CN203545502U - 起重机高度限位系统和起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种起重机高度限位系统和起重机。上述起重机高度限位系统，包括起重臂和吊钩，吊钩设置有检测平面，检测平面为吊钩处于工作状态时沿水平方向布置的面段；起重机高度限位系统还包括：雷达和控制器；雷达设置于起重臂的臂头；雷达检测其与检测平面的距离并将距离信息发送至控制器；控制器与雷达相连，控制器接收距离信息，并根据距离信息判断是否执行限高操作。雷达用吊钩与臂头的距离信息，雷达将该距离信息发送至控制器进行处理，控制器根据距离信息判断是否执行限高操作。上述控制器对于距离信息的处理可以根据具体工况进行实时调整，由此提高吊钩对不同调节限位距离的适应性，满足吊钩对不同调节限位距离的需求。

Description

起重机高度限位系统和起重机

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机高度限位系统和起重机。

背景技术

起重机是一种能够进行物料起重、运输和装卸等作业的工程机械，被广泛应用于建筑工地、港口码头、油田、铁路、仓库、风电等工况下的起重作业和吊装作业，具体如搭建桥梁、安装发电设备、造船、架设风力发电机组等。近年来，随着国民经济的飞速发展，起重机在诸多行业内发挥的作用也越来越大。起重机械成为减轻劳动强度、提高生产效率的重要工具，对起重机性能的改进也越来越受到人们的重视。

当起重机进行起吊作业时，起重机的吊钩若超过限定高度，吊钩会在钢丝绳的作用下继续向上运动，造成吊钩碰撞定滑轮，有可能导致所吊重物与起重机臂架等部件发生碰撞，从而造成吊钩、所吊重物或臂架等部件的损坏，严重时还会造成钢丝绳脱离滑轮槽、重物下坠等情况。因此，为了避免吊钩、重物及臂架的损坏，提高起重机起升机构的安全性，通常会在起升机构上安装高度限位器，限制吊钩上升的最大高度。

目前，常用的高度限位器为重锤式，其主要包括限位开关和重锤，二者之间通过连接线相连。正常工况下，在重锤重力作用下，限位开关保持在某一状态。当吊钩超过限定的最大高度时后，重锤被顶起，触发限位开关，实施限高保护。此种高度限位器的调节限位距离是由限位开关与重锤的连接线长度决定的。但是，吊钩起钩的不同时期对限位距离的要求不同，具体而言，当高速起钩时需要较长的限位距离，以防止吊钩因惯性冲顶；而当收钩时需要吊钩与臂头有较短的距离，这样才使得吊钩紧贴臂头，减少起重机行驶中吊钩的晃动。由于重锤式高度限位器起钩时连接线的长度无法实时调节，因此限位距离亦无法实时调节，故该高度限位器难以满足吊钩对不同调节限位距离的需求，对吊钩所需不同调节限位高度的适应性有待提高，容易出现吊钩收钩不到位等情况。有潜在的安全隐患，且影响作业效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种能够满足吊钩对不同调节限位距离需求的起重机高度限位系统和起重机。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种起重机高度限位系统，包括起重臂和吊钩，所述吊钩设置有检测平面，所述检测平面为所述吊钩处于工作状态时沿水平方向布置的面段；所述起重机高度限位系统还包括：雷达和控制器；所述雷达设置于所述起重臂的臂头；所述雷达检测其与所述检测平面的距离并将所述距离信息发送至所述控制器；所述控制器与所述雷达相连，所述控制器接收所述距离信息，并根据所述距离信息判断是否执行限高。

进一步地，所述吊钩顶部设置平面，所述平面的顶面形成所述检测平面。

进一步地，所述雷达通过铰接板设置于所述臂头，所述铰接板包括铰接端和自由端，所述铰接端与所述臂头铰接，所述雷达沿竖直方向安装于所述自由端。

进一步地，所述雷达通过调位机构设置于所述臂头，所述调位机构包括：连接板，其一端铰接于所述臂头；重物，设置于所述连接板的另一端；所述雷达沿竖直方向安装于所述重物。

进一步地，上述起重机高度限位系统还包括：速度传感器，检测所述吊钩起升速度并将速度信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述速度信息及所述距离信息判断是否执行限高操作。

进一步地，所述控制器包括：第一接收单元，接收所述雷达发送的距离信息；第二接收单元，接收所述速度传感器发送的速度信息；处理单元，根据所述速度信息获得对应的安全高度信息，并将所述安全高度信息与距离信息做比较，判断是否执行限高操作。

进一步地，所述吊钩为主吊钩或副吊钩。

进一步地，所述吊钩为锻造单钩、锻造双钩、片式单钩或片式双钩。

进一步地，所述雷达的扫描范围为0.01m～2.5m。

另一方面，本实用新型还提供一种起重机，其设置有上述任意一项所述的起重机高度限位系统。

本实用新型提供一种起重机高度限位系统，包括吊钩、雷达和控制器。现对于现有技术，本实用新型提供的起重机高度限位系统中的限位器采用雷达和控制器，同时在吊钩上设置检测平面。雷达用于监测其与检测平面的距离并安装于臂头，由此雷达可获得吊钩与臂头的距离信息，雷达将该距离信息发送至控制器进行处理，控制器根据距离信息判断是否执行限高操作。上述控制器对于距离信息的处理可以根据具体工况进行实时调整，由此提高吊钩对不同调节限位距离的适应性，满足吊钩对不同调节限位距离的需求，有利于及时执行限高操作，降低限高操作提前造成的收钩不到位，或限高操作滞后造成的吊钩与其它机构碰撞的概率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一提供的起重机高度限位系统的结构示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的起重机高度限位系统的立体示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的起重机高度限位系统的结构框图；

图5为本实用新型另一实施例提供的起重机高度限位系统的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的起重机高度限位系统的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例提供的起重机高度限位系统的结构框图。

附图标记说明：

1     臂头                       2      吊钩

20    平面                       201    检测平面

3     雷达                       4      控制器

4a    控制器                     411    第一接收单元

412   第二接收单元               42     处理单元

5     铰接板                     6      调位机构

61    连接板                     62     重物

7     速度传感器

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明：

请参见图1至图4，图1至图3示出了本实用新型实施例一提供的起重机高度限位系统的结构，为了便于示出雷达与吊钩的设置关系，图3中省去了部件臂头，图3中的圆弧区域为雷达的扫描区域。图4示出了该起重机高度限位系统的结构框图。

本实施例提供的起重机高度限位系统包括起重臂和吊钩2；吊钩2设置有检测平面201，该检测平面201为吊钩2处于工作状态时沿水平方向布置的面段；

该起重机高度限位系统还包括：雷达3和控制器4；

雷达3设置于起重臂的臂头1；该雷达3检测其与上述检测平面201的距离，并将该距离信息发送至控制器4；

控制器4与雷达3相连，控制器4接收距离信息，并根据该距离信息判断是否执行限高操作。

本实施例提供的起重机限高系统中，起重臂和吊钩2可以采用本领域技术人员熟知的方式进行连接，兹不赘述。该限高系统中设置有雷达3和控制器4，雷达3用于检测吊钩2与臂头1的距离。具体而言，雷达3设置于臂头1，吊钩2相应的设置有检测平面201，雷达3的发射器发射电磁波对检测平面201进行照射并接收其回波，由此获得检测平面201至电磁波发射点的距离，即臂头1与吊钩2之间的距离。上述雷达3的扫描范围可以为0.01m～2.5m。对于雷达3的扫描精度，本领域技术人员可根据具体工况情况，如吊钩需与臂头滑轮的贴合程度、成本等因素进行选择，具体可以为0.001m、0.005m等。

吊钩2上设置的检测平面201作为雷达3的检测目标，其面积越大越有利于获得较为准确的距离信息，考虑到吊钩2顶部的空间较大，因此可以在吊钩2顶部设置平面20，该平面20的顶面形成检测平面201。通常情况，该平面20为吊钩2工作状态下沿水平方向设置的板的顶面。

进一步地，为了提高雷达3所检测的距离信息的准确度，雷达3的中心线可以与吊钩2的检测平面201向垂直。吊钩2起升的运动方向基本为竖直向上，即在起升过程中检测平面201基本保持水平。为了实现雷达3的中心线可以与吊钩2的检测平面201相垂直，可以设置雷达3的中心线沿竖直方向布置，但起重臂在工作过程中其与水平面间的夹角可能会发生变化。为了使得起重臂在摆动过程中设置于臂头1的雷达3的中心线均能沿竖直方向布置，雷达3可以通过铰接板5设置于臂头1，具体请参见图5。该铰接板5包括铰接端和自由端，其中铰接端与臂头1铰接，雷达3沿竖直方向安装于自由端52。在起重臂摆动的过程中，铰接板5会在重力的作用下始终保持竖直，由此雷达3的中心线也始终沿竖直方向布置，保证雷达3的发射器尽可能的与检测平面201相垂直，提高雷达3检测到的距离信息的精确度。

作为替代方案，还可以设置雷达3通过调位机构6设置于臂头1。请参见图6，该调位机构6包括：

连接板61，其一端铰接于臂头1；

重物62，设置于连接板61的另一端；雷达3沿竖直方向安装于重物62。

本方案中的调位机构6中的连接板61相当于上一方案中的铰接板，不同的是该连接板61的末端还设置有重物62，雷达3安装于该重物62。该重物62用于增加整个调位机构6的底端重量，进一步保证雷达3的发射器能尽可能的与检测平面201相垂直，提高雷达3检测到的距离信息的精确度。

本实施例提供的起重机高度限位系统中，雷达3将检测到的距离发送至控制器4，控制器4接受上述距离信息后进行判断是否进行限高操作。具体的，控制器4可以将接收到的距离信息进行与预设的安全距离信息进行比较，根据比较结果判断是否实行限高操作。具体的可以为：当雷达3检测到的距离大于预设安全高度距离时，不执行限高操作，即不限制收钩动作；当雷达3检测到的距离小于预设安全距离高度时，执行限高操作；执行限高操作又具体可分为执行限制收钩速度作和禁止收钩动作；当雷达3检测的距离与预设安全距离高度之差较大时，此时可执行限制收钩速度的动作；当雷达检测的距离与预设安全距离高度之差较小时，吊钩有碰撞臂头危险的的距离时，此时可执行禁止收钩的动作。上述控制器4可以采用本领域技术人员熟知的、可以实现上述功能的硬件单路实现。

上述预设的安全距离信息可以根据具体工况进行实时调整，由此提高吊钩对不同调节限位距离的适应性，满足吊钩对不同调节限位距离的需求，有利于实时执行限高保护，降低发生执行限高操作提前造成的收钩不到位（即吊钩无法收钩到与臂头紧密贴合的状态），或执行限高操作滞后造成的吊钩与其它机构发生碰撞的概率。

上述安全距离信息可以根据吊钩2的起升速度进行实时调整，因此上述起重机高度限位系统还可以包括：

速度传感器7，检测吊钩2起升速度并将速度信息发送至控制器4，控制器4根据上述速度信息及雷达3发送的距离信息判断是否执限高操作。

进一步地，请参见图7为本实用新型一优选实施例提供的起重机高度限位系统的结构框图。其中，控制器4a包括：

第一接收单元411，接收雷达3发送的距离信息；

第二接收单元412，接收速度传感器7发送的速度信息；

处理单元42，根据上述速度信息获得对应的安全高度信息，并将该安全高度信息与距离信息做比较，判断是否执行限高操作。

上述安全高度信息可以根据吊钩2在对应时刻下的速度（即速度信息）下停止收钩动作后，在惯性、重力等作用下自行上升的高度距离进行设置。本领域技术人员可以理解，吊钩2的起升速度越大，停止收钩动作后自行运动的高度越高，此时设置的安全高度信息也越大，以保证能够及时禁止收钩，防止吊钩2发生碰撞；吊钩2的起升速度越小，停止收钩动作后自行运动的高度越低，此时设置安全高度信息也越低，以保证能够适时禁止收钩，防止吊钩2收钩不到位，不能与臂头1相贴合。上述第一接受单元411、第二接受单元412和处理单元42可以采用本领域技术人员熟知的、可实现上述功能的硬件电路实现。

上述实施例提供的起重机高度限位系统中的吊钩可以为主吊钩（如图1所示），也可以为副吊钩。上述吊钩可以为锻造单钩、锻造双钩、片式单钩或片式双钩。由上述内容可知，相对于现有技术，本实用新型实施例提供的起重机高度限位系统中的限位器采用雷达和控制器，同时在吊钩上设置检测平面。雷达用于监测其与检测平面的距离并安装于臂头，由此雷达可获得吊钩与臂头的距离信息，雷达将该距离信息发送至控制器进行处理，控制器根据距离信息判断是否执行限高操作。上述控制器对于距离信息的处理可以根据具体工况进行实时调整，由此提高吊钩对不同调节限位距离的适应性，满足吊钩对不同调节限位距离的需求，有利于及时执行限高操作，降低限高操作提前造成的收钩不到位，或限高操作滞后造成的吊钩与其它机构碰撞的概率。

本实用新型实施例还提供了一种起重机，该起重机设有上述任一种起重机高度限位系统，由于上述任一种起重机高度限位系统有上述技术效果，因此，设有该起重机高度限位系统的起重机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起重机高度限位系统，包括起重臂和吊钩（2），其特征在于，

所述吊钩（2）设置有检测平面（201），所述检测平面（201）为所述吊钩（2）处于工作状态时沿水平方向布置的面段；

所述起重机高度限位系统还包括：雷达（3）和控制器；

所述雷达（3）设置于所述起重臂的臂头（1）；所述雷达（3）检测其与所述检测平面（201）的距离并将所述距离信息发送至所述控制器；

所述控制器与所述雷达相连，所述控制器接收所述距离信息，并根据所述距离信息判断是否执行限高操作。

2.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述吊钩（2）顶部设置平面（20），所述平面（20）形成所述检测平面（201）。

3.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述雷达（3）通过铰接板（5）设置于所述臂头（1），所述铰接板（5）包括铰接端和自由端，所述铰接端与所述臂头（1）铰接，所述雷达（3）沿竖直方向安装于所述自由端。

4.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述雷达（3）通过调位机构（6）设置于所述臂头（1），所述调位机构（6）包括：

连接板（61），其一端铰接于所述臂头（1）；

重物（62），设置于所述连接板（61）的另一端；所述雷达（3）沿竖直方向安装于所述重物（62）。

5.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，还包括：

速度传感器（7），检测所述吊钩（2）起升速度并将速度信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述速度信息及所述距离信息判断是否执行限高操作。

6.根据权利要求5所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述控制器包括：

第一接收单元（411），接收所述雷达（3）发送的距离信息；

第二接收单元（412），接收所述速度传感器（7）发送的速度信息；

处理单元（42），配置为根据所述速度信息获得对应的安全高度信息，并将所述安全高度信息与距离信息做比较，判断是否执行限高操作。

7.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述吊钩（2）为主吊钩或副吊钩。

8.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述吊钩（2）为锻造单钩、锻造双钩、片式单钩或片式双钩。

9.根据权利要求1所述的起重机高度限位系统，其特征在于，所述雷达（3）的扫描范围为0.01m～2.5m。

10.一种起重机，其特征在于，设置有权利要求1至9任意一项所述的起重机高度限位系统。

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