和配重定位凸台3，结构如图1所示，吊装过程如图4、图5所示。然后起重机回转将转台尾部置于配重上方，配重自提升油缸伸出并通过销子锁定配重后，提升配重，过程如图6、图7所示。当配重提升到位后，此时配重提升油缸到位检测接近开关触发并输入给可编程控制器32，可编程控制器32输出控制警示灯35闪烁，提示现场操作人员配重已经提升到位。且当起重机选择了工况后，若配重提升油缸到位检测接近开关12检测到配重未提升到位，则通过可编程的可编程控制器32实现，例如禁止转台大角度回转的控制保护等功能；接近开关安装位置如图11所示，电气原理如图14所示。配重提升到位后，根据警示灯35的提示，现场安装人员将顺着配重支架带的可收藏在配重支架内的梯子6登上配重支架上，如图8所示。开始手动插入纵向长销10和横向短销13，安装位置如图10、图11所示。插入时需要纵向长销10和横向短销13配合后锁定转台和配重，即横向短销13要插入到纵向长销10的套管14里，结构如图12所示。

当起重机选择了工况后，锁销到位接近开关11若检测纵向长销未插入到位，通过可编程的可编程控制器32可实现禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护功能。通过液压系统上安装的配重提升油缸压力传感器22、24、26、28，可实时检测提升油缸的压力，保证液压系统安全的同时，可编程控制器32可根据压力值和结构参数计算出安装的配重重量，自动输入控制系统，实现起重机的智能化选择工况，原理图见图13和图14所示。

当起重机的安装工况需要下车压重时，可将配重支架1的上盖板4打开，放入压重块5。压重块5设计有不同的重量和组合方式，能适应多种起重机工况的需要，结构如图1所示。起重机将装有压重块5的配重支架1吊装在起重机的下车车架上，作为整机的压重使用，如图9所示。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.起重机配重支架，其特征在于：包括桁架托盘（7）、底板（8）、围栏和可开启的上盖板（4），所述底板（8）设置桁架托盘（7）上方，所述底板（8）上方放置压重块（5）和配重块；所述围栏固连在桁架托盘（7）上；

所述底板（8）上设有若干压重块定位凸台（9），所述上盖板（4）上还设有若干配重定位挡块（2）和配重定位凸台（3）；

所述桁架托盘（7）的一端还设有可折叠的梯子（6），另一端设有接头（41），所述接头（41）连接起重机；所述配重支架的接头（41）为T字型结构，起重机的转台上位于接头（41）的T字型竖直方向的两端设有左固定块（42）和右固定块（43），所述接头（41）的T字型横向通过两个纵向长销（10）和两个横向短销（13）分别连接左固定块（42）和右固定块（43）。

2.根据权利要求1所述的起重机配重支架，其特征在于：所述配重支架是按照不同压重块（5）和配重块的重量规格制成的一系列重量规格的配重支架。

3.根据权利要求1所述的起重机配重支架，其特征在于：每一根所述纵向长销（10）端部具有和横向短销（13）配合的套管（14）。

4.根据权利要求1所述的起重机配重支架，其特征在于：起重机的转台与配重支架的所述纵向长销（10）固定配合的结构一侧，安装有检测纵向长销（10）是否插入到位的配重穿销插入到位接近开关（11）和检测配重是否提升到位的配重提升油缸到位检测接近开关（12）；配重穿销插入到位接近开关（11）和配重提升油缸到位检测接近开关（12）分别连接可编程控制器（32），所述配重提升油缸到位检测接近开关（12）还连接警示灯（35）；

其中所述配重穿销插入到位接近开关（11）检测纵向长销（10）是否插入到位，并且通过可编程控制器（32）实现是否禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护；

所述配重提升油缸到位检测接近开关（12）检测配重块是否提升到位，并通过可编程控制器（32）实现禁止转台大角度回转的控制保护，还实现配重提升到位触发警示灯（35）。

5.根据权利要求4所述的起重机配重支架的智能控制系统，其特征在于：包括液压控制系统和电气控制系统，其中：

所述液压控制系统包括液压油箱（15）、截止阀（16）、发动机（17）、齿轮泵（18）、单向阀（19）、压力表（20）和控制阀块（21），所述控制阀块（21）上还连接有左配重提升油缸（23）和右配重提升油缸（25），其中所述左配重提升油缸（23）上还连接有左配重提升油缸有杆腔压力传感器（22）和左配重提升油缸无杆腔压力传感器（24），所述右配重提升油缸（25）上还连接有右配重提升油缸无杆腔压力传感器（26）和配重穿销油缸（27）、右配重提升油缸有杆腔压力传感器（28）；所述控制阀块（21）和液压油箱（15）之间还设有溢流阀（29）、散热器（30）和过滤器（31）；

所述电气控制系统包括分别连接在可编程控制器（32）输入端的保险丝（33）、左配重提升油缸无杆腔压力传感器（24）、左配重提升油缸有杆腔压力传感器（22）、右配重提升油缸无杆腔压力传感器（26）、右配重提升油缸有杆腔压力传感器（28）、配重穿销插入到位接近开关（11）、配重提升油缸到位检测接近开关（12）和系统电源（34），还包括分别连接在可编程控制器（32）输出端的警示灯（35）、右配重提升油缸伸电磁阀（36）、右配重提升油缸缩电磁阀（37）、左配重提升油缸伸电磁阀（38）和左配重提升油缸缩电磁阀（39）。

6.根据权利要求5所述的起重机配重支架的智能控制系统的配重自提升方法，包括如下步骤：

第一步：在起重机配重安装前，先吊起配重支架安装在下车的履带架侧面；

第二步：吊起需要安装的配重放置在配重支架上；

第三步：起重机回转将转台尾部置于配重上方，配重自提升油缸伸出并通过销子锁定配重后，提升配重；

第四步：当配重提升到位后，此时配重提升油缸到位检测接近开关触发并输入给可编程控制器，可编程控制器输出控制警示灯闪烁，提示现场操作人员配重已经提升到位；当起重机选择了工况后，若配重提升油缸到位检测接近开关检测到配重未提升到位，则通过可编程控制器实现；

第五步：配重提升到位后，根据警示灯的提示，现场安装人员将顺着配重支架带的可收藏在配重支架内的梯子登上配重支架上；

第六步：开始手动插入纵向长销和横向短销，插入时需要纵向长销和横向短销配合后锁定转台和配重，即横向短销要插入到纵向长销的套管里。

7.根据权利要求6所述的配重自提升方法，其特征在于：第六步完成后，当起重机选择了工况后，配重穿销插入到位接近开关若检测纵向长销未插入到位，通过可编程的可编程控制器可实现禁止起重机起吊工作并报警提醒的控制保护功能；并且通过液压系统上安装的配重提升油缸压力传感器，实时检测提升油缸的压力，保证液压系统安全的同时，可编程控制器可根据压力值和结构参数计算出安装的配重重量，自动输入控制系统，实现起重机的智能化选择工况。

8.根据权利要求6所述的配重自提升方法，其特征在于：第六步完成后，当起重机的安装工况需要下车压重时，将配重支架的上盖板打开，放入压重块；压重块设计有不同的重量和组合方式，能适应多种起重机工况的需要，起重机将装有压重块的配重支架吊装在起重机的下车车架上，作为整机的压重使用。