CN200951937Y

CN200951937Y - 履带起重机超起工况下的力矩控制装置

Info

Publication number: CN200951937Y
Application number: CNU2006200458398U
Authority: CN
Inventors: 刘金江; 龙刚强; 谢军
Original assignee: Shanghai Sany Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sany Technology Co Ltd
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2016-09-15

Abstract

一种履带起重机超起工况下的力矩控制装置，包括：蜂鸣器和指示灯，置于起重机主变幅拉杆上的拉力传感器，置于超起配重提升油缸上的压力传感器，与蜂鸣器、指示灯、拉力传感器和压力传感器耦接的控制器以及与控制器耦接的人机界面。拉力传感器检测主变幅拉杆所承受的拉力，压力传感器检测超起配重油缸的压力，传感器将检测的结果传送给控制器，控制器接收处理这些数据并发出相应的控制信号，人机界面用来显示相应的信息并可用作输入设定值及报警。该装置实现容易，结构简单，可靠性较高，可以节约设计时间，操作者可以通过人机界面实时观察拉杆和油缸受力情况，操作更加智能化。

Description

履带起重机超起工况下的力矩控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种力矩控制装置，特别涉及一种起重机超起工况下的力矩控制装置。

背景技术

为提高起重机的起重能力，大型起重机设置有超起工况。超起工况下，由于附加配重的作用，当前后力矩不平衡时，起重机既存在向前倾覆的可能，也存在向后倾覆的可能。一般力矩限制器只能限制起重机前倾覆力矩，没有限制后倾覆力矩的能力。

对于起重机在超起工况下力矩限制问题的解决，目前尚无先例。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种起重机带超起工况时，能够可靠、合理的防止起重机后倾翻和前倾翻的力矩控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括蜂鸣器和指示灯，置于起重机主变幅拉杆上的拉力传感器，置于超起配重提升油缸上的压力传感器，与蜂鸣器、指示灯、拉力传感器和压力传感器耦接的控制器以及控制器耦接的人机界面。

如上所述的结构，拉力传感器与控制器的模拟量输入端耦接，安装于主变幅拉杆上，检测主变幅拉杆所承受的拉力；压力传感器与控制器的模拟量输入端耦接，安装在超起配重提升油缸上，检测油缸压力；控制器输入端与传感器耦接，并通过CAN(控制器局域网)总线接口与人机界面耦接，控制器的开关量输出端向使用本实用新型的起重机控制系统提供负载力矩增加限制、负载力矩减小限制的信号；人机界面通过CAN(控制器局域网)总线与控制器耦接，用于设定超起配重的数量、显示拉力百分比、配重利用率百分比和故障报警信息；蜂鸣器、指示灯分别与控制器的开关量输出端耦接，用于力矩超限时的声光报警。

本发明的工作原理是：

超起工况下，履带起重机主变幅拉杆实际所承受的拉力反映了负载力矩作用于起重机底盘的情况，该拉力所允许的最大值是由底盘本身的结构与重量决定的，定义主变幅拉杆实际所承受的拉力与所允许的拉力最大值的百分比为A(主变幅拉力百分比)；2个配重提升油缸所受拉力的总和反映了超起配重所提供的后向力矩的大小，定义配重提升油缸拉力之和与配重重量之比为B(配重利用率百分比)；则A与B有下列关系：

1)当A＜15％时，如果B＞50％，所有导致起重机负载力矩增加的动作都应被中止，否则，可能导致超起配重突然升离地面，使起重机臂架系统突然向前倾斜；

2)当A＜15％时，如果B＞90％，则所有导致起重机负载力矩增加与负载力矩减小的动作都应被中止。如果继续增加负载力矩，则可能导致超起配重突然升离地面，使起重机臂架系统突然向前倾斜；如果减小负载力矩，则超起配重可能突然落在地面上，臂架系统将突然向后倾斜；

3)当A＞90％时，无论B为何值，所有导致起重机负载力矩增加的动作都应被中止。

本使用新型的控制装置是这样工作的：操作者首先在人机界面上设定超起配重的数量，人机界面通过CAN总线将超起配重数量发送给控制器。控制器完成的工作是：

(1)读取超起配重数量值、计算超起配重的重量；

(2)将拉力传感器的模拟量输入信号进行数/模转换，根据传感器量程计算拉力值，并根据程序中设定的最大允许拉力值计算主变幅拉力百分比A；

(3)将压力传感器的模拟量输入信号进行数/模转换，根据油缸截面、传感器量程计算油缸拉力，并根据2个油缸拉力之和与超起配重重量计算超起配重利用率百分比B；

(4)根据A、B的值与上述两者的关系进行逻辑运算，产生负载力矩增加限制或负载力矩减小限制的信号及报警信号，并使蜂鸣器鸣响、报警指示灯点亮；

(5)将主变幅拉力百分比A、超起配重利用率百分比B及报警信号发送给人机界面。

人机界面分为主画面与超起配重设定画面；主画面以条形图形式显示主变幅拉力百分比A、超起配重利用率百分比B；当报警信号出现时，弹出报警信息，报警信号消失后，报警信息自动隐藏；超起配重设定画面是操作者设定起起配重数量的界面。

本实用新型具有突出的优点：

(1)本实用新型是智能控制，控制精确，可靠性较高；

(2)本实用新型原理简单，结构简洁，容易实现而且成本较低；

(3)本实用新型采用人机交互，容易操作，且容易得到实时数据，便于监控。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中传感器的安装位置示意图；

图3为本实用新型人机界面的主画面；

图4为本实用新型人机界面超起配重设定画面；

图5为本实用新型一实施例的线路图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的结构。

图1为本实用新型的结构示意图，如图1所示，包括蜂鸣器5和指示灯6，置于起重机主变幅拉杆上的拉力传感器1，置于超起配重提升油缸上的压力传感器2，与蜂鸣器5、指示灯6、拉力传感器1和压力传感器2耦接的控制器3以及与控制器3耦接的人机界面4。

拉力传感器1安装在主变幅拉杆上，其信号输出端与控制器3的模拟量输入端相连；压力传感器2安装在超起配重提升油缸上，其信号输出端与控制器3的模拟量输入端耦接，检测超起配重油缸压力；控制器3与拉力传感器1、压力传感器2、人机界面4耦接，安装在电控柜内；人机界面4通过CAN(控制器局域网)总线与控制器3耦接；蜂鸣器、指示灯分别与控制器的开关量输出端耦接；人机界面4、蜂鸣器5、指示灯6均安装于司机室内。

图2为本实用新型一个实施例中传感器的安装位置示意图，如图2所示，1是拉力传感器，安装在主变幅拉杆21’上；2为压力传感器，安装在超起配重油缸22’上；如图，23’为超起配重，24’为底盘，25’是臂架，26’为负载。

图3为本实用新型人机界面的主画面，画面中，人机界面将控制器发送的主变幅拉力百分比、超起配重利用率百分比分别以条形图形式和数字形式显示出来；当报警信号出现时，弹出报警信息，报警信号消失后，报警信息自动隐藏。人机界面的功能按钮F3用于进入超起配重设定画面，功能按钮F5用于报警蜂鸣器消音，当蜂鸣器鸣响时，如按下此按钮，则蜂鸣器停止鸣响。

图4为本实用新型人机界面超起配重设定画面。当按下主画面中功能按钮F3时，进入超起配重设定画面。本画面中，将显示原来设定的配重数量，按下功能按钮F3，配重数量递增；按下功能按钮F4，配重数量递减；按下功能按钮F5，改变的配重数量被确认，并由人机界面发送给控制器。功能按钮F1为返回主画面按钮。

图5为本实用新型实施例的电路图。图中，7为熔断器，3为本实用新型的控制器，均安装在电控柜内；1为主变幅拉杆拉力传感器，安装在主变幅拉杆上；2为压力传感器，分别安装在超起配重油缸1和超起配重油缸2的平衡阀上；4为人机界面，安装在起重机司机室座椅正前方；5为蜂鸣器，6为报警指示灯，安装于起重机司机室内操作面板上。

在本实施例中，将本实用新型装置输出信号的线路用于起重机控制系统的线路中。图5中，7为熔断器，8为起重机的控制系统控制器，均安装在电控柜内；9为操纵手柄，用于起重机的卷扬操纵，安装于起重机司机室内，与控制系统控制器8相连；10为起重机卷扬制动器电磁阀，安装于卷扬制动器上；11为起重机卷扬系统液压泵比例电磁阀，分别控制卷扬的提升和下降，安装在卷扬系统液压泵上，都与控制系统控制器8相连。本实用新型装置中的控制器4的两个开关量输出端a、b，分别与控制系统控制器8的开关量输入端a’、b’相对应，连接时可分别将本实用新型产生的负载力矩增加限制信号、负载力矩减小限制信号传送给控制系统控制器8。控制系统控制器8根据传来的信号，控制起重机卷扬制动器电磁阀10、起重机卷扬系统液压泵比例电磁阀11的动作，实现力矩限制的作用。

Claims

1.一种履带起重机超起工况下的力矩控制装置，包括：蜂鸣器和指示灯，其特征在于包括置于起重机主变幅拉杆上的拉力传感器，置于超起配重提升油缸上的压力传感器，与蜂鸣器、指示灯、拉力传感器和压力传感器耦接的控制器以及与控制器耦接的人机界面。

2.如权利要求1所述的履带起重机超起工况下的力矩控制装置，其特征在于所述的控制器是中央处理器。