CN106276638A - 伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机 - Google Patents

伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机，包括如下步骤：测量伸缩油缸的伸长量，将所述伸长量与设定值进行比较，当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时；臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定；采用上述步骤，当缸销的伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号后，臂销的轴线与臂筒孔位的中心线正好重合，从而提高臂销的定位精度，实现臂销一次精准到位，臂销可顺利插入臂筒孔位，使得拔臂销和插臂销作业在不需要提前释放的情况下顺利完成，从而降低拔臂销和插臂销时，臂销与臂筒之间的冲击抖动及噪音的问题。

Description

伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机。
背景技术
起重机是工程建设中应用广泛的重要设备，主要包括起升、伸缩、变幅、回转等基本动作，起重机伸缩机构主要有油缸加绳排和单缸插销两种形式，随着起重机吨位的增加，多采用单缸插销的伸缩形式，即在每节伸臂尾端上方有一个能够把该节臂与其外面的臂节锁定在一起并可以上下方向运动的销轴(由于安装在伸臂上称为臂销)，臂销的作用是实现伸臂与伸臂之间的锁定(固定连接)和解锁，臂销在弹簧力的作用下可以从初始位置向上运动到另一节臂的臂孔中，这样伸臂与伸臂之间不能相互运动以达到固定连接的作用，当臂销受臂销油缸作用时，臂销可向下移动并从另一节臂的臂孔中缩回，伸臂与伸臂之间处于解锁状态就可以相互间运动，达到解锁的目的。
单缸插销技术已广泛运用于大吨位工程机械设备起重机，在施工作业前需将起重臂伸出，使达到合适的工作幅度(位置)。
单缸插销式伸缩臂，主要包括伸缩油缸和分别与伸缩油缸的缸筒相固定的缸销油缸和臂销油缸。
单缸插销式伸缩臂的动作主要可以分解如下：
伸臂过程：伸缩油缸伸缩，检测缸销到达臂尾，释放缸销，检测缸销到位，拔臂销，检测臂销解除，臂销油缸带臂前伸到预定臂位，提前减速，释放臂销，缓慢带臂前伸，臂销滑进臂销孔，检测臂销到位，拔缸销，检测缸销解除，缸销油缸缩到下一节臂的臂尾。
缩臂过程：伸缩油缸伸缩，检测缸销到达臂尾，释放缸销，检测缸销到位，拔臂销，缓慢前伸，臂销油缸检测臂销解除，臂销油缸带臂回缩到预定臂位，提前减速，释放臂销，缓慢带臂回缩，臂销滑进臂销孔，检测臂销到位，拔缸销，检测缸销解除，缸销油缸伸到下一节臂的臂尾。
伸臂、缩臂过程中冲击抖动产生的过程主要是：伸臂、缩臂过程中，提前释放臂销后，到位减速，臂销滑进臂销孔的过程会产生抖动及较大响声；
产生上述抖动和较大响声的原因是：伸臂、缩臂过程中，当检测到油缸已经伸、缩到设定值L时，油缸的实际长度变化量与设定值不相符：即伸油缸时，油缸的实际长度变化量比设定值大；缩油缸时，油缸的实际长度变化量比设定值小。检测传感器检测到缸臂销信号到达设定值后释放缸臂销，往往不能顺利完成动作，产生冲击抖动及较大响声，操作舒适性和伸缩成果率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机，以解决现有技术中存在的由于臂销定位不准确，单缸臂销伸缩系统在伸缩过程中存在冲击抖动，操作舒适性和伸缩成果率较低的技术问题。
本发明提供的伸缩冲击抖动控制的方法，包括如下步骤：
测量伸缩油缸的伸长量，将所述伸长量与设定值进行比较，当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时；
臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
进一步地，设定值L＝Lx-ΔLx，其中Lx为臂尾到缸销孔下端面的距离值，ΔLx为调节变量值；
伸臂时，ΔLx为正值；缩臂时，ΔLx为负值；
所述ΔLx＝h1*2+h2+Δx,其中，h1为缸销与缸销孔上、下端面的间隙理论值，h2为臂销与臂销孔上、下端面的间隙理论值，Δx为油缸带臂运动的增量误差；
所述Δx＝ΔP/B*S1，其中，ΔP为油缸压差、B为液体体积压缩系数、S1为油缸的无杆腔的横截面积。
相应地，本发明还提供了一种单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，包括长度传感器、控制器、到位检测传感器；
所述长度传感器与伸缩油缸连接，用于测量伸缩油缸的伸长量并将所述伸长量发送给所述控制器；
控制器，所述控制器与长度传感器连接，用于接收所述长度传感器发送所述伸长量，并将所述伸长量与设定值进行比较，所述控制器还与臂销油缸连接，用于对臂销油缸进行控制；
到位检测传感器，所述到位检测传感器设置在每节吊臂的臂销处，并与控制器连接，用于检测臂销是否到位，并将到位信号发送给控制器；
当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时，臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
进一步地，还包括存储器，所述存储器与控制器连接，用于存储所述设定值。
进一步地，还包括显示器，所述显示器与存储器连接，用于显示所述存储器内存储的设定值。
进一步地，所述控制器包括依次连接的接收模块、比较模块、处理模块；
所述接收模块用于接收所述长度传感器发送的所述伸长量并将所述伸长量发送给比较模块；
所述比较模块用于接收所述接收模块发送的所述伸长量并将所述伸长量与设定值进行比较并得出比较结果；
处理模块，所述处理模块用于接收所述比较结果，并且所述处理模块与所述臂销油缸连接，用于向所述臂销油缸发送控制指令。
进一步地，还包括指示灯，所述指示灯与处理模块连接，用于显示处理模块的工作状态。
进一步地，还包括报警器，所述报警器与处理模块连接，当处理模块工作不正常时，报警器进行报警。
另外，本发明还提供了一种伸缩系统，该系统包括根据本发明所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置
此外，本发明还提供了一种起重机，该起重机包括本发明所提供的伸缩系统。
本发明提供的伸缩冲击抖动控制的方法、装置、系统及起重机，具有如下优点：
采用上述步骤，当缸销的伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号后，臂销的轴线与臂筒孔位的中心线正好重合，从而提高臂销的定位精度，实现臂销一次精准到位，臂销可顺利插入臂筒孔位，使得拔臂销和插臂销作业在不需要提前释放的情况下顺利完成，从而降低拔臂销和插臂销时，臂销与臂筒之间的冲击抖动及噪音的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制的方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置的原理框图；
图3是本发明实施例二提供的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置中控制器的原理框图；
附图标记：
1-长度传感器； 2-控制器； 3-到位检测传感器；
4-存储器； 5-显示器； 21-接收模块；
22-比较模块； 23-处理模块； 24-指示灯；
25-报警器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的伸缩冲击抖动控制的方法的流程图，如图1所示，本实施例提供的伸缩冲击抖动控制的方法，包括如下步骤：
测量伸缩油缸的伸长量，将所述伸长量与设定值进行比较，当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时；
臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
当油缸伸长量等于设定值，但到位检测传感器未检测到臂销到位信号，修改调节变量值ΔLx，使臂销移动到有到位信号的位置，释放臂销。
在本实施例中，设定值L＝Lx-ΔLx，其中Lx为臂尾到缸销孔下端面的距离值，ΔLx为调节变量值；
伸臂时，ΔLx为正值；缩臂时，ΔLx为负值；
所述ΔLx＝h1*2+h2+Δx,其中，h1为缸销与缸销孔上、下端面的间隙理论值，h2为臂销与臂销孔上、下端面的间隙理论值，Δx为油缸带臂运动的增量误差；
所述Δx＝ΔP/B*S1，其中，ΔP为油缸压差、B为液体体积压缩系数、S1为油缸的无杆腔的横截面积。
本实施中，伸缩油缸的伸长量采用长度传感器测量，具体地，长度传感器为独立高精度长度传感器，通过独立高精度长度传感器保证对伸缩油缸的伸长量的测量精度。
所谓高精度传感器就是指测量观测结果、计算值或估计值与真值(或被认为是真值)之间的接近程度很高，可以很真实的还原物体的本质的高精度传感器。
本实施例提供的伸缩冲击抖动控制的方法，该实施例的技术效果是：
采用上述步骤，当缸销的伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号后，臂销的轴线与臂筒孔位的中心线正好重合，从而提高臂销的定位精度，实现臂销一次精准到位，臂销可顺利插入臂筒孔位，使得拔臂销和插臂销作业在不需要提前释放的情况下顺利完成，从而降低拔臂销和插臂销时，臂销与臂筒之间的冲击抖动及噪音的问题。
实施例二：
图2为本发明实施例二提供的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置的原理框图，如图2所示，包括长度传感器1、控制器2、到位检测传感器3；
所述长度传感器1与伸缩油缸连接，用于测量伸缩油缸的伸长量并将所述伸长量发送给所述控制器2；
控制器2，所述控制器2与长度传感器1连接，用于接收所述长度传感器1发送所述伸长量，并将所述伸长量与设定值进行比较，所述控制器2还与臂销油缸连接，用于对臂销油缸进行控制；
到位检测传感器3，所述到位检测传感器3设置在每节吊臂的臂销处，并与控制器2连接，用于检测臂销是否到位，并将到位信号发送给控制器2；
当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器3检测到臂销到位信号时，臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
还包括存储器4，所述存储器4与控制器2连接，用于存储所述设定值。
还包括显示器5，所述显示器5与存储器4连接，用于显示所述存储器4内存储的设定值。
如图3所示，本发明实施例二提供的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置中控制器的原理框图，包括依次连接的接收模块21、比较模块22、处理模块23；
所述接收模块21用于接收所述长度传感器发送的所述伸长量并将所述伸长量发送给比较模块22；
所述比较模块22用于接收所述接收模块21发送的所述伸长量并将所述伸长量与设定值进行比较并得出比较结果；
处理模块23，所述处理模块23用于接收所述比较结果，并且所述处理模块23与所述臂销油缸连接，用于向所述臂销油缸发送控制指令。
还包括指示灯24，所述指示灯24与处理模块23连接，用于显示处理模块23的工作状态。
还包括报警器25，所述报警器25与处理模块23连接，当处理模块23工作不正常时，报警器25进行报警。
处理模块23工作不正常包括如下情况：
1)处理模块23无法接收比较模块22的比较结果。
2)处理模块23无法向所述臂销油缸发送控制指令。
本实施例提供的伸缩冲击抖动控制装置，该实施例的技术效果是：采用本实施例提供的伸缩冲击抖动控制装置，在伸缩时具有更低的冲击抖动及噪音。
实施例三：
本发明还提供了一种伸缩系统，该系统包括上述单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置。
由于上述单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，能够提高臂销的定位精度，实现臂销一次精准到位，臂销可顺利插入臂筒孔位，使得拔臂销和插臂销作业顺利完成，从而降低拔臂销和插臂销时，臂销与臂筒之间的冲击抖动及噪音的问题。
因此，该伸缩系统在伸缩时具有更低的冲击抖动及噪音，其相应部分的具体实施过程与上述实施例相似，在此就不赘述，其它部分的具体实施方式，可参见现有技术中的相关说明，在此就不赘述。
实施例四：
本发明还提供了一种起重机，该起重机包括实施例三提供的伸缩系统。
由于上述伸缩系统，在伸缩时具有更低的冲击抖动及噪音。
因此，该起重机具有更好的安全性能，其相应部分的具体实施过程与上述实施例相似，在此就不赘述，其它部分的具体实施方式，可参见现有技术中的相关说明，在此就不赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种伸缩冲击抖动控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
测量伸缩油缸的伸长量，将所述伸长量与设定值进行比较，当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时；
臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
2.根据权利要求1所述的伸缩冲击抖动控制的方法，其特征在于，设定值L＝Lx-ΔLx，其中Lx为臂尾到缸销孔下端面的距离值，ΔLx为调节变量值；
伸臂时，ΔLx为正值；缩臂时，ΔLx为负值；
所述ΔLx＝h1*2+h2+Δx,其中，h1为缸销与缸销孔上、下端面的间隙理论值，h2为臂销与臂销孔上、下端面的间隙理论值，Δx为油缸带臂运动的增量误差；
所述Δx＝ΔP/B*S1，其中，ΔP为油缸压差、B为液体体积压缩系数、S1为油缸的无杆腔的横截面积。
3.一种单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，包括长度传感器、控制器、到位检测传感器；
所述长度传感器与伸缩油缸连接，用于测量伸缩油缸的伸长量并将所述伸长量发送给所述控制器；
控制器，所述控制器与长度传感器连接，用于接收所述长度传感器发送所述伸长量，并将所述伸长量与设定值进行比较，所述控制器还与臂销油缸连接，用于对臂销油缸进行控制；
到位检测传感器，所述到位检测传感器设置在每节吊臂的臂销处，并与控制器连接，用于检测臂销是否到位，并将到位信号发送给控制器；
当所述伸长量等于设定值，且到位检测传感器检测到臂销到位信号时，臂销油缸驱动臂销插入臂筒孔位中，使两节吊臂相互锁定。
4.根据权利要求3所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，还包括存储器，所述存储器与控制器连接，用于存储所述设定值。
5.根据权利要求4所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与存储器连接，用于显示所述存储器内存储的设定值。
6.根据权利要求3所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，所述控制器包括依次连接的接收模块、比较模块、处理模块；
所述接收模块用于接收所述长度传感器发送的所述伸长量并将所述伸长量发送给比较模块；
所述比较模块用于接收所述接收模块发送的所述伸长量并将所述伸长量与设定值进行比较并得出比较结果；
处理模块，所述处理模块用于接收所述比较结果，并且所述处理模块与所述臂销油缸连接，用于向所述臂销油缸发送控制指令。
7.根据权利要求6所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯与处理模块连接，用于显示处理模块的工作状态。
8.根据权利要求6所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与处理模块连接，当处理模块工作不正常时，报警器进行报警。
9.一种伸缩系统，其特征在于，该系统包括根据权利要求3-8中任一项所述的单缸插销伸缩系统伸缩冲击抖动控制装置。
10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求9所述的伸缩系统的起重机。
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