CN106927369B - 随车起重机、及其作业安全保护方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种随车起重机、及其作业安全保护方法、装置和系统。该方法包括：获取随车起重机的当前载荷；判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业；在驾驶员控制执行机构进行保护作业的情况下，判断执行机构是否向安全方向动作；若执行机构向安全方向动作，则关闭变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构继续吊装作业。本发明在起重机达到最大载荷时、系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，从而能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围。

Description

随车起重机、及其作业安全保护方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种随车起重机、及其作业安全保护方法、装置和系统。

背景技术

现有的随车起重机在吊装作业过程中达到起重机最大载荷时，只有对伸缩臂进行了限制伸臂，允许缩臂的保护措施，而对第一节臂和第二节臂均采取油压卸荷、停止动作(例如停止电气、液压、柴油机及控制系统的运转)的处理方式。

这种安全保护处理方式没有利用变幅油缸的调节功能，使得保护作业方法单一、不够灵活；单纯依靠调节伸缩臂减少负载力矩，不仅不能满足现场复杂的作业工况，同时缩小了整机安全作业范围，大大降低了起重机的作业性能；此外，出现最大载荷报警时变幅油缸卸荷，停止作业的处理方式也降低了作业效率。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种随车起重机、及其作业安全保护方法、装置和系统，基于变幅油缸控制，能够满足更多的作业工况保护，扩大安全作业范围。

根据本发明的一个方面，提供一种随车起重机作业安全保护方法，包括：

获取随车起重机的当前载荷；

判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；

若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业；

在驾驶员控制执行机构进行保护作业的情况下，判断执行机构是否向安全方向动作；

若执行机构向安全方向动作，则关闭变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构继续吊装作业。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：

若随车起重机的当前载荷未达到最大载荷，则执行控制执行机构继续吊装作业的操作；

若执行机构未向安全方向动作，则保持变幅油缸的电磁卸荷阀的打开状态，继续控制执行机构停止作业。

在本发明的一个实施例中，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；

若至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作，则判定执行机构未向安全方向动作；

若每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作，则判定执行机构向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；

若至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作，则判定执行机构向安全方向动作；

若每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作，则判定执行机构未向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，所述执行机构包括随车起重机的各节臂。

在本发明的一个实施例中，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置；

根据主阀反馈的阀芯动作方向信号判断操作人员将要执行的操作；

根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作；

若操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作，则判定所述节臂向安全方向动作；

若操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作，则判定所述节臂未向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作包括：

当所述节臂处于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作、变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作；

当所述节臂高于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作；

当所述节臂低于水平位置时，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

在本发明的一个实施例中，所述获取随车起重机的当前载荷的包括：

根据伸缩臂长度传感器、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

在本发明的一个实施例中，若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则所述方法还包括：

指示报警装置持续报警，之后执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业的步骤。

根据本发明的另一方面，提供一种随车起重机作业安全保护装置，包括当前载荷获取模块、当前载荷判断模块、安全方向判断模块和执行机构控制模块，其中：

当前载荷获取模块，用于获取随车起重机的当前载荷；

当前载荷判断模块，用于判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；

执行机构控制模块，用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业；

安全方向判断模块，用于在驾驶员控制执行机构进行保护作业的情况下，判断执行机构是否向安全方向动作；

执行机构控制模块还用于在安全方向判断模块判定执行机构向安全方向动作的情况下，关闭变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构继续吊装作业。

在本发明的一个实施例中，执行机构控制模块还用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷未达到最大载荷的情况下，控制执行机构继续吊装作业；以及在安全方向判断模块判定执行机构未向安全方向动作的情况下，保持变幅油缸的电磁卸荷阀的打开状态，继续控制执行机构停止作业。

在本发明的一个实施例中，安全方向判断模块用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作的情况下，判定执行机构未向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作的情况下，判定执行机构向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，安全方向判断模块用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作的情况下，判定执行机构向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作的情况下，判定执行机构未向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，所述安全方向判断模块包括节臂位置确定单元、操作确定单元、操作判断单元和安全方向判断单元，其中：

节臂位置确定单元，用于对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置；

操作确定单元，用于根据主阀反馈的阀芯动作方向信号确定操作人员将要执行的操作；

操作判断单元，用于根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作；

安全方向判断单元，用于在操作判断单元判定操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂向安全方向动作；以及在操作判断单元判定操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂未向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，操作判断单元用于在所述节臂处于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作、变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作；在所述节臂高于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作；以及在所述节臂低于水平位置的情况下，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

在本发明的一个实施例中，当前载荷获取模块用于根据伸缩臂长度传感器、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括报警指示模块，其中：

报警指示模块，用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，指示报警装置持续报警，之后指示执行机构控制模块执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业的操作。

根据本发明的另一方面，提供一种随车起重机作业安全保护系统，包括随车起重机作业安全保护装置、变幅油缸的电磁卸荷阀、以及执行机构，其中：

随车起重机作业安全保护装置，为上述任一实施例所述的随车起重机作业安全保护装置；

电磁卸荷阀，用于根据随车起重机作业安全保护装置的控制信号，打开或关闭，其中，在电磁卸荷阀打开的情况下，变幅油缸停止工作，在电磁卸荷阀关闭的情况下，变幅油缸正常工作；

执行机构，用于根据随车起重机作业安全保护装置的控制信号，停止工作或继续吊装工作。

在本发明的一个实施例中，所述系统还包括伸缩臂长度传感器、节臂倾角传感器、油缸压力传感器、主阀、操作手柄和液压系统，其中：

伸缩臂长度传感器，用于监测伸缩臂伸缩距离，并将所述伸缩臂伸缩距离发送给随车起重机作业安全保护装置；

节臂倾角传感器，用于监测各节臂的角度变化，并将所述角度变化值发送给随车起重机作业安全保护装置；

油缸压力传感器，用于监测变幅油缸的工作压力，并将所述工作压力发送给随车起重机作业安全保护装置；

操作手柄，用于控制执行机构油路导通；

主阀，用于根据随车起重机作业安全保护装置的指令，开、闭油路，并且反馈阀芯动作方向信号；

液压系统，用于控制执行机构动作。

在本发明的一个实施例中，所述系统还包括报警装置，其中：

报警装置，用于根据随车起重机作业安全保护装置的指示，向外持续报警。

根据本发明的另一方面，提供一种随车起重机，包括如上述任一实施例所述的随车起重机作业安全保护装置、或者如上述任一实施例所述的随车起重机作业安全保护系统。

本发明提供的随车起重机作业安全保护方法、装置和系统可以在起重机达到最大载荷时、系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，从而能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明随车起重机作业安全保护系统第一实施例的示意图。

图2为本发明一个实施例中随车起重机的示意图。

图3为本发明随车起重机作业安全保护系统第二实施例的示意图。

图4为本发明随车起重机作业安全保护装置第一实施例的示意图。

图5为本发明随车起重机作业安全保护装置第二实施例的示意图。

图6为本发明一个实施例中安全方向判断模块的示意图。

图7为本发明一个实施例中第一变幅油缸(第一节臂)的操作示意图。

图8为本发明一个实施例中第二变幅油缸(第二节臂)的操作示意图。

图9为本发明随车起重机作业安全保护方法第一实施例的示意图。

图10为本发明一个实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。

图11为本发明另一实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。

图12为本发明一个具体实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。

图13为本发明随车起重机作业安全保护方法第二实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明随车起重机作业安全保护系统第一实施例的示意图。如图1所示，所述随车起重机作业安全保护系统可以包括随车起重机作业安全保护装置11、变幅油缸的电磁卸荷阀12、以及执行机构13，其中：

随车起重机作业安全保护装置11，用于获取随车起重机的当前载荷；判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则打开变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13停止作业；在驾驶员控制执行机构13进行保护作业的情况下，判断执行机构13是否向安全方向动作；若执行机构13向安全方向动作，则关闭变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13继续吊装作业。

在本发明的一个实施例中，随车起重机作业安全保护装置11可以实现为起重机控制器或者其它新增的控制装置。

电磁卸荷阀12，用于根据随车起重机作业安全保护装置11的控制信号，打开或关闭，其中，在电磁卸荷阀12打开的情况下，变幅油缸停止工作，在电磁卸荷阀12关闭的情况下，变幅油缸正常工作。

执行机构13，用于根据随车起重机作业安全保护装置11的控制信号，停止工作或继续吊装工作。

图2为本发明一个实施例中随车起重机的示意图。如图2所示，所述随车起重机可以包括转台1、第一变幅油缸3，第二变幅油缸4、第一节臂2和第二节臂5。

图1实施例的执行机构13可以包括伸缩臂伸缩油缸、第一变幅油缸3和第二变幅油缸4，其中，伸缩臂伸缩油缸用于实现伸缩臂的伸缩，第一变幅油缸3用于实现第一节臂2的伸缩，第二变幅油缸4用于实现第二节臂5的伸缩。

基于本发明上述实施例提供的随车起重机作业安全保护系统，可以在起重机达到最大载荷时，系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围；同时保护作业可以让起重机尽快进入正常作业状态，提高了作业效率。

图3为本发明随车起重机作业安全保护系统第二实施例的示意图。与图1实施例相比，图3实施例中，所述系统还可以包括伸缩臂长度传感器14、节臂倾角传感器15、油缸压力传感器16、主阀17、操作手柄18和液压系统19，其中：

伸缩臂长度传感器14，用于监测伸缩臂伸缩距离，并将所述伸缩臂伸缩距离发送给随车起重机作业安全保护装置11。

节臂倾角传感器15，用于监测各节臂的角度变化，并将所述角度变化值发送给随车起重机作业安全保护装置11。

在本发明的一个实施例中，所述节臂倾角传感器15可以包括用于监测第一节臂倾角的第一节臂倾角传感器、以及用于监测第二节臂倾角的第二节臂倾角传感器

油缸压力传感器16，用于监测变幅油缸(例如图2实施例中的第一变幅油缸3和第二变幅油缸4)的工作压力，并将所述工作压力发送给随车起重机作业安全保护装置11。

在本发明的一个实施例中，随车起重机作业安全保护装置11，具体可以用于根据伸缩臂长度传感器14、各节臂的倾角传感器15以及各变幅油缸的压力传感器16实时采集的数据，计算随车起重机的当前载荷。

操作手柄18，用于控制执行机构13油路导通。

主阀17，用于根据随车起重机作业安全保护装置11的指令，开、闭油路，并且反馈阀芯动作方向信号。

液压系统19，用于控制执行机构13动作。

本发明上述实施例中，随车起重机作业安全保护装置11通过数据通信电缆与其它各个模块连接。

在本发明的一个实施例中，随车起重机作业安全保护装置11，具体可以用于根据各节臂的倾角传感器15阀芯动作方向信号判断出执行机构13是否向安全方向动作。

在本发明的一个实施例中，所述判断出执行机构13是否向安全方向动作的步骤包括判断随车起重机的变幅动作是否为增大起重力矩的方向，即判断随车起重机的变幅动作是否为增加负载力臂的方向。

在本发明的一个实施例中，如图3所示所述系统还可以包括报警装置10，其中：

报警装置10，用于根据随车起重机作业安全保护装置11的指示，向外持续报警。

在本发明的一个实施例中，报警装置10具体可以为蜂鸣器、报警指示灯等报警设备。

本发明上述实施例针对随车起重机在进行吊装作业达到最大承载能力时，单纯依靠伸缩臂缩臂动作进行安全保护，限制变幅油缸作业的处理方式，造成整机安全作业范围小、作业效率低的问题，提出了一种随车起重机作业安全保护系统。

本发明上述实施例在发生起重机超负荷时，系统在自动卸荷停机后，允许驾驶员进行保护性的操作，即允许执行机构向安全方向动作，由此能够及时摆脱超负荷状态，重新进入正常吊装作业状态从而，提高了工作效率。

本发明上述实施例设计了一种基于变幅油缸控制的安全作业保护系统，能够满足更多的作业工况保护，扩大了安全作业范围，本发明上述实施例通过臂架的倾角传感器和操纵手柄阀芯动作方向信号判断出执行机构是否向安全方向动作，从而有效避免了驾驶人员误操作，提高了作业安全性。

下面通过具体实施例对本发明上述实施例的随车起重机作业安全保护装置11的结构和功能进行进一步介绍。

图4为本发明随车起重机作业安全保护装置第一实施例的示意图。如图4所示，图1或图3实施例的随车起重机作业安全保护装置11可以包括当前载荷获取模块111、当前载荷判断模块112、安全方向判断模块113和执行机构控制模块114，其中：

当前载荷获取模块111，用于获取随车起重机的当前载荷。

在本发明的一个实施例中，当前载荷获取模块111可以用于根据伸缩臂长度传感器14、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

当前载荷判断模块112，用于判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷。

执行机构控制模块114，用于在当前载荷判断模块112判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，打开变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13停止作业。

安全方向判断模块113，用于在驾驶员控制执行机构13进行保护作业的情况下，判断执行机构13是否向安全方向动作。

执行机构控制模块114还可以用于在安全方向判断模块113判定执行机构13向安全方向动作的情况下，关闭变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13继续吊装作业。

在本发明的一个实施例中，执行机构控制模块114还可以用于在当前载荷判断模块112判定随车起重机的当前载荷未达到最大载荷的情况下，控制执行机构13继续吊装作业；以及在安全方向判断模块113判定执行机构13未向安全方向动作的情况下，保持变幅油缸的电磁卸荷阀12的打开状态，继续控制执行机构13停止作业。

基于本发明上述实施例提供的随车起重机作业安全保护装置，可以在起重机达到最大载荷时，系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围；同时保护作业可以让起重机尽快进入正常作业状态，提高了作业效率。

在本发明的一个实施例中，安全方向判断模块113具体可以用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作的情况下，判定执行机构13未向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作的情况下，判定执行机构13向安全方向动作。

本发明上述实施例更多地考虑了安全作业。例如图2实施例中，只要有一个节臂的变幅油缸(例如第一变幅油缸3或第二变幅油缸4)未向安全方向动作，则控制执行机构停止作业；只有在每一节臂的变幅油缸(即第一变幅油缸3和第二变幅油缸4)均向安全方向动作的情况下，才控制执行机构向安全方向动作。由此，本发明上述实施例进一步提高了起重机的安全性能。

在本发明的另一实施例中，安全方向判断模块113具体可以用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作的情况下，判定执行机构13向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作的情况下，判定执行机构13未向安全方向动作。

本发明上述实施例更多地考虑了作业效率。例如图2实施例中，只要有一个节臂的变幅油缸(例如第一变幅油缸3或第二变幅油缸4)向安全方向动作，则控制执行机构继续吊装作业；只有在每一节臂的变幅油缸(即第一变幅油缸3和第二变幅油缸4)均未向安全方向动作的情况下，才控制执行机构停止作业。由此本发明上述实施例进一步提高了起重机的作业效率。

图5为本发明随车起重机作业安全保护装置第二实施例的示意图。与图4实施例相比，图5实施例中，所述装置还包括报警指示模块115，其中：

报警指示模块115，用于在当前载荷判断模块112判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，指示报警装置10持续报警，以便操作人员察觉，从而进一步提高了安全保护等级；之后指示执行机构控制模块114执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13停止作业的操作。

图6为本发明一个实施例中安全方向判断模块的示意图。如图6所示，图4或图5实施例的安全方向判断模块113可以包括节臂位置确定单元1131、操作确定单元1132、操作判断单元1133和安全方向判断单元1134，其中：

节臂位置确定单元1131，用于对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置。

操作确定单元1132，用于根据主阀17反馈的阀芯动作方向信号确定操作人员将要执行的操作。

操作判断单元1133，用于根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作。

安全方向判断单元1134，用于在操作判断单元1133判定操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂向安全方向动作；以及在操作判断单元1133判定操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂未向安全方向动作。

图7为本发明一个实施例中第一变幅油缸(第一节臂)的操作示意图。图8为本发明一个实施例中第二变幅油缸(第二节臂)的操作示意图。

在本发明的一个实施例中，如图7或图8所示，操作判断单元1133具体可以用于在所述节臂处于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作以及变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作；在所述节臂高于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作；以及在所述节臂低于水平位置的情况下，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

本发明上述实施例在发生起重机超负荷时，系统在自动卸荷停机后，允许驾驶员进行保护性的操作，即允许执行机构向安全方向动作，由此能够及时摆脱超负荷状态，重新进入正常吊装作业状态从而，提高了工作效率。

本发明上述实施例设计了一种基于变幅油缸控制的安全作业保护系统，能够满足更多的作业工况保护，扩大了安全作业范围，本发明上述实施例通过臂架的倾角传感器和操纵手柄阀芯动作方向信号判断出执行机构是否向安全方向动作，从而有效避免了驾驶人员误操作，提高了作业安全性。

根据本发明的另一方面，提供一种随车起重机，包括如上述任一实施例所述的随车起重机作业安全保护装置、或者如上述任一实施例所述的随车起重机作业安全保护系统。

基于本发明上述实施例提供的随车起重机，可以在起重机达到最大载荷时，系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围；同时保护作业可以让起重机尽快进入正常作业状态，提高了作业效率。

图9为本发明随车起重机作业安全保护方法第一实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明随车起重机作业安全保护装置执行。如图9所示，所述方法可以包括：

步骤91，获取随车起重机的当前载荷。

在本发明的一个实施例中，步骤91可以包括：根据伸缩臂长度传感器14、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

步骤92，判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷。

步骤93，若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则打开变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13停止作业。

步骤94，在驾驶员控制执行机构13进行保护作业的情况下，判断执行机构13是否向安全方向动作。

步骤95，若执行机构13向安全方向动作，则关闭变幅油缸的电磁卸荷阀12，控制执行机构13继续吊装作业。

在本发明的一个实施例中，在步骤92之后，所述方法还可以包括：若随车起重机的当前载荷未达到最大载荷，则执行控制执行机构13继续吊装作业的操作。

在本发明的一个实施例中，在步骤92之后，若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则所述方法还可以包括：指示报警装置持续报警，以便操作人员察觉，从而进一步提高了安全保护等级；之后执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业的步骤。

在本发明的一个实施例中，在步骤94之后，所述方法还可以包括：若执行机构13未向安全方向动作，则保持变幅油缸的电磁卸荷阀12的打开状态，继续控制执行机构13停止作业。

基于本发明上述实施例提供的随车起重机作业安全保护方法，可以在起重机达到最大载荷时，系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围；同时保护作业可以让起重机尽快进入正常作业状态，提高了作业效率。

图10为本发明一个实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。如图10所示，图9实施例的步骤94中，所述判断执行机构13是否向安全方向动作的步骤可以包括：

步骤941，判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作。

步骤942，若至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作，则判定执行机构13未向安全方向动作。

步骤943，若每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作，则判定执行机构13向安全方向动作。

本发明上述实施例更多地考虑了安全作业。例如图2实施例中，只要有一个节臂的变幅油缸(例如第一变幅油缸3或第二变幅油缸4)未向安全方向动作，则控制执行机构停止作业；只有在每一节臂的变幅油缸(即第一变幅油缸3和第二变幅油缸4)均向安全方向动作的情况下，才控制执行机构向安全方向动作。由此，本发明上述实施例进一步提高了起重机的安全性能。

图11为本发明另一实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。如图11所示，图9实施例的步骤94中，所述判断执行机构13是否向安全方向动作的步骤可以包括：

步骤944，判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作。

步骤945，若至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作，则判定执行机构13向安全方向动作。

步骤946，若每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作，则判定执行机构13未向安全方向动作。

本发明上述实施例更多地考虑了作业效率。例如图2实施例中，只要有一个节臂的变幅油缸(例如第一变幅油缸3或第二变幅油缸4)向安全方向动作，则控制执行机构继续吊装作业；只有在每一节臂的变幅油缸(即第一变幅油缸3和第二变幅油缸4)均未向安全方向动作的情况下，才控制执行机构停止作业。由此本发明上述实施例进一步提高了起重机的作业效率。

图12为本发明一个具体实施例中判断执行机构是否向安全方向动作的示意图。如图12所示，图9实施例的步骤94中，所述判断执行机构13是否向安全方向动作的步骤可以包括：

步骤94a，对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置。

步骤94b，根据主阀17反馈的阀芯动作方向信号判断操作人员将要执行的操作。

步骤94c，根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作。

在本发明的一个实施例中，如图7或图8所示，步骤944c可以包括：

步骤1，当所述节臂处于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作、变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作。

步骤2，当所述节臂高于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作。

步骤3，当所述节臂低于水平位置时，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

步骤94d，若操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作，则判定所述节臂向安全方向动作。

步骤94e，若操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作，则判定所述节臂未向安全方向动作。

本发明上述实施例在发生起重机超负荷时，系统在自动卸荷停机后，允许驾驶员进行保护性的操作，即允许执行机构向安全方向动作，由此能够及时摆脱超负荷状态，重新进入正常吊装作业状态从而，提高了工作效率。

本发明上述实施例设计了一种基于变幅油缸控制的安全作业保护系统，能够满足更多的作业工况保护，扩大了安全作业范围，本发明上述实施例通过臂架的倾角传感器和操纵手柄阀芯动作方向信号判断出执行机构是否向安全方向动作，从而有效避免了驾驶人员误操作，提高了作业安全性。

下面通过具体示例对本发明进行说明：

图13为本发明随车起重机作业安全保护方法第二实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明随车起重机作业安全保护装置或系统执行。如图13所示，所述方法可以包括：

步骤130，随车起重机进行吊装作业。

步骤131，系统会根据伸缩臂长度传感器、第i节臂的倾角传感器以及变幅油缸压力传感器实时反馈的数据计算出随车起重机的载荷状态。

步骤132，判断随车起重机吊装作业的当前载荷是否达到最大载荷。若随车起重机吊装作业的当前载荷达到最大载荷状态，则执行步骤133；否则，若随车起重机吊装作业的当前载荷达到最大载荷状态，则执行步骤140。

步骤133，蜂鸣器会持续报警。

步骤134，系统自动打开电磁卸荷阀(电磁卸荷阀得电)，系统卸荷，执行机构停止作业。

步骤135，操作人员控制变幅油缸进行作业时，系统采集第i节臂倾角信号。

步骤136，判断第i节臂是否处于水平位置(如图7和图8所示)。若第i节臂处于水平位置，则执行步骤137；否则，若第i节臂不处于水平位置，则执行步骤141。

步骤137，采集手柄阀芯位置信号。

步骤138，根据手柄阀芯位置信号判断操作人员将要执行的操作。若第i变幅油缸操作手柄执行伸动作，则执行步骤139；若第i变幅油缸操作手柄执行缩动作，则执行步骤139。

步骤139，系统会控制电磁卸荷阀自动失电，让变幅油缸正常工作。

步骤140，系统继续吊装作业，之后继续执行步骤131。

步骤141，判断第i节臂是否高于水平位置。若第i节臂高于水平位置，则执行步骤142；否则，若第i节臂不高于水平位置，则执行步骤144。

步骤142，采集手柄阀芯位置信号。

步骤143，根据手柄阀芯位置信号判断操作人员将要执行的操作。若第i变幅油缸操作手柄执行伸动作，则执行步骤139；若第i变幅油缸操作手柄执行缩动作，则执行步骤147。

步骤144，判定第i节臂低于水平位置。

步骤145，采集手柄阀芯位置信号。

步骤146，根据手柄阀芯位置信号判断操作人员将要执行的操作。若第i变幅油缸操作手柄执行伸动作，则执行步骤147；若第i变幅油缸操作手柄执行缩动作，则执行步骤139。

步骤147，系统会保持电磁卸荷阀得电状态。

步骤148，执行机构(变幅油缸)保持原状，执行机构继续停止作业。

在本发明一个实施例，如图2所示，节臂i可以为1，2。

本发明上述实施例提供的随车起重机作业安全保护方法、装置和系统可以在起重机达到最大载荷时、系统自动卸荷保护后，允许驾驶员根据现场情况，通过控制变幅油缸进行保护作业，因此能够满足更多的作业工况保护，扩大了随车起重机安全作业范围；同时本发明上述实施例的保护作业可以让起重机尽快进入正常作业状态，提高了作业效率；本发明上述实施例中，系统通过传感器系统反馈信息自动判断保护作业方向，避免操作人员误操作，增大了作业安全性。

在上面所描述的随车起重机作业安全保护装置可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (20)

1.一种随车起重机作业安全保护方法，其特征在于，包括：

获取随车起重机的当前载荷；

判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；

若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业，其中，所述执行机构包括每一节臂的变幅油缸；

在驾驶员控制执行机构进行保护作业的情况下，判断执行机构是否向安全方向动作；

若执行机构向安全方向动作，则关闭变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构继续吊装作业。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若随车起重机的当前载荷未达到最大载荷，则执行控制执行机构继续吊装作业的操作；

若执行机构未向安全方向动作，则保持变幅油缸的电磁卸荷阀的打开状态，继续控制执行机构停止作业。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；

若至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作，则判定执行机构未向安全方向动作；

若每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作，则判定执行机构向安全方向动作。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；

若至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作，则判定执行机构向安全方向动作；

若每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作，则判定执行机构未向安全方向动作。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述判断执行机构是否向安全方向动作包括：

对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置；

根据主阀反馈的阀芯动作方向信号判断操作人员将要执行的操作；

根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作；

若操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作，则判定所述节臂向安全方向动作；

若操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作，则判定所述节臂未向安全方向动作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作包括：

当所述节臂处于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作、变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作；

当所述节臂高于水平位置时，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作；

当所述节臂低于水平位置时，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取随车起重机的当前载荷的包括：

根据伸缩臂长度传感器、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，若随车起重机的当前载荷达到最大载荷，则所述方法包括：

指示报警装置持续报警，之后执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业的步骤。

9.一种随车起重机作业安全保护装置，其特征在于，包括当前载荷获取模块、当前载荷判断模块、卸荷阀打开模块、安全方向判断模块和执行机构控制模块，其中：

当前载荷获取模块，用于获取随车起重机的当前载荷；

当前载荷判断模块，用于判断随车起重机的当前载荷是否达到最大载荷；

执行机构控制模块，用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业，其中，所述执行机构包括每一节臂的变幅油缸；

安全方向判断模块，用于在驾驶员控制执行机构进行保护作业的情况下，判断执行机构是否向安全方向动作；

执行机构控制模块还用于在安全方向判断模块判定执行机构向安全方向动作的情况下，关闭变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构继续吊装作业。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

执行机构控制模块还用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷未达到最大载荷的情况下，控制执行机构继续吊装作业；以及在安全方向判断模块判定执行机构未向安全方向动作的情况下，保持变幅油缸的电磁卸荷阀的打开状态，继续控制执行机构停止作业。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

安全方向判断模块用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸未向安全方向动作的情况下，判定执行机构未向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均向安全方向动作的情况下，判定执行机构向安全方向动作。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

安全方向判断模块用于判断每一节臂的变幅油缸是否向安全方向动作；在至少一个节臂的变幅油缸向安全方向动作的情况下，判定执行机构向安全方向动作；以及在每一节臂的变幅油缸均未向安全方向动作的情况下，判定执行机构未向安全方向动作。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述安全方向判断模块包括节臂位置确定单元、操作确定单元、操作判断单元和安全方向判断单元，其中：

节臂位置确定单元，用于对于每一节臂，根据节臂的倾角信号确定所述节臂的当前位置；

操作确定单元，用于根据主阀反馈的阀芯动作方向信号确定操作人员将要执行的操作；

操作判断单元，用于根据所述节臂的当前位置以及操作人员将要执行的操作，确定操作人员将要执行的操作是否为减小负载力臂的操作；

安全方向判断单元，用于在操作判断单元判定操作人员将要执行的操作为减小负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂向安全方向动作；以及在操作判断单元判定操作人员将要执行的操作为增大负载力臂的操作的情况下，判定所述节臂未向安全方向动作。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，

操作判断单元用于在所述节臂处于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作、变幅油缸回缩动作均为减少负载力臂的操作；在所述节臂高于水平位置的情况下，确定变幅油缸伸出动作为减少负载力臂的操作，变幅油缸回缩动作为增大负载力臂的操作；以及在所述节臂低于水平位置的情况下，确定变幅油缸回缩动作可以减少负载力臂的操作，变幅油缸伸出动作为增大负载力臂的操作。

15.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，

当前载荷获取模块用于根据伸缩臂长度传感器、各节臂的倾角传感器以及各变幅油缸的压力传感器实时采集的数据，获取随车起重机的当前载荷。

16.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，还包括报警指示模块，其中：

报警指示模块，用于在当前载荷判断模块判定随车起重机的当前载荷达到最大载荷的情况下，指示报警装置持续报警，之后指示执行机构控制模块执行打开变幅油缸的电磁卸荷阀，控制执行机构停止作业的操作。

17.一种随车起重机作业安全保护系统，其特征在于，包括随车起重机作业安全保护装置、变幅油缸的电磁卸荷阀、以及执行机构，其中：

随车起重机作业安全保护装置，为如权利要求9-16中任一项所述的随车起重机作业安全保护装置；

电磁卸荷阀，用于根据随车起重机作业安全保护装置的控制信号，打开或关闭，其中，在电磁卸荷阀打开的情况下，变幅油缸停止工作，在电磁卸荷阀关闭的情况下，变幅油缸正常工作；

执行机构，用于根据随车起重机作业安全保护装置的控制信号，停止工作或继续吊装工作。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括伸缩臂长度传感器、节臂倾角传感器、油缸压力传感器、主阀、操作手柄和液压系统，其中：

伸缩臂长度传感器，用于监测伸缩臂伸缩距离，并将所述伸缩臂伸缩距离发送给随车起重机作业安全保护装置；

节臂倾角传感器，用于监测各节臂的角度变化，并将所述角度变化值发送给随车起重机作业安全保护装置；

油缸压力传感器，用于监测变幅油缸的工作压力，并将所述工作压力发送给随车起重机作业安全保护装置；

操作手柄，用于控制执行机构油路导通；

主阀，用于根据随车起重机作业安全保护装置的指令，开、闭油路，并且反馈阀芯动作方向信号；

液压系统，用于控制执行机构动作。

19.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，还包括报警装置，其中：

报警装置，用于根据随车起重机作业安全保护装置的指示，向外持续报警。

20.一种随车起重机，其特征在于，包括如权利要求9-16中任一项所述的随车起重机作业安全保护装置、或者如权利要求17-19中任一项所述的随车起重机作业安全保护系统。