CN201923803U - 移动式起重机及其支腿压力检测控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种支腿压力检测控制装置，包括安装于所述支腿上的检测部件，还包括控制器，其信号接收端与所述检测部件的输出端连接；执行部件，其信号接收端与所述控制器的信号输出端连接。该支腿压力检测控制装置可以检测出起重机的各支腿在工作时的受力大小，并根据受力大小分析出起重机各支腿的工作状况安全与否，当支腿的受力情况异常，控制器会发出控制信号，执行部件将根据控制信号关闭相关阀门或开关，使起重机停止工作。这样，移动式起重机的工作安全性会得到极大提高，使移动式起重机更可靠。本实用新型还提供一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机。

Description

移动式起重机及其支腿压力检测控制装置

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别是涉及一种用于移动式起重机的支腿压力检测控制装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机。

背景技术

随着起重机在不断向大吨位、超大吨位发展，机、电、算、液的结合使得起重机与传统起重机仅仅完成单一工作有很大不同，变得更加智能化、自动化，人的操作更简单、方便，但随之而来的是整个控制系统更加复杂，在安全性、可靠性也就要求越来越高。产品安全性已成为竞争的重要因素，同时参数重要信息也需要在界面时刻显示，在考虑成本、可操作性上从控制系统上通过软件编制与硬件布置提高产品安全性和可视性。

起重机作业时的意外倾翻对车辆和人员构成威胁最大，导致这种原因可能有以下几种：作业时过载引起结构重心严重偏移、支腿因地面问题承载不均、支腿内油液内泄而引起压力变化，这些偏载的情况如果不及时发现并调整，将对起重机作业产生巨大的安全隐患。

现有技术中，对支腿的压力检测、处理、显示主要集中在整个下车系统，压力传感器与支腿油缸相连，输出端与其PLC控制器输入端相连，控制器通信端连接有显示器，蓄电池提供显示器、控制器及负载所需的电源，通过显示器显示相关的压力信息。

现有技术对支腿压力的检测、显示主要由下车完成。将压力传感器安装在支腿油缸上，检测的压力值在下车的显示器中显示。这种检测装置结构简单，易于实现。但是，起重机在作业时，作业人员只能通过下车驾驶室内的显示器观察，在上车操纵室无法明确知道各支腿的受力情况，导致作业人员在操纵室操作时对压力观察很不方便，甚至因为压力观测不及时影响作业人员的判断，出现安全事故。

另外，压力传感器的电源由下车的蓄电池提供，由于压力检测贯穿整个作业过程，当起重机到达预定地点，下车可以停止作业时仍需不断地为压力传感器提供电源，使下车蓄电池一直处于供电状态，消耗电能。

因此，如何提高作业人员的操作便利性，提高起重机作业时的安全可靠性，并在此基础上降低起重机的能耗，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于移动式起重机的支腿压力检测控制装置，该支腿压力检测控制装置可以通过上车显示器观测到各支腿的压力情况，提高了作业人员的工作便利性，同时也提高了作业的安全可靠性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种支腿压力检测控制装置，包括安装于所述支腿上的检测部件，控制器，其信号接收端与所述检测部件的输出端连接；执行部件，其信号接收端与所述控制器的信号输出端连接。

优选地，所述检测部件的信号输出端与所述移动式起重机的中心回转体连接，所述中心回转体的信号输出端与所述移动式起重机的上车显示器的信号输入端连接。

优选地，所述检测部件的电源线与所述中心回转体的电源接口连通。

优选地，所述控制器具体PLC控制器。

优选地，所述控制器的CAN总线出口端与所述上车显示器的CAN总线连通。

优选地，所述检测部件具体为双线制传感器，其电源线连接所述中心回转体电刷，其信号线连接所述中心回转体的模拟量输入端。

优选地，还包括与所述控制器信号输出端连接的报警部件。

本实用新型还提供一种移动式起重机，包括至少两个支腿，和如上述任一项所述的支腿压力检测控制装置，其检测部件安装于所述支腿上。

优选地，各所述支腿上均设有所述检测部件，各检测部件的信号线分别与所述移动式起重机的中心回转体的不同信号端口连接。

本实用新型所提供的支腿压力检测控制装置，包括检测部件、控制器和执行部件。其中，检测部件安装于所述支腿上，控制器的信号接收端与所述检测部件的输出端连接；执行部件的信号接收端与所述控制器的信号输出端连接。这样，检测部件检测所述支腿的压力值，同时发出压力信号；控制器接收所述压力信号，并根据所述压力信号发出控制信号；执行部件根据所述控制信号控制所述起重机工作或停止。在移动式起重机工作时，起重机倾翻事故是非常严重的，根据上述的支腿压力检测控制装置，可以检测出起重机的各支腿在工作时的受力大小，并根据受力大小分析出起重机各支腿的工作状况安全与否，当支腿的受力情况异常，控制器会发出控制信号，执行部件将根据控制信号关闭相关阀门或开关，使起重机停止工作。这样，移动式起重机的工作安全性会得到极大提高，使移动式起重机更可靠。

在一种优选的实施方式中，所述检测部件的信号输出端与所述移动式起重机的中心回转体连接，所述中心回转体的信号输出端与所述移动式起重机的上车显示器的信号输入端连接。检测部件检测到支腿的压力信号后，通过信号输出端送入到中心回转体，再经中心回转体的信号输出端送到上车显示器的信号输入端，经上车显示器显示出压力信号。这样，操作人员在上车操作时，可以直接通过上车显示器看到压力信息，使操作人员在做出操作时能随时有据可依，减小操作人员的误操作的可能，大大提高了操作时的便利性和安全性。

在另一种优选的实施方式中，所述检测部件的电源线与所述中心回转体的电源接口连通。中心回转体在移动式起重机工作过程中随时保持有电力供应，检测部件的电源线与中心回转体的电源接口连通后，可以使检测部件在移动式起重机工作时也保持有电力供应，这样，移动式起重机的下车停止作业时，中心回转体仍可为检测部件供电，确保检测部件仍能正常工作。相对于现有技术中蓄电池的供电模式，本实用新型所提供的支腿检测装置可以更节省电能，降低移动式起重机的能耗。

在提供上述支腿压力检测控制装置的基础上，本实用新型还提供一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机；由于支腿压力检测控制装置具有上述技术效果，具有该支腿压力检测控制装置的移动式起重机也具有相应的技术效果。

在一种优选的实施方式中，移动式起重机的各所述支腿上均设有所述检测部件，各检测部件的信号线分别与所述移动式起重机的中心回转体的不同信号端口连接。各支腿的压力信号通过不同的信号线传输到上车显示器，在上车显示器上同时显示各支腿的压力信息，使操作人员能同时掌握每一个支腿的压力情况，并根据压力信息做出准确判断，进一步提高移动式起重机的安全可靠性。同时，各支腿采用不同的信号传输路径，可以提高信号传输的速度，使压力信息的数值精度更高，抗干扰性更强。

附图说明

图1为本实用新型所提供移动式起重机一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供支腿压力检测控制装置一种具体实施方式的控制流程图；

图3为本实用新型所提供的控制器一种具体实施方式的控制原理图；

图4为本实用新型所提供支腿压力检测控制装置一种具体实施方式的控制原理示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于移动式起重机的支腿压力检测控制装置，该支腿压力检测控制装置可以通过上车显示器观测到各支腿的压力情况，提高了作业人员的工作便利性，同时也提高了作业的安全可靠性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机。

本文所述的连接，包括直接连接，也包括间接连接。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供移动式起重机一种具体实施方式的结构示意图。

图1所示的移动式起重机，包括下车操作室1、下车底盘2、支腿3、起重臂4、上车操作室5、中心回转体6和上车转台7。移动式起重机工作时，操作人员在上车操作室5里，通过控制起重机臂4及其它组件，实现吊重等功能。移动式起重机转场时，操作人员在下车操作室1中操作，控制移动式起重机移动。中心回转体6是起重机上、下车之间管路、线路连接的装置，安装在下车底盘2与上车转台7的结合部位。对于小吨位起重机只有单个发动机，中心回转体6通过内部不同油路及电刷，提供上车所需要的动力源和电路，满足整车工作；对于中大吨位起重机，上、下车各有发动机，中心回转体6通过电刷提供连接的电路信号。中心回转体6工作时，拨动拨叉，外壳围绕导电铜环转动。

一般情况下，移动式起重机工作时，其支腿3的伸缩支腿伸出，使支腿3的具有较大的跨距，以提高移动式起重机的操作稳定性，此时支腿3的受力大小跟移动式起重机的安全密切相关。而移动式起重机转场时，支腿3的伸缩支腿收回，以减小移动式起重机的宽度，提高移动式起重机的通过性能，此时支腿3不受力，支腿压力检测控制装置可以不工作。因此，移动式起重机中工作时需要及时了解各支腿的压力情况，而在转场过程中可以不了解各支腿的压力情况。

本实用新型所提供的支腿压力检测控制装置，包括检测部件、控制器8和执行部件。其中，检测部件安装于支腿3上，控制器8的信号接收端与检测部件的输出端连接；执行部件的信号接收端与控制器8的信号输出端连接。这样，检测部件检测支腿3的压力值，同时发出压力信号；控制器接收压力信号，并根据压力信号发出控制信号；执行部件根据控制信号控制起重机工作或停止。在移动式起重机工作时，起重机倾翻事故是非常严重的，根据上述的支腿压力检测控制装置，可以检测出起重机的各支腿3在工作时的受力大小，并根据受力大小分析出起重机各支腿3的工作状况安全与否，当支腿3的受力情况异常，控制器会发出控制信号，执行部件将根据控制信号关闭相关阀门或开关，使起重机停止工作。这样，移动式起重机的工作安全性会得到极大提高，使移动式起重机可靠性得到显著提高。

请参考图2和图3，图2为本实用新型所提供支腿压力检测控制装置一种具体实施方式的控制流程图；图3为本实用新型所提供的控制器一种具体实施方式的控制原理图，图中箭头所示方向为信号的走向。

在一种具体的实施方式中，本实用新型所提供的支腿压力检测控制装置可以按下述的控制流程控制：性能表的支腿压力值q根据回转角度、吊臂长度、幅度、吊重质量、挂接配重质量计算可以求出，这个压力值可以认为是理论值；实际吊重时，长度信号1、吊臂角度信号a、转台回转角度信号b、变幅压力信号f、支腿压力信号P、风速信号m可以通过传感器即时测得，挂接配重根据实际工况选择，其重量n认为是已知的，此时根据实际测出的工作支腿压力信号与性能表中计算的理论压力值进行比较、分析，得出控制指令，控制显示器和/或警示灯的信号A，并将信号A输出，提醒操作人员采取适当的控制措施；同时对起重机的相关阀门、开关输出控制信号B，实现对起重机操作的控制。

具体控制处理如下：

假设移动起重机的四个支腿中，参数性能表里各工况的计算理论压力的支腿压力分别为：P₁，P₂，P₃，P₄；且支腿可允许压力为P∈[0，σ]，σ为设定值；

实际工作测得对应各工况的实际支腿3压力分别为：P′₁，P′₂，P′₃，P′₄；

当①P′₁≤P₁，或P′₁≥P₁，且|P′₁-P₁|≤P；

P′₂≤P₂，或P′₂≥P₂，且|P′₂-P₂|≤P；

P′₃≤P₃，或P′₃≥P₃，且|P′₃-P₃|≤P；

P′₄≤P₄，或P′₄≥P₄，且|P′₄-P₄|≤P；

作业时，上述条件同时满足时，认为支腿3压力正常，可以工作。

②P′₁≤P₁，或P′₁≥P₁，且|P′₁-P₁|＞P；

P′₂≤P₂，或P′₂≥P₂，且|P′₂-P₂|＞P；

P′₃≤P₃，或P′₃≥P₃，且|P′₃-P₃|＞P；

P′₄≤P₄，或P′₄≥P₄，且|P′₄-P₄|＞P；

作业时，上述条件任意一条满足时，认为支腿3压力异常，发出报警，终止作业。

在一种具体的实施方式中，检测部件的信号输出端与移动式起重机的中心回转体6连接，中心回转体6的信号输出端与移动式起重机的上车显示器51的信号输入端连接。检测部件检测到支腿3的压力信号后，通过信号输出端送入到中心回转体6，再经中心回转体6的信号输出端送到上车显示器51的信号输入端，经上车显示器51显示出压力信号。

这样，移动式起重机在其工作过程中，操作人员可以在上车操作时，直接通过上车显示器51看到压力信息，使操作人员在做出操作时能随时有据可依，减小操作人员的误操作的可能，大大提高了操作时的便利性和安全性。

进一步地，检测部件的电源线与中心回转体6的电源接口连通。中心回转体6在移动式起重机工作过程中随时保持有电力供应，检测部件的电源线与中心回转体6的电源接口连通后，可以使检测部件在移动式起重机工作时也保持有电力供应，这样，移动式起重机的下车停止作业时，中心回转体6仍可为检测部件供电，确保检测部件仍能正常工作。相对于现有技术中蓄电池的供电模式，本实用新型所提供的支腿检测装置可以更节省电能，降低移动式起重机的能耗。

具体地，本实用新型所提供的支腿压力检测控制装置还可以包括接收压力信号的控制器8，该控制器8将所述压力信号与预设压力值对比，得出控制指令。起重机在作业过程中，其支腿的压力时刻会发生变化，与每一刻的工况有关，如结构的重心、配重量、起升高度、幅度、回转角度、吊重量等，通过计算出每个工况下支腿3需要承受的压力值，并将此压力值汇集成参数列表，存入控制器8中。将检测部件检测到的支腿压力值与参数列表中的压力值相比较，分析，在允许的误差范围内认为正常，否则超出允许范围或某一支腿压力数值变化异常时，控制器8能发出控制指令，提醒操作人员采取相应措施，尽早排除故障，确保移动式起重机能安全工作。

在一种具体的实施方式中，上述的控制器8可以是PLC控制器，且控制器8的CAN总线出口端与上车显示器51的CAN总线连通，即控制器8与上车显示器51之间可以通过CAN总线连接，以提高信号传输的精度。显然，PLC控制器只是控制器8的一种，利用单片机、计算机控制器等控制器同样也能起到控制压力信号的作用。同样，本领域的技术人员应该理解，从控制器到上车显示器51的信号传输方式除CAN总线方式外，也可以采用其它方式，在此不再赘述。

具体地，上述的检测部件可以为双线制传感器，其电源线连接中心回转体6的电刷，其信号线连接中心回转体6的模拟量输入端。中心回转体6通过电刷通过电源线向压力传感器供电，确保传感器能持续工作；中心回转体6的模拟量输入端与传感器的信号线连接，接收传感器采集到的压力信号。该结构简单易行，而且双线制传感器易于采购，可以减小移动式起重机的采购成本；同时采用双线制传感器对现有移动式起重机的改动较小，有利于本实用新型的推广。

进一步地，本实用新型所提供的支腿压力检测控制装置还可以包括与控制器8的信号输出端连接的报警部件。此处的报警部件，可以是声音报警部件，也可以是灯光报警部件，可以是声音报警部件与灯光报警部件的结合，当支腿压力检测控制装置检测出支腿的压力出现异常，通过报警部件提示操作人员，终止相关操作，并根据对应的情况检查支腿3的油缸是否泄漏，地面是否出现下沉等情况。

除了上述支腿压力检测控制装置，本实用新型还提供一种包括上述支腿压力检测控制装置的移动式起重机，检测装置安装于移动式起重机的支腿上，用于检测支腿所受的压力情况。该移动式起重机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

请参考图4，图4为本实用新型所提供支腿压力检测控制装置一种具体实施方式的控制原理示意图。

在一种优选的实施方式中，移动式起重机的各支腿3上均设有检测部件，各检测部件的信号线分别与移动式起重机的中心回转体6的不同信号端口连接。在常用的移动式起重机中，包括前左支腿31、前右支腿32、后左支腿33、后右支腿34，在上述的四个支腿3的油缸上均安装压力传感器，分别采集四个支腿3的压力信号，通过四条信号线传输到控制器8，经过控制器8处理后将压力信号结果传送到上车显示器51，在上车显示器51上同时显示各支腿的压力信息，使操作人员能同时掌握每一个支腿的压力情况，并根据压力信息做出准确判断，进一步提高移动式起重机的安全可靠性。同时，各支腿采用不同的信号传输路径，可以提高信号传输的速度，使压力信息的数值精度更高，抗干扰性更强。

以上对本实用新型所提供的移动式起重机及其支腿压力检测控制装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种支腿压力检测控制装置，其特征在于，包括安装于所述支腿上的检测部件，以及：

控制器，其信号接收端与所述检测部件的输出端连接；

执行部件，其信号接收端与所述控制器的信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，所述检测部件的信号输出端与所述移动式起重机的中心回转体连接，所述中心回转体的信号输出端与所述移动式起重机的上车显示器的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，所述检测部件的电源线与所述中心回转体的电源接口连通。

4.根据权利要求3所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，所述控制器具体PLC控制器。

5.根据权利要求2至4任一项所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，所述控制器的CAN总线出口端与所述上车显示器的CAN总线连通。

6.根据权利要求1至4任一项所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，所述检测部件具体为双线制传感器，其电源线连接所述中心回转体电刷，其信号线连接所述中心回转体的模拟量输入端。

7.根据权利要求6所述的支腿压力检测控制装置，其特征在于，还包括与所述控制器信号输出端连接的报警部件。

8.一种移动式起重机，包括至少两个支腿，其特征在于，还包括如权利要求1至7任一项所述的支腿压力检测控制装置，其检测部件安装于所述支腿上。

9.根据权利要求8所述的移动式起重机，其特征在于，各所述支腿上均设有所述检测部件，各检测部件的信号线分别与所述移动式起重机的中心回转体的不同信号端口连接。

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