CN201598122U - 起重机及其单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，具有设置在主伸缩油缸的缸帽上信号转换单元，该单元设有三个端口，多个传感器的检测信号输出端分别连接在第一端口上；多个液压电磁阀的控制信号输入端连接在第二端口上，电缆连接在第三端口上；该信号转换单元将从第一端口收到的检测信号转换为CAN信号并输出至第三端口，将从第三端口收到的主控制器发出的CAN信号转换为控制液压电磁阀的信号并输出至第二端口，实现起重臂的伸缩控制。在此基础上，本实用新型还提供一种具有上述信号传输装置的起重机。

Description

起重机及其单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置

技术领域

本实用新型涉及起重机的伸缩式起重臂，具体涉及单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置及具有该传输装置的起重机。

背景技术

随着轮式起重机行业的发展，起重机的起重吨位越来越大，起重臂也越来越长。在六节臂以上的起重机产品中，多采用单缸插销伸缩机构来实现起重臂的伸缩。

单缸插销伸缩机构由设置在起重臂内的一个主伸缩油缸、若干缸销、臂销伸缩油缸以及主控制器、液压电磁阀、液压管路和配套的插销机构组成。为了确保单缸插销伸缩机构的正常工作，需要设置大量的传感器来检测起重臂各节臂的位置以及各节臂的缸销、臂销位置，传感器将采集到的反映起重臂各节臂位置的检测信号以及反映各节臂缸销、臂销位置的检测信号传送到主控制器，主控制器根据这些检测信号输出控制液压电磁阀的控制信号，配合主伸缩油缸进行缸销、臂销伸缩油缸的伸缩，从而完成起重臂各节臂的伸缩动作。

目前，起重臂检测及控制信号传输装置一般采用图1所示的结构来实现。如图1所示，多个传感器10和多个液压电磁阀20分别设置在主伸缩油缸的缸帽上，主控制器30设置在驾驶室内的仪表箱内，在底节起重臂的内腔中设有一个电缆卷筒40，多个传感器10分别利用电缆卷筒40上多芯电缆50中的不同电缆线将检测信号传送给主控制器30，同样地，主控制器30发出的控制信号也分别通过多芯电缆50中的不同电缆线传送给不同的液压电磁阀20，液压电磁阀20再分别根据控制信号接通或断开缸销和臂销伸缩油缸的控制油路，这样，主伸缩油缸以及缸销和臂销伸缩油缸在主控制器的控制下，相互配合，完成多节起重臂的伸缩。

然而，在实际应用中，现有的起重臂检测及控制信号传输装置还存在以下一些问题：

(1)起重臂较长，传输检测信号的电缆50也较长，因而传感器的检测信号在电缆50中传输的过程中容易产生衰减；

(2)多芯电缆50中既包括检测信号的传输线，也包括控制信号线，因此，主控制器发出的控制信号很容易受到干扰；

(3)由于每一个传感器的检测信号以及每一个液压电磁阀的控制信号都要占用电缆50中单独的电缆线，电缆50的直径较大，特别是随着起重臂内传感器、液压电磁阀数量的不断增加，电缆50越来越粗，受起重臂内紧凑空间结构的制约的矛盾日益突出。

上述分析可知，由于起重臂内部的传感器数量较多，而且距离主控制器较远，检测信号和控制信号在传输过程中容易衰减和被干扰，因此，常常导致主控制器接收到的检测信号不准确，进而液压电磁阀收到的控制信号也不准确，导致起重臂伸缩动作出现故障，造成安全隐患。

有鉴于此，亟待针对现有起重臂检测及控制信号传输装置进行优化设计，以保证起重臂伸缩动作的可靠性。

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，提供一种单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，以有效地解决检测信号和控制信号在传输过程中衰减、受干扰的问题，保证了起重臂伸缩动作的可靠性。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该信号传输装置的起重机。

本实用新型提供的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，该装置的电缆绕装于电缆卷筒上，所述电缆用于连接起重臂伸缩主控制器和设置于主伸缩油缸的缸帽上的多个传感器、液压电磁阀，以便于传输检测信号和控制信号；还包括设置在主伸缩油缸的缸帽上信号转换单元，该单元具有第一、第二和第三端口，所述多个传感器的检测信号输出端分别连接在第一端口上；所述多个液压电磁阀的控制信号输入端连接在第二端口上，所述电缆连接在第三端口上；该信号转换单元将从第一端口收到的检测信号转换为CAN信号并输出至第三端口，将从第三端口收到的主控制器发出的CAN信号转换为控制液压电磁阀的信号并输出至第二端口。

优选地，所述电缆为双芯屏蔽电缆。

优选地，每一个传感器的检测信号输出端分别经第一电缆防水接头连接在所述第一端口上。

优选地，多个传感器的检测信号输出端经一个第二多芯电缆防水接头连接在所述第一端口上。

优选地，每一个液压电磁阀的控制信号输入端分别经第三电缆防水接头连接在所述第二端口上。

优选地，多个液压电磁阀的控制信号输入端经一个第四多芯电缆防水接头连接在所述第二端口上。

优选地，所述电缆经第五电缆防水接头连接在所述第三端口上。

本实用新型提供的起重机，具有伸缩式起重臂，该起重臂通用单缸插销机构实现臂节的伸出、收回操作，并采用检测控制信号传输装置连接起重臂伸缩主控制器和设置于主伸缩油缸的缸帽上的多个传感器、液压电磁阀，所述检测控制信号传输装置如前所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置具有以下有益效果：

首先，由于CAN信号可以在上千米的距离进行传输，并且具有数据包校验的功能，因而可以有效的解决信号衰减的问题，同时解决了信号易受干扰的问题。

其次，由于CAN信号的传输只需两根导线，因此，电缆卷筒上的电缆采用双芯屏蔽电缆即可，一方面简化了设计、节约了成本，另一方面电缆芯数减少，大大缩小了电缆的直径，可以有效地控制卷筒的体积。

再次，由于信号转换单元与主控制器之间采用CAN信号进行通讯，无论是增加传感器还是增加液压电磁阀，只需直接连接在信号转换单元的相应端口上即可，而不涉及电缆卷筒上的传输电缆，因此，升级扩展非常容易。

附图说明

图1是现有单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置的结构示意图；

图2是具体实施方式中所述单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心在于，采用设置在主伸缩油缸缸帽上的信号转换单元，将多个传感器获得的各个检测信号转换为CAN信号再传输至主控制器，主控制器发出的CAN信号由信号转换单元转换为控制信号传送至液压电磁阀，从而有效解决了传感器的检测信号以及液压电磁阀的控制信号在传输过程中存在信号衰减及被干扰的问题。

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

单缸插销式伸缩臂技术是目前伸缩臂式起重机的一项重要技术，特别是多于大吨位、多节臂式起重机，其主要特点是采用单个主伸缩油缸来推动各节臂的伸缩，每节臂在0％、40％、90％、100％的长度处分别有一个臂销孔，尾部两侧则各有一个缸销孔，臂销位于每节臂的尾部，用于臂与臂之间的锁定；缸销位于主伸缩油缸缸筒的缸帽部位，用于推动每节臂的伸缩。为了保证伸缩臂伸缩过程中的安全性、可靠性，一般都设有内置式互锁系统，即在主伸缩油缸上的缸销销定伸缩臂后，才释放该节臂和其他节臂的连接，确保某一节伸缩臂与主伸缩油缸互相锁定后才能释放该节臂和其它节臂的联接。单缸插销式伸缩臂技术中，主控制器对起重臂各节臂的位置以及各节臂的缸销、臂销位置的获取是确保起重臂伸缩动作可靠性的关键。

请参见图2，该图是本实施方式所述单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置一种实施例结构示意图。

如图2所示，该传输装置包括多个传感器1、两个液压电磁阀2，电缆卷筒3和信号转换单元6，其中，多个传感器1、两个液压电磁阀2和信号转换单元6均设置在位于起重臂内部的主伸缩油缸的缸帽(图中未示出)上，用于实现传感器1、液压电磁阀2与主控制器4之间的信号传递。其中，主控制器4为PLC可编程逻辑控制器，根据传感器1的检测信号控制主伸缩油缸与缸销、臂销伸缩油缸之间的相互配合工作。

多个传感器1用于获取反映起重臂各节臂位置的检测信号以及反映各节臂缸销和臂销位置的检测信号，两个液压电磁阀2分别根据主控制器4发出的控制信号接通或断开缸销和臂销伸缩油缸的控制油路，其中一个液压电磁阀用于控制缸销伸缩油缸，另一个液压电磁阀用于控制臂销伸缩油缸。需要伸缩起重臂时，当前起重臂的臂销伸缩油缸收回，缸销伸缩油缸伸出，于是缸销卡在当前起重臂节上，在主伸缩油缸的带动下，缸销带动当前起重臂节伸缩，当传感器1检测到当前起重臂节达到预定位置时，臂销伸缩油缸伸出，缸销伸缩油缸收回，于是，起重臂节固定在当前位置上。之后，主伸缩油缸可收回到初始位置，以备下次调整起重臂。

电缆卷筒3设置在起重臂的底节臂的内部，其上的双芯屏蔽电缆5用于将检测信号传送至主控制器4，并将主控制器4发出的控制信号分别传送给液压电磁阀2。电缆卷筒3是一种能给移动设备同步供电，且可以完成自动卷取电缆的机械设备。根据收缆的动力来源，可分为弹簧式电缆卷筒和电动式电缆卷筒，弹簧式电缆卷筒的结构特点是以平面蜗卷弹簧为动力，无需电耗，工作安全可靠，因此，结构简单，安装、调试、维护方便。电动式电缆卷筒的结构特点是张力恒定，电缆张力调节范围大，用户根据需要调节好张力后张力恒定；并且，其具有良好的防打滑性能，所以卷筒卷取速度与移动设备运行速度同步。

需要说明的是，可以根据起重臂的长度选择合适的电缆卷筒。一般情况下，电缆长度在30米以内的均可以选用蜗卷弹簧式电缆卷筒，即，选用自动卷取电力电缆的弹力式电缆卷筒即可。

信号转换单元6具有第一、第二和第三端口，多个传感器1的检测信号输出端分别连接在第一端口上，两个液压电磁阀2的控制信号输入端连接在第二端口上，电缆5连接在第三端口上，该信号转换单元6将从第一端口收到的检测信号转换为CAN信号并输出至第三端口，将从第三端口收到的主控制器4发出的CAN信号转换为控制液压电磁阀的信号并输出至第二端口。由于工程机械的工作环境非常恶劣，因此，这了更好地保证传输信号的准确性，本实用新型中各传感器、液压电磁阀以及电缆卷筒上的电缆均采用防水接头与信号转换单元6连接。

信号转换单元6的工作原理：第一端口分别设有多组分别与多个传感器1对应的接线端子，每组接线端子通过收发器和CAN控制器连接第一端口和第三端口，实现传感器1与主控制器4之间的信号传递；第二端口上分别设有与每个液压电磁阀2对应的接线端子，每组接线端子通过收发器和CAN控制器连接第二端口和第三端口，实现主控制器4与液压电磁阀2之间的通讯。

起重机大多在工作环境较为恶劣的室外作业，为避免雨水淋湿裸露的接头，优选防水接头。传感器1、液压电磁阀2以及电缆卷筒上的电缆5一般都由两条导线组成，它们与信号转换单元6的连接有两种防水接头的形式可供选择，以传感器为例来说，一种方式是每一个传感器的接线连接在一个防水接头上，第一端口上设有与每一个传感器的防水接头相对应的端口，每一个传感器的防水接头分别单独连接在第一端口上；另一种方式是将所有传感器的接线连接到一个多芯防水接头上，此时，第一端口上设有一个与多芯防水接头相对应的多芯插口。

应当理解，上述两种方式各有其优点，第一种方式的优点在于便于扩展，一般来说，信号转换单元6的第一端口上都设有扩展端口，当传感器的数量增加时，只需将新增加的传感器接线连接上防水如此头就可以非常方便地将其连接到第一端口上；第二种方式的优点在于布线整洁。

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，还可以做出多个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，该装置的电缆绕装于电缆卷筒上，所述电缆用于连接起重臂伸缩主控制器和设置于主伸缩油缸的缸帽上的多个传感器、液压电磁阀，以便于传输检测信号和控制信号；其特征在于，还包括，

信号转换单元，设置在主伸缩油缸的缸帽上，该单元具有第一、第二和第三端口，所述多个传感器的检测信号输出端分别连接在第一端口上；

所述多个液压电磁阀的控制信号输入端连接在第二端口上，所述电缆连接在第三端口上；该信号转换单元将从第一端口收到的检测信号转换为CAN信号并输出至第三端口，将从第三端口收到的主控制器发出的CAN信号转换为控制液压电磁阀的信号并输出至第二端口。

2.根据权利要求1所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，所述电缆为双芯屏蔽电缆。

3.根据权利要求1或2所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，每一个传感器的检测信号输出端分别经第一电缆防水接头连接在所述第一端口上。

4.根据权利要求1或2所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，多个传感器的检测信号输出端经一个第二多芯电缆防水接头连接在所述第一端口上。

5.根据权利要求1或2所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，每一个液压电磁阀的控制信号输入端分别经第三电缆防水接头连接在所述第二端口上。

6.根据权利要求1或2所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，多个液压电磁阀的控制信号输入端经一个第四多芯电缆防水接头连接在所述第二端口上。

7.根据权利要求1或2所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置，其特征在于，所述电缆经第五电缆防水接头连接在所述第三端口上。

8.起重机，具有伸缩式起重臂，该起重臂通用单缸插销机构实现臂节的伸出、收回操作，并采用检测控制信号传输装置连接起重臂伸缩主控制器和设置于主伸缩油缸的缸帽上的多个传感器、液压电磁阀，其特征在于，所述检测控制信号传输装置如权1至7中任一项所述的单缸插销式起重臂内的检测控制信号传输装置。

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