CN201321355Y - 起重机操作的安全方向检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种起重机操作的安全方向检测装置，用于输出操作信号至控制器以控制液压元件，设置在多路阀的后侧，它包括支架、转轴、至少一个连动杆、检测部件和传感器；其中，所述支架用于与多路阀固定连接；所述转轴的两端分别与支架枢接；所述至少一个连动杆的一端与转轴固定连接，其活动端与多路阀后侧的阀芯伸出端相对设置；所述检测部件固定设置在转轴上，阀芯向后侧伸出推动连动杆并带动转轴转动时，检测部件随所述转轴一并转动；所述传感器设置在支架上，其敏感元件用于检测所述检测部件的相对设置，所述检测部件转动偏离时，该传感器发出信号至控制器，若起重机处于超载工作状态，则所述控制器输出控制信号以切断液压系统压力。

Description

起重机操作的安全方向检测装置

技术领域

本实用新型涉及液压式起重机，具体涉及一种起重机操作的安全方向检测装置。

背景技术

起重机械是国家规定的特种设备之一。目前，对于起重机的安全性要求已经渗透在设计、生产、装配、验收、施工以及维护保养等各个环节。从施工作业的角度来说，力矩限制器作为安全保护装置，可以减少甚至杜绝起重机械超载引发的重大事故，保障施工的安全性。

现有应用于各种起重机械的力矩限制器的工作原理大体相同：传感器实时采集起重量、臂长和吊臂角度等信号，经过放大后再进行模/数转换并输出至CPU，由CPU根据工作前设定的机械状态参数和工作中检测到的机械状态参数，检索出预存在存贮器内的机械当前状态下允许的最大的载荷，以此为标准，将检测到的实际载荷与其比较，从而判定机械的工作状态是否安全；若起重载荷超载则发出报警，同时发送停止指令给执行机构，从而避免起重机械超载导致事故的发生，有效保障了起重机施工作业的安全性。然而，在起重机的实际操作过程中力矩限制器发出超载报警信号后，由于操作者的误操作或者主观违反操作规程，往往会作出向危险方向发出操纵信号的操作。比如，伸长吊臂、减小吊臂角度或者起升重物等，因此，会存在着整机倾覆安全等安全隐患。

为避免上述误操作或者主观违反操作规程存在的安全隐患，诸多液压起重机制造厂家推出了安全方向检测技术，在液压阀前增加安全方向检测装置，如图1所示，操纵杆上设置一个检测块，相邻位置处设置有检测开关，当操纵手柄动作时，操纵杆运动带动检测块一起运动到检测开关位置，这时检测开关电路相通，就有电信号输出，与力矩限制器的数据进行比较判断该动作方向是否为安全方向，是否需要停止动作的执行。也就是说，在起重机工作过程中如果系统检测到超载工况时，下一步操作只能够向安全方向操作，比如，缩短吊臂、增大吊臂角度等操作，即向力矩变小的方向发出操纵信号。这样，在力矩限制器发出超载报警信号后，即使发出向危险方向的操纵信号，起重机也不会有相应的动作，可以说，在力矩限制器技术的基础上，安全方向检测技术为起重机增加了一级安全保护措施。

但是，现有安全检测机构装在多路阀的前侧位置，由于阀前空间狭小，不利于安装和维修。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种起重机操作的安全方向检测装置。

本实用新型提供的起重机操作的安全方向检测装置，用于输出操作信号至控制器以控制液压元件，设置在多路阀的后侧，它包括支架、转轴、至少一个连动杆、检测部件和传感器；其中，所述支架用于与多路阀固定连接；所述转轴的两端分别与支架枢接；所述至少一个连动杆的一端与转轴固定连接，其活动端与多路阀后侧的阀芯伸出端相对设置；所述检测部件固定设置在转轴上，阀芯向后侧伸出推动连动杆并带动转轴转动时，检测部件随所述转轴一并转动；所述传感器设置在支架上，其敏感元件用于检测所述检测部件的相对设置，所述检测部件转动偏离时，该传感器发出信号至控制器，若起重机处于超载工作状态，则所述控制器输出控制信号以切断液压系统压力。

优选地，所述连动杆为三个：第一连动杆、第二连动杆和第三连动杆，沿转轴的长度方向依次设置在所述转轴的下方，三个连动杆活动端分别与控制变幅油缸、吊臂伸缩油缸和卷扬马达的阀芯伸出端对应设置。

优选地，还包括扭力部件，所述扭力部件设置在所述转轴与所述支架之间，所述扭力部件的扭力实现所述转轴的回位。

优选地，所述扭力部件为扭簧，套装在所述转轴上，且一端与所述转轴固定连接，另一端与所述支架固定连接。

优选地，还包括至少一个中转杠杆，其中部与所述支架铰接，且该中转杠杆的上、下两端分别与转轴和至少一个连动杆固定连接。

优选地，所述中转杠杆具体为一个，其下端与所述第三连动杆固定连接。

优选地，所述传感器具体为光敏传感器，置于所述转轴的上方；所述检测部件具体为与该光敏传感器的敏感元件相对设置的板件。

本实用新型提供的起重机操作的安全方向检测装置与现有技术相比，本实用新型设置在多路阀的后侧，它包括支架、转轴、至少一个连动杆、检测部件和传感器；工作过程中，多路阀阀芯向后伸出后，其伸出端推动相应的连动杆向后移动，从而带动转轴绕其轴线转动，这样，固定设置在转轴上检测部件随之逐渐偏离光敏传感器的敏感元件，至检测部件完全偏离时，传感器发出电信号至系统控制器；此时，若力矩限制器反馈至控制器的信号为超载工作状态，则控制器发出控制信号切断该阀芯运动的系统压力，确保在起重机超载工作状态也不会有再有危险方向的动作，避免操作者误操作或者主观违反操作规程带来的安全隐患

本实用新型的优选方案中，所述传感器具体为光敏传感器，以获得精准的检测精度，从而高效、可靠地将危险方向操作的信号传递至控制器。

本实用新型提供的起重机操作的安全方向检测装置，特别适用于变幅油缸控制阀、吊臂伸缩油缸控制阀和卷扬马达控制阀集成为一体的起重机液压控制系统。

附图说明

图1是现有采用阀前检测方式的安全方向检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述起重机操作的安全方向检测装置的一种实施方式的整体结构示意图；

图3是本实用新型所述起重机操作的安全方向检测装置的第二种实施方式的整体结构示意图。

图2-图3中：

支架1、1′；转轴2、2′；第一连动杆31、31′；第二连动杆32、32′；第三连动杆33、33′；检测部件4、4′；传感器5、5′；扭簧6、6′；中转杠杆7。

具体实施方式

本实用新型的核心在于，其设置在多路阀的后侧，从而避免了现有阀前检测所存在的空间狭小，不利于安装和维护的问题。

本实用新型提供的起重机操作的安全方向检测装置，用于输出操作信号至控制器以控制液压元件，设置在多路阀的后侧，它包括支架、转轴、至少一个连动杆、检测部件和传感器；基于可控制变幅油缸、吊臂伸缩油缸和卷扬马达的多路阀，下面结合说明书附图具体说明实施方式。

参见图2，该图是一种所述起重机操作的安全方向检测装置的整体结构示意图。

如图2所示，作为承载部件，所述支架1为具有一定刚度的框架式结构，使用时用于与多路阀固定连接；所述转轴2的两端分别与支架1枢接。

本实施方式中所述连动杆为三个：第一连动杆31、第二连动杆32和第三连动杆33，沿转轴2的长度方向依次设置在所述转轴2的下方，三个连动杆的一端分别与转轴固定连接，三个连动杆的活动端分别与控制变幅油缸、吊臂伸缩油缸和卷扬马达的阀芯伸出端对应设置，也就是说，第一连动杆31的活动端与控制变幅油缸动作的阀芯伸出端配合动作；第二连动杆32的活动端与控制吊臂伸缩油缸的阀芯伸出端配合动作；第三连动杆33的活动端与控制卷扬马达的阀芯伸出端配合动作。工作过程中，多路阀的阀芯向后侧伸出后，推动与其相对设置的连动杆，进而带动转轴2转动。图中所示，三个连动杆与阀芯的运动方向平行设置，并分别通过竖向设置的板件与所述转轴2固定连接。为清楚表示本实用新型的结构，且多路阀不是本专利的发明点所在，故，图2中未示出与本实用新型配合的多路阀。

图中所示，三个连动杆与阀芯的运动方向平行设置，并分别通过竖向设置的板件与所述转轴2固定连接。可以理解的是，连动杆的具体形状、结构不局限于图中所示，只要满足本装置的传动需要均在本专利的保护范围内。

所述检测部件4固定设置在转轴2上，检测部件4可随所述转轴2一并转动。

所述传感器5设置在支架1上，其敏感元件用于检测所述检测部件4的相对设置，当所述检测部件4随转轴2转动偏离时，该传感器5发出信号至控制器，若起重机处于超载工作状态，则所述控制器输出控制信号以切断液压系统压力。

进一步地，还包括扭力部件，所述扭力部件设置在所述转轴2与所述支架1之间，所述扭力部件的扭力实现所述转轴2的回位。如图2所示，所述扭力部件具体为扭簧，套装在所述转轴2上，且一端与所述转轴2固定连接，另一端与所述支架1固定连接。这样，当所述转轴2逆时针转动后，扭簧的两个活动端发生相对转动，储藏弹性变形能；当阀芯收回时，扭簧释放弹性变形能，使转轴2同步转动回位。当然，也可以采用蜗卷弹簧(图中未示出)，当转轴2逆时针转动后，蜗卷弹簧卷紧储能，当阀芯收回后，蜗卷弹簧释放弹性变形能，同样可以实现转轴2的回位。

具体地，所述传感器5具体为光敏传感器，置于所述转轴的上方；所述检测部件4具体为设置在转轴上的板件，与该光敏传感器的敏感元件相对设置。

实际上，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，可以采用多种形式的传感器来检测所述转轴2的转动角度，比如，压力传感器，检测部件随转轴旋转一定角度后与压力传感器的敏感元件相抵，此时，压力传感器输出电信号至控制器，同样能够可靠地完成采集信号的功能。

基于前述技术方案可知，与本实施方式配合使用的控制变幅油缸、吊臂伸缩油缸和卷扬马达的阀芯向后运动是危险操作方向，即，起重机超载时变幅油缸收回幅度增大、吊臂伸缩油缸伸出臂架伸长、卷扬收绳吊重继续上升以及这些动作的组合。

下面简述本实施方式的工作过程。

多路阀阀芯向后伸出后，其伸出端推动相应的连动杆向后移动，从而带动转轴2绕其轴线转动，这样，固定设置在转轴2上检测部件4随之逐渐偏离光敏传感器的敏感元件，至检测部件4完全偏离时，传感器发出电信号至系统控制器；此时，若力矩限制器反馈至控制器的信号为超载工作状态，则控制器发出控制信号切断该阀芯运动的系统压力，确保在起重机超载工作状态也不会有再有危险方向的动作。比如，操作者向前推动变幅油缸的操纵手柄向前以增大工作幅度，操纵杆推动相应阀芯向后移动，此时转轴2在第一连动杆的作用下逆时针转动，传感器发出电信号至控制器，若此时起重机处于超载工作状态，控制器就会发出控制信号切断变幅油缸的工作油液，从而阻止增大工作幅度的危险操作。

与现有阀前检测的安全方向检测装置相比，本实用新型所述安全检测机构安装在多路阀的后侧，避免了空间狭小不利于安装和维护的问题。

实际上，基于人机工程学满足操作者的手动操作与视觉协调一致的要求，当需要吊重起升时，操作者向后扳动操纵手柄为最佳设计；与该操纵方工相对应地，控制卷扬起升的阀芯向前运动，也就是说，各阀芯的危险运动方向非均向后侧运动。这样，前述实施例中各连动杆与转轴的连接方式无法适应上述情况。

为此本实用新型还提供了另一种实施例，请参见图3。

如图3所示，本实施方式与前一种实施方式的不同点在于，针对与控制卷扬马达的阀芯相对应的第三连动杆，增加了一个中转杠杆7，以适应控制卷扬马达的阀芯向前运动的危险方向，以使得各连动杆在危险运动方向时，均使得所述转轴逆时针转动，避免运动干涉的问题出现。

图中所示，中转杠杆7的中部与所述支架1′铰接，且该中转杠杆7的上、下两端分别与转轴2′和第三连动杆33′固定连接。这样，控制卷扬起升的阀芯向前移动时，拉动第三连动杆33′向前运动，第三连动杆33′绕其中部铰点转动并推动转轴2′逆时针转动，从而完成卷扬起升的安全检测。

图3中所示，第三连动杆33′具体为螺钉，装配时可直接与相应的阀芯伸出端螺纹连接。本实施方式的其它组成和连接关系与实施方式一完全相同，在此不予赘述。

特别说明的是，连动杆不局限于本实施方式中所述的三个，它也可以为一个或二个，以适应变幅油缸控制阀、吊臂伸缩油缸控制阀和卷扬马达控制阀非集成为一体的液压控制系统。

综上，本实用新型提供的起重机操作的安全方向检测装置具有结构简单、运动机理清晰的特点，安装维护方便，通过连动杆与控制阀芯直接连接，检测功能高效、可靠。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、起重机操作的安全方向检测装置，用于输出操作信号至控制器以控制液压元件，其特征在于，该安全方向检测设置在多路阀的后侧，包括：

支架，用于与多路阀固定连接；

转轴，其两端分别与支架枢接；

至少一个连动杆，该连动杆的一端与转轴固定连接，其活动端与多路阀后侧的阀芯伸出端相对设置；

检测部件，固定设置在转轴上，阀芯向后侧伸出推动连动杆并带动转轴转动时，检测部件随所述转轴一并转动；和

传感器，设置在支架上，其敏感元件用于检测所述检测部件的相对设置，所述检测部件转动偏离时，该传感器发出信号至控制器，若起重机处于超载工作状态，则所述控制器输出控制信号以切断液压系统压力。

2、根据权利要求1所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，所述连动杆为三个：第一连动杆、第二连动杆和第三连动杆，沿转轴的长度方向依次设置在所述转轴的下方，三个连动杆活动端分别与控制变幅油缸、吊臂伸缩油缸和卷扬马达的阀芯伸出端对应设置。

3、根据权利要求1所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，还包括：

扭力部件，设置在所述转轴与所述支架之间，所述扭力部件的扭力实现所述转轴的回位。

4、根据权利要求3所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，所述扭力部件为扭簧，套装在所述转轴上，且一端与所述转轴固定连接，另一端与所述支架固定连接。

5、根据权利要求1所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，还包括：

至少一个中转杠杆，其中部与所述支架铰接，且该中转杠杆的上、下两端分别与转轴和至少一个连动杆固定连接。

6、根据权利要求5所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，所述中转杠杆具体为一个，其下端与所述第三连动杆固定连接。

7、根据权利要求1所述的起重机操作的安全方向检测装置，其特征在于，所述传感器具体为光敏传感器，置于所述转轴的上方；所述检测部件具体为与该光敏传感器的敏感元件相对设置的板件。

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