CN107963574A - 一种防倾的超薄剪式举升机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防倾的超薄剪式举升机及其控制方法，包括：控制器比较第一高度和第二高度；当第一高度大于第二高度，控制器执行第一工作过程；当第一高度小于第二高度，控制器执行第二工作过程；当第一高度等于第二高度，控制器执行第三工作过程；第一工作过程包括：判断第一高度与第二高度的差值是否达到第一预设值；第二工作过程包括：判断第二高度与第一高度的差值是否达到第一预设值；所述第三工作过程包括：第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度达到第二预设值时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。本发明的举升机控制方法能够防止举升机由于举升高度不同导致的倾覆危险。

Description

一种防倾的超薄剪式举升机及其控制方法
技术领域
本发明涉及举升机领域。更具体地说，本发明涉及一种防倾的超薄剪式举升机及其控制方法。
背景技术
当前汽车维修行业使用的剪式举升机均使用电气元件控制，无法实时测量举升的高度，所以只能实现一些简单的动作，如上升、下降等功能。这样当举升机运行一段时间后由于液压系统中会产生一些气体或通过活塞密封圈产生少量的泄露以后，就会造成举升机的两个举升平台不平，有翻车危险。还有当举升机下降过程中副平台受到阻挡或下降过程中保险机构失灵，副平台保险齿没有弹开，这时副平台不能下降，但是主平台还可以继续下降，容易造成车辆翻覆。另外，维修工在举升车辆时不能准确的定位适合自己身高的举升高度，所以经常进行多次升降调整，浪费时间；或者直接在不适合自己的高度上进行维修，增加了劳动强度。
发明内容
本发明目的是提供一种防倾的超薄剪式举升机，位移传感器实时测量举升机工作台或剪臂的两侧位移，避免举升机两侧举升高度不同，提高举升机的安全性能。
本发明还有一个目的是提供一种防倾的超薄剪式举升机的控制方法，位移传感器实时检测两侧工作台的高度，控制器根据高度调整举升机两侧液压缸的工作状态，避免两侧高度不同导致工作台倾覆。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种防倾的超薄剪式举升机，包括：
位移传感器，其分别安装在工作台或剪臂的侧面；所述位移传感器包括主体控制端和测量端；
所述测量端固定在工作台上，所述主体控制端固定在底座上；或
所述测量端固定在底座上，所述主体控制端固定在工作台上；或
所述测量端固定在剪臂一端，所述主体控制端固定在所述剪臂产生竖直位移的另一端；或
所述测量端固定在剪臂一端，所述主体控制端固定在所属剪臂产生横向位移的另一端；
其中，所述主体控制端实时检测所述测量端相对于主体控制端产生的相对位移。
优选的是，所述位移传感器为拉绳式位移传感器。
优选的是，所述测量端和主体控制端间连接有直线式可拉伸的拉绳。
本发明的目的还通过一种防倾的超薄剪式举升机的控制方法来实现，包括：
比较器比较第一高度和第二高度；当第一高度大于第二高度，控制器执行第一工作过程；当第一高度小于第二高度，控制器执行第二工作过程；当第一高度等于第二高度，控制器执行第三工作过程；
所述第一工作过程包括：判断第一高度与第二高度的差值是否达到第一预设值；如是，第一液压缸暂停工作，第二液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第二工作过程包括：判断第二高度与第一高度的差值是否达到第一预设值；如是，第二液压缸暂停工作，第一液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第三工作过程包括：第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度达到第二预设值时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。
优选的是，还包括生成第一高度和第二高度的步骤，其包括：
第一位移传感器检测工作台一侧剪臂的移动距离L1i；第二位移传感器检测工作台另一侧剪臂的移动距离L2i；
控制器接收移动距离L1i和移动距离L2i，生成工作台两侧的第一高度H1i和第二高度H2i：
H1i＝4×[w2-(L1i+L)2]0.5
H2i＝4×[w2-(L2i+L)2]0.5
其中，w为剪臂的半长；L为位移传感器固定位置距离剪臂交叉点的水平距离。
优选的是，所述第一预设值为1～6mm。
优选的是，所述第二预设值为举升机的上升或下降的目标高度。
本发明至少包括以下有益效果：1、本发明能在不改变原有举升机的机械和液压结构的基础上，升级电控系统，使举升机变得更加安全、更加智能。2、本发明能控制举升机自动举升至预设高度并落锁及完成自动下降动作，降低劳动强度，提高工作效率，提升安全性(防止人工操作没有落锁就进行维修)。3、本发明能实现当举升机两侧平台高度超差时自动停止举升机运行并报警，防止发生车辆翻覆的危险发生，提高安全性，使用本发明还可以在实现很多传统举升机上很难实现的安全设置。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明的举升机的整体结构图。
图2是本发明的位移传感器和安装机构的爆炸视图。
图3是本发明的举升机的控制系统结构图。
图4是本发明的举升机的液压系统的结构示意图。
图5是本发明的举升机的控制方法的流程图。
图6是本发明的举升机的高度的计算原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1-4示出的本发明防倾的剪式举升机的实现形式，由两台等高度、平行放置的相同举升机组成，分别负责承载待检修汽车的左、右侧车轮，实现待检修汽车的举升或下降。举升机包括底座110、工作台120、剪臂130、升降气缸140、中间转轴150、位移传感器160、安装机构170、控制系统和双独立液压系统。底座110通过剪臂130支撑工作台120，升降气缸140的活塞顶端通过中间转轴150连接剪臂130，其底端与升降气缸固定座枢轴连接，升降气缸固定座固定在底座110上，所述升降气缸140用于提供工作台120升降的动力，位移传感器160对称安装在底座110和连杆133上，用于测量举升机的工作台120或剪臂130两侧高度是否相同，安装机构170用于将位移传感器160安装在举升机上。
剪臂130包括：上剪臂131、下剪臂132、连杆133，上剪臂131与所述工作台120枢轴连接；下剪臂132与所述底座110枢轴连接；其中，所述上剪臂131和下剪臂132成X型枢轴连接，当升降气缸140提供剪臂130的动力时，剪臂130带动工作台提升；当升降气缸140泄压时，剪臂130带动工作台回落。升降气缸140包括第一液压缸和第二液压缸。其中，中间转轴150与升降气缸140的活塞顶端枢轴连接，所述中间转轴150的两端通过连杆固定在所述上剪臂131上。启动升降气缸140，中间转轴150带动与其连接的上剪臂131，带动工作台提升。如图2所示，位移传感器160包括主体控制端161、拉绳162和测量端163，所述位移传感器160为拉绳式位移传感器，主体控制端161和测量端163间连接有直线式可拉伸的拉绳162。安装机构170包括底座171，滑轨172、第一滑块173、第二滑块174、拉绳固定件175，其中，滑轨172沿连杆133的移动方向布设；底座171固定在所述滑轨172靠近位移传感器主体控制端161的一端，用于固定位移传感器主体控制端161；滑块包括两个对称设置的第一滑块173和第二滑块174，第一滑块173和第二滑块174用螺栓固定成一个整体后，滑动连接在所述滑轨172上；以及拉绳固定件175固定在所述第一滑块173上并与所述测量端163固定连接，用于引导测量端163沿滑轨172移动；其中，所述第一滑块173和第二滑块174相接的面上对称开设半圆通孔，所述半圆通孔构成中心通孔，所述中心通孔用于连杆133通过，当举升机工作，剪臂130带动连杆133移动，从而带动拉绳162伸长或缩回，主体控制端161检测到拉绳162的长度并通过起内部控制器将长度转换成举升机工作台120的高度。
图3示出了本发明防倾的剪式举升机的控制系统，主控板通过电线分别连接第一位移传感器、第一位移传感器和双独立液压系统，所述主控板包括控制器和比较器，所述控制器接收第一位移传感器和第一位移传感器测量的移动距离L1i和移动距离L2i，并将移动距离L1i和移动距离L2i转化成工作台的第一高度和第二高度。比较器对第一高度和第二高度进行比较，控制举升机的双独立液压系统执行相应的工作状态。
如图4所示的双独立液压系统，包括第一供油管路、第二供油管路、第一回油管路、第二回油管路和过载保护管路，还包括：第一液压缸1、第一防管爆阀2、第一上升电磁阀3、单向阀4、电机5、齿轮泵6、过滤器7、第二上升电磁阀8、溢流阀9、第二液压缸10、第二防管爆阀11、第二下降电磁阀12、第二流量调节阀13、第一下降电磁阀14、第一流量调节阀15和油箱16，其中电机5和齿轮泵6组成液压泵，用于给液压油流动提供动力。双独立液压系统具体的结构为：第一供油管路，其一端通过液压泵连接油箱，另一端通过第一防管爆阀2连接第一液压缸1，用于给第一液压缸1供油；第二供油管路，其一端并联在液压泵和第一防管爆阀2之间的第一供油管路上，另一端通过第二防管爆阀11连接第二液压缸10，用于给第二液压缸10供油；第一回油管路，其一端并联在第一防管爆阀2与第二供油管路并联点之间的第一供油管路上，另一端接入油箱16，用于给第一液压缸1泄压；第二回油管路，其一端并联在第二防管爆阀11与第一供油管路并联点之间的第二供油管路上，另一端接入油箱16，用于给第二液压缸10泄压；以及电磁阀组包括第一上升电磁阀3、第二上升电磁阀8、第二下降电磁阀12和第一下降电磁阀14，第一上升电磁阀3安装在第一供油管路上，第二上升电磁阀8安装在第二供油管路、第二下降电磁阀12安装在第二回油管路和第一下降电磁阀14安装在第一回油管路上，用于打开或关闭第一供油管路、第二供油管路、第一回油管路和第二回油管路；以及，过载保护管路，其一端接入第一供油管路和第二供油管路的并联点，另一端接入油箱16；其中，所述过载保护管路上安装溢流阀9；单向阀4安装在所述并联点和液压泵之间的第一供油管路上，用于防止第一供油管路、第二供油管路和过载保护管路的液压油回流，举升过程中如果发生过载，则液压油经齿轮泵6、单向阀4、溢流阀9流回油箱，避免损坏液压系统。过滤器7安装在所述油箱16和液压泵之间的第一供油管路上，用于过滤液压油，对液压系统进入的液压油进行净化，防止发生堵塞。第一流量调节阀15安装在所述第一回油管路上，用于调节第一回油管路中液压油的流量，调节工作台下降的速度。第二流量调节阀13安装在所述第二回油管路上，用于调节第二回油管路中液压油的流量，调节工作台下降的速度。
本发明的一种防倾的超薄剪式举升机的控制方法，如图5所示包括以下步骤：
步骤1、第一位移传感器实时检测工作台一侧剪臂的移动距离L1i，第二位移传感器实时检测工作台另一侧剪臂的移动距离L2i；
步骤2、如图6所示，控制器接收移动距离L1i和移动距离L2i，分别生成工作台两侧的第一高度H1i和第二高度H2i：
h1i＝[w2-(L1i+L)2]0.5 (1)
H1i＝4×h1i (2)
H1i＝4×[w2-(L1i+L)2]0.5 (3)
其中，h1i为下剪臂一侧的高度，单位为mm；w为下剪臂的半长，单位为mm；L为一侧位移传感器固定位置距离剪臂交叉点的水平距离,单位为mm。
h2i＝[w2-(L2i+L)2]0.5 (4)
H2i＝4×h2i (5)
H2i＝4×[w2-(L2i+L)2]0.5 (6)
其中，h2i为下剪臂一侧的高度，单位为mm；w为下剪臂的半长，单位为mm；L为一侧位移传感器固定位置距离剪臂交叉点的水平距离,单位为mm。
步骤3、比较器比较第一高度和第二高度；
当第一高度大于第二高度，控制器执行第一工作过程；当第一高度小于第二高度，控制器执行第二工作过程；当第一高度等于第二高度，控制器执行第三工作过程；
所述第一工作过程包括：判断第一高度与第二高度的差值是否达到第一预设值；如是，第一液压缸暂停工作，第二液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第二工作过程包括：判断第二高度与第一高度的差值是否达到第一预设值；如是，第二液压缸暂停工作，第一液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第三工作过程包括：第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度达到第二预设值时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。
在另一实施例中，所述第一预设值为1～6mm，高度差设置合理，降低工作的繁杂程度，又防止举升机发生倾覆。
在另一实施例中，所述第二预设值为举升机的上升或下降的目标高度，通常是在举升机要开始工作时，工作人员将第二预设值输入控制板。
本发明的控制方法的工作流程为：
上升过程：当按下上升按钮时，液压泵站工作，电机5旋转带动齿轮泵6工作，液压油经单向阀4后分为两路，分别经第一上升电磁阀3和第二上升电磁阀8向第一液压缸1和第二液压缸10内注油，液压缸伸长，举升平台上升。
此时两个拉线式位移传感器开始实时测量，控制器生成举升平台的高度，如果工作台第一高度大于第二高度5mm以上，第一上升电磁阀3关闭，停止向第一液压缸1内注油，左侧工作台停止上升，右侧工作台继续上升，直至工作台两侧高度一致，打开第一上升电磁阀3，恢复同时向工作台的液压缸注油，周而复始。如果检测到右侧工作台高于左侧，则关闭第二上升电磁阀8，停止向第二液压缸10内注油，右侧工作台停止上升，左侧继续上升，直至工作台高度一致，打开第二上升电磁阀8、第一上升电磁阀3，恢复同时注油，第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度达到目标高度时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。
下降过程
下降过程中，第二下降电磁阀12、第一下降电磁阀14同时打开，左侧平台液压油从第一液压缸1经第一防管爆阀2、第一下降电磁阀14和第一流量调节阀15流回油箱16，与此同时液压油从第二液压缸10经第二防管爆阀11、第二下降电磁阀12和第二流量调节阀13流回油缸16，实现工作台下降。
此时两个拉线式位移传感器开始实时测量，控制器生成举升平台的高度，如果控制器检测到工作台第一高度大于第二高度5mm以上，则关闭第二下降电磁阀12，右侧平台停止下降，左侧平台继续下降，直至两个平台高度一致，再打开第二下降电磁阀12，两平台同时下降，如此反复，直至工作台高度一致。如果工作台右侧高度大于左侧5mm以上，则关闭第一下降电磁阀14，左侧平台停止下降，等待右侧平台下降到两侧高度相同，再打开第一下降电磁阀14，恢复两平台同时下降的状态，如此反复，直至工作台高度一致，第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度下降到目标高度时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种防倾的超薄剪式举升机，其特征在于，包括：
位移传感器，其分别安装在工作台或剪臂的侧面；所述位移传感器包括主体控制端和测量端；
所述测量端固定在工作台上，所述主体控制端固定在底座上；或
所述测量端固定在底座上，所述主体控制端固定在工作台上；或
所述测量端固定在剪臂一端，所述主体控制端固定在所述剪臂产生竖直位移的另一端；或
所述测量端固定在剪臂一端，所述主体控制端固定在所述剪臂产生横向位移的另一端；
其中，所述主体控制端实时检测所述测量端相对于主体控制端产生的相对位移。
2.如权利要求1所述的防倾的超薄剪式举升机，其特征在于，所述位移传感器为拉绳式位移传感器。
3.如权利要求2所述的防倾的超薄剪式举升机，其特征在于，所述测量端和主体控制端间连接有直线式可拉伸的拉绳。
4.一种防倾的超薄剪式举升机的控制方法，其特征在于，包括：
比较器比较第一高度和第二高度；当第一高度大于第二高度，控制器执行第一工作过程；当第一高度小于第二高度，控制器执行第二工作过程；当第一高度等于第二高度，控制器执行第三工作过程；
所述第一工作过程包括：判断第一高度与第二高度的差值是否达到第一预设值；如是，第一液压缸暂停工作，第二液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第二工作过程包括：判断第二高度与第一高度的差值是否达到第一预设值；如是，第二液压缸暂停工作，第一液压缸持续工作，直至第一高度与第二高度相同时，执行第三工作过程；如否，返回比较第一高度和第二高度；
所述第三工作过程包括：第一液压缸和第二液压缸持续工作，直至第一高度和第二高度达到第二预设值时，第一液压缸和第二液压缸停止工作。
5.如权利要求4所述的防倾的超薄剪式举升机的控制方法，其特征在于，还包括生成第一高度和第二高度的步骤，其包括：
第一位移传感器检测工作台一侧剪臂的移动距离L1i；第二位移传感器检测工作台另一侧剪臂的移动距离L2i；
控制器接收移动距离L1i和移动距离L2i，生成工作台两侧的第一高度H1i和第二高度H2i：
H1i＝4×[w2-(L1i+L)2]0.5
H2i＝4×[w2-(L2i+L)2]0.5
其中，w为剪臂的半长；L为位移传感器固定位置距离剪臂交叉点的水平距离。
6.如权利要求4或5所述的防倾的超薄剪式举升机的控制方法，其特征在于，所述第一预设值为1～6mm。
7.如权利要求6所述的防倾的超薄剪式举升机的控制方法，其特征在于，所述第二预设值为举升机的上升或下降的目标高度。
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