專利名稱：履帶起重機安裝用力矩控制方法、裝置及履帶起重機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種履帶起重機安裝用力矩控制方法、裝置及履帶起重機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，國內(nèi)國外所有的履帶起重機，其力矩限制器都只對工作工況下的力矩進(jìn)行計算并限制，對其安裝工況時的力矩不進(jìn)行計算，在安裝工況條件下，完全靠操作者根據(jù)經(jīng)驗判斷是否安全不傾翻，吊裝履帶時操作不慎則會導(dǎo)致安全傾翻事故。鑒于安全需要，個別公司的產(chǎn)品對此已有考慮，在桅桿前最大安全角度處安裝有安全限制開關(guān)，保證起重機在安裝工況時，桅桿只能在吊裝油缸最大吊重條件下的安全角度工作，這樣就在很大程度上犧牲了自裝卸工況下的輕載吊裝幅度。但是，現(xiàn)有技術(shù)中對上述提出的安裝工況時，完全靠經(jīng)驗來實施操作的問題尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種履帶起重機安裝用力矩控制方法、裝置及履帶起重機，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在安裝工況條件下，不對傾翻力矩進(jìn)行計算的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種履帶起重機安裝用力矩控制方法，并通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種履帶起重機安裝用力矩控制方法，包括獲取履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量；以及將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，以及將吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息。進(jìn)一步地，獲取履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量包括采集履帶起重機安裝工況時的實時參數(shù)；以及根據(jù)實時參數(shù)計算出傾翻力矩與吊載重量。進(jìn)一步地，將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，或?qū)⒌踺d重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息包括計算傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩的比值，稱為第一比值，以及計算吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量的比值，稱為第二比值。進(jìn)一步地，將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，或?qū)⒌踺d重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息還包括判斷第一比值或第二比值是否在預(yù)設(shè)比值之間，并在是的情況下，發(fā)出報警信號；以及判斷第一比值或第二比值是否大于預(yù)設(shè)最大比值，并在是的情況下，發(fā)出停止信號，停止增大傾翻力矩的動作。進(jìn)一步地，預(yù)設(shè)比值之間為90% -100%。進(jìn)一步地，預(yù)設(shè)最大比值為102%。進(jìn)一步地，在停止增大傾翻力矩的動作之后，力矩控制方法，還包括判斷第一比值和第二比值是否小于100%，并在是的情況下，發(fā)出恢復(fù)信號，恢復(fù)增大傾翻力矩的動作。根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，提供一種履帶起重機安裝用力矩控制裝置，并通過以下兩種技術(shù)方案實現(xiàn)
履帶起重機安裝用力矩控制裝置包括角度位置傳感器，設(shè)置在履帶起重機的主臂桅桿上，用于采集主臂桅桿的角度數(shù)據(jù)；起升鋼絲繩拉力傳感器，設(shè)置在履帶起重機的起升鋼絲繩的頂端處，用于采集起升鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)；以及中央控制器，分別連接于角度位置傳感器與起升鋼絲繩拉力傳感器，用于處理接收到的角度數(shù)據(jù)與鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)，得出履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)。履帶起重機安裝用力矩控制裝置包括角度位置傳感器，設(shè)置在履帶起重機的主臂桅桿上，用于采集主臂桅桿的角度數(shù)據(jù)；至少一個載荷傳感器，設(shè)置在提升油缸上，用于采集提升油缸壓力數(shù)據(jù)；以及中央控制器，分別連接于角度位置傳感器與載荷傳感器，用于處理接收到的角度數(shù)據(jù)與拉力數(shù)據(jù)，得出履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，履帶起重機安裝用力矩控制裝置還包括第二載荷傳感器，設(shè)置在變幅鋼絲繩上，用于采集變幅鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供一種履帶起重機安裝用力矩控制裝置，并通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種履帶起重機，包括上述的任一力矩控制裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過采集履帶起重機安裝工況的操作數(shù)據(jù)，計算出實時的傾翻力矩，并且根據(jù)傾翻力矩與最大穩(wěn)定力矩的比較，判斷履帶起重機的安全狀態(tài)，做出正確操作，即能保證吊重時力矩安全，又能達(dá)到輕載時桅桿更大安全工作幅度的目的。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例中一種履帶起重機安裝用力矩控制方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例中獲取傾翻力矩與吊載重量的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例中獲取操作提示信息的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例中一種履帶起重機結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的履帶起重機結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明圖4或圖5的實施例中的又一種履帶起重機結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例中一種履帶起重機安裝用力矩控制方法的主要流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例中獲取傾翻力矩與吊載重量的流程圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例中獲取操作提示信息的流程圖。參見圖1所示，一種履帶起重機安裝用力矩控制方法，包括a.獲取履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量；以及b.將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，以及將吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息。其中，預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩和預(yù)設(shè)最大吊載重量是在設(shè)計時考慮安全系數(shù)以后理論
5上允許的最大值。目前的自裝卸履帶起重機在安裝工況條件下，完全靠操作者根據(jù)經(jīng)驗判斷是否安全不傾翻，吊裝履帶時操作不慎則會導(dǎo)致安全傾翻事故。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案， 獲取履帶起重機安裝工況時，根據(jù)獲取的操作數(shù)據(jù)，在經(jīng)計算后，得到操作的提示信息，有助于操作者準(zhǔn)確掌握安裝工況時的工況，做出正確的操作。優(yōu)選地，獲取履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)包括al.采集履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量；以及a2.根據(jù)實時參數(shù)計算出傾翻力矩與吊載重量。優(yōu)選地，將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，以及將吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息包括bl.計算傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩的比值，稱為第一比值，以及計算吊載重量與最大預(yù)設(shè)吊載重量的比值，稱為第二比值；b2.判斷第一比值或第二比值是否在預(yù)設(shè)比值之間，并在是的情況下，發(fā)出報警信號；b3判斷第一比值或第二比值是否大于預(yù)設(shè)最大比值，并在是的情況下，停止增大傾翻力矩的動作。參見圖2所示，傳感器把檢測到的角度、鋼絲繩拉力、長度等信號傳送給中央控制器(CPU)，中央控制器動態(tài)計算主臂桅桿角度、吊載重量、傾翻力矩大??；中央控制器通過傾翻力矩與最大穩(wěn)定力矩比較得起重力矩百分比P_A，吊載重量與最大允許吊載重量比較得額定載荷百分比P_B，其中，傾翻力矩是指使履帶起重機傾翻的負(fù)向力矩，方向定義為負(fù)載力矩方向，由負(fù)載對傾覆線所產(chǎn)生的力矩；穩(wěn)定力矩是指防止履帶起重機傾翻的正向力矩，由履帶起重機自身重力對傾覆線所產(chǎn)生的力矩。其中，穩(wěn)定力矩通過以下計算公式計算得出穩(wěn)定力矩軋=n^g*!^，其中Hi1為自裝卸時自重質(zhì)量、g為重力加速度、L1為自重的質(zhì)心到傾覆線的水平距離；傾翻力矩通過以下計算公式計算得出傾翻力矩軋=m2*g*L2，其中m2為自裝卸時吊重質(zhì)量，m2 = (Fjr^rate)，其中，F(xiàn)1為鋼絲繩拉力，η為鋼絲繩倍率，rate為摩擦力修正系數(shù)、g為重力加速度、L2為吊重的質(zhì)心垂線到傾覆線的水平距離。參見圖3所示，將操作數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提 /J^fn 息。當(dāng)> 90%且P_B) < 100%時，發(fā)出聲音和燈光報警信號，提醒操作者載荷或力矩負(fù)荷大，小心操作，當(dāng)> 102%切斷傾翻力矩增大方向的危險動作。優(yōu)選地，在停止增大傾翻力矩的動作之后，力矩控制方法，還包括判斷第一比值和第二比值是否小于100%，并在是的情況下，發(fā)出恢復(fù)信號，恢復(fù)增大傾翻力矩的動作。只有當(dāng)(P_A*P_B) < 100%時，切斷的傾翻力矩增大方向動作才恢復(fù)正常，防止在力矩超過安全范圍點上震蕩，導(dǎo)致安全事故。優(yōu)選地，本發(fā)明還包括人機界面與控制系統(tǒng)，接受操作指令，顯示工作力矩情況、 吊載情況，聲光報警提示。在本實施例的技術(shù)方案中，履帶起重機安裝工況時，動態(tài)計算履帶起重機的實際吊載傾翻力矩，實時與其最大的穩(wěn)定力矩比較，并在必要的時候?qū)嶋H吊載進(jìn)行限制，防止履帶起重機在安裝工況下超載導(dǎo)致傾翻。鑒于安全需要，在桅桿前最大安全角度處安裝有安全限制開關(guān)，保證起重機在安裝工況時，桅桿只能在吊裝油缸最大吊重條件下的安全角度工作，這樣就在很大程度上犧牲了自裝卸工況下的輕載吊裝幅度，而本發(fā)明采用設(shè)置傳感器的方式，準(zhǔn)確采集安裝工況時各項數(shù)據(jù)，并傳送給中央處理器，處理器計算出傾翻力矩與吊載重量后，即能保證吊重時力矩安全，又能達(dá)到輕載時桅桿更大安全工作幅度的目的，更好地挖掘了產(chǎn)品的使用性能。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例中一種履帶起重機結(jié)構(gòu)示意圖；參見圖4所示，一種履帶起重機，包括變幅鋼絲繩2、變幅卷揚3、起升卷揚鋼絲繩4、主臂桅桿5和吊鉤8和力矩控制裝置，其中，該力矩裝置包括角度位置傳感器6，設(shè)置在履帶起重機的主臂桅桿5上，用于采集主臂桅桿5的角度數(shù)據(jù)，其中，角度是主臂桅桿5與水平線之間的角度；起升鋼絲繩拉力傳感器7，設(shè)置在履帶起重機的起升鋼絲繩4的頂端處，用于采集起升鋼絲繩4拉力數(shù)據(jù)；以及中央控制器1，分別連接于角度位置傳感器6與起升鋼絲繩拉力傳感器7，用于處理接收到的角度數(shù)據(jù)與鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)，得出履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，通過采集履帶起重機安裝工況的操作數(shù)據(jù)，計算出實時的傾翻力矩，并且根據(jù)傾翻力矩與最大穩(wěn)定力矩的比較，判斷履帶起重機的安全狀態(tài)，做出正確操作，即能保證吊重時力矩安全，又能達(dá)到輕載時桅桿更大安全工作幅度的目的。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的履帶起重機結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖5所示，一種履帶起重機，包括變幅鋼絲繩2、變幅卷揚3和力矩控制裝置， 該力矩裝置包括角度位置傳感器6，設(shè)置在履帶起重機的主臂桅桿5上，用于采集主臂桅桿5的角度數(shù)據(jù)，其中，角度是桅桿平面與水平面的夾角；載荷傳感器9，且載荷傳感器至少為1個，該載荷傳感器9設(shè)置在提升油缸8的無桿腔上，本實施例中采用2個，設(shè)置在履帶起重機的設(shè)置在提升油缸8的無桿腔和有桿腔處，用于檢測油缸的壓力，從而計算出吊載的重量；以及中央控制器1，分別連接于角度位置傳感器6與載荷傳感器9，用于處理接收到的角度數(shù)據(jù)與拉力數(shù)據(jù)、載荷數(shù)據(jù)，得出履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，通過采集履帶起重機安裝工況的操作數(shù)據(jù)，計算出實時的吊載重量，并且根據(jù)吊載重量與最大吊載重量的比較，判斷履帶起重機的安全狀態(tài)，做出正確操作，即能保證吊重時力矩安全，又能達(dá)到輕載時桅桿更大安全工作幅度的目的。參見圖6所示，在圖4、圖5所示的實施例中，計算穩(wěn)定力矩時，還可以采取另一種方式，即在變幅鋼絲繩2上安裝第二載荷傳感器10，根據(jù)第二載荷傳感器10獲取的信息計算穩(wěn)定力矩。具體計算公式屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種履帶起重機安裝用力矩控制方法，其特征在于，包括獲取所述履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量；以及將所述傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，以及將所述吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出不同的提示信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩控制方法，其特征在于，所述獲取所述履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量包括采集所述履帶起重機安裝工況時的實時參數(shù)；以及根據(jù)所述實時參數(shù)計算出所述傾翻力矩與所述吊載重量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩控制方法，其特征在于，所述將所述傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，或?qū)⑺龅踺d重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出不同的提示信息包括計算所述傾翻力矩與所述預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩的比值，作為第一比值，以及計算所述吊載重量與所述預(yù)設(shè)最大吊載重量的比值，作為第二比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩控制方法，其特征在于，所述將所述傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，或?qū)⑺龅踺d重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出不同的提示信息還包括判斷所述第一比值或所述第二比值是否在預(yù)設(shè)比值之間，并在是的情況下，發(fā)出報警信號；以及判斷所述第一比值或所述第二比值是否大于預(yù)設(shè)最大比值，并在是的情況下，發(fā)出停止信號，停止增大所述傾翻力矩的動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的力矩控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)比值之間為 90% -100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力矩控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)最大比值為102%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的力矩控制方法，其特征在于，在所述停止增大所述傾翻力矩的動作之后，所述力矩控制方法，還包括判斷所述第一比值和所述第二比值是否小于100%，并在是的情況下，發(fā)出恢復(fù)信號， 恢復(fù)增大所述傾翻力矩的動作。
8.一種履帶起重機安裝用力矩控制裝置，其特征在于，包括角度位置傳感器，設(shè)置在所述履帶起重機的主臂桅桿上，用于采集所述主臂桅桿的角度數(shù)據(jù)；起升鋼絲繩拉力傳感器，設(shè)置在所述履帶起重機的起升鋼絲繩的頂端處，用于采集所述起升鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)；以及中央控制器，分別連接于所述角度位置傳感器與所述起升鋼絲繩拉力傳感器，用于處理接收到的所述角度數(shù)據(jù)與所述鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)，得出所述履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)。
9.一種履帶起重機安裝用力矩控制裝置，其特征在于，包括角度位置傳感器，設(shè)置在所述履帶起重機的主臂桅桿上，用于采集所述主臂桅桿的角度數(shù)據(jù)；至少一個載荷傳感器，設(shè)置在提升油缸上，用于采集提升油缸壓力數(shù)據(jù)；以及中央控制器，分別連接于所述角度位置傳感器與所述載荷傳感器，用于處理接收到的所述角度數(shù)據(jù)與所述拉力數(shù)據(jù)，得出所述履帶起重機安裝工況時的操作數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的力矩控制裝置，其特征在于，還包括第二載荷傳感器，設(shè)置在所述履帶起重機的變幅鋼絲繩上，用于采集所述變幅鋼絲繩拉力數(shù)據(jù)。
11.一種履帶起重機，其特征在于，包括權(quán)利要求8、9、或10所述的力矩控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種履帶起重機安裝用力矩控制方法、裝置及履帶起重機，該用力控制方法包括獲取履帶起重機安裝工況時的傾翻力矩與吊載重量；以及將傾翻力矩與預(yù)設(shè)最大穩(wěn)定力矩比較，以及將吊載重量與預(yù)設(shè)最大吊載重量比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出不同的提示信息。本發(fā)明的有益效果是既能保證吊重時力矩安全，又能達(dá)到輕載時桅桿更大安全工作幅度的目的。
文檔編號B66C23/36GK102259799SQ20111011587
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者劉權(quán), 滕宏珍, 詹純新, 高一平, 黃贊, 黎偉福 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司