CN102408074A - 起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机 - Google Patents

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张铁桥
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Abstract

本发明公开了一种起重机回转区域限制***：包括主控制装置、探测装置、电开关装置、缓冲装置、用户输入装置和显示装置，主控制装置分别和探测装置、电开关装置、用户输入装置、缓冲装置、显示装置连接，电开关装置连接液压阀；当实际回转角度接近或到达用户设定的安全回转角度阈值时，主控制装置控制打开缓冲装置并控制电开关装置切断液压阀油路。本发明可靠性高且回转角度精确；提供用户自定义限制值的平台；通过液压限位停止，冲击力小。

Description

起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机
技术领域
本发明涉及力矩限制器***，尤其涉及一种起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机。
背景技术
目前小吨位履带起重机中，上车可以在360度内进行回转，油路上并没有限制。起重机进行施工会遇到各种工况，许多施工工地上面障碍物颇多，如果操作手操作失误，容易造成起重机臂架及尾部配重碰撞到障碍物，这样对障碍物及履带起重机会造成一定的伤害，甚至有造成起重机倾翻的危险。另外，由于油路上没有限位限制，液压阀突然停止时会产生很大的冲击力，容易造成危险。
中国专利CN 2592616Y公开了一种塔式起重机运行监控装置，它包括拉力传感器、触摸屏、断电保护器，拉力传感器、回转编码器分别将起重钢丝绳的拉力和变幅电机的转数信号传入可编程控制器，可编程控制器据此计算出起重力矩，并将其与存储在可编程控制器中的起重能力曲线进行比较，自动控制起升、变幅和回转变频器，使对应电机运行在最佳速度状态。该技术方案将控制逻辑事先固化在可编程控制器中，无法让用户在工作现场对回转角度等参数进行实时设定；另一篇中国专利CN 102180417A公开了一种提供各种支腿状态下安全回转区域保护的力矩限制器，包括力矩限制器***、回转角度编码器和支腿伸缩长度传感器，力矩限制器***包括主机、显示器和传感器，该技术方案在确定起重机回转角度的安全范围时，是通过在工作之前对主机进行编程来实现特定的逻辑的，而在工作时也无法进行实时修改，使用不够灵活，方便。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种起重机回转区域限制***及方法，使起重机的回转动作仅限于在客户设定的角度区域内有效，且支持客户在工作现场进行实时参数设定，提高了车辆对环境的适应性，安全可靠。本发明的另一个目的是提供一种包括上述限制***的起重机。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种起重机回转区域限制***，其中：
包括主控制装置、探测装置、电开关装置、缓冲装置、用户输入装置和显示装置，所述主控制装置分别和所述探测装置、所述电开关装置、所述用户输入装置、所述缓冲装置、所述显示装置连接，所述电开关装置连接液压阀；
所述探测装置装于中央回转接头处，用于采集回转角度信号；
所述用户输入装置提供用户输入界面，接收用户指令输入；
所述主控制器监测所述探测装置的输入信号，当实际回转角度接近或到达用户设定角度阈值时，所述主控制器控制打开所述缓冲装置并控制所述电开关装置切断液压阀油路；
所述缓冲装置位于回转泵与回转马达的控制油路上，用以控制流量，降低液压油流速；
所述电开关装置用以控制缓冲装置的电路开闭。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述探测装置通过CAN-BUS总线把回转计数信号发送给所述主控制装置来计算回转角度。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述探测装置为回转式编码器。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述缓冲装置为回转缓冲阀。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述电开关装置为电磁阀。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述回转式编码器为绝对式编码器或者增量式编码器。
上述起重机回转区域限制***，其中，所述显示装置为液晶显示器。
本发明接着还公开了一种如上述任意一项所述的起重机回转区域限制***的限制方法，其中，包括下列步骤：
用户通过用户输入装置输入安全回转角度阈值；
起重机进行正常工作，主控制装置判定回转区域限制是否有效；
当实际回转角度接近或到达用户设定的安全回转角度阈值时，主控制装置控制打开缓冲装置并控制电开关装置切断液压阀油路。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述探测装置通过CAN-BUS总线把回转计数信号发送给所述主控制装置来计算回转角度。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述探测装置为回转式编码器。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述缓冲装置为回转缓冲阀。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述电开关装置为电磁阀。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述回转式编码器为绝对式编码器或者增量式编码器。
上述起重机回转区域限制方法，其中，所述显示装置为液晶显示器。
本发明最后还公开了一种起重机，其包括如上述任一项起重机回转区域限制***。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过在中央回转接头安装编码器计算回转角度，其安装方便，可靠性高且回转角度精确；
2、提供用户自定义限制值的平台。用户可根据不同的现场状况，设定对应的角度安全阈值，使回转动作在客户设定的角度区域内有效。由此可提高车辆对环境的适应性；
3、通过液压限位停止，冲击力小。
附图说明
图1是本发明一种起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机中限制***的***结构框图；
图2是本发明一种起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机中限制方法的流程框图；
图3是本发明一种起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机中的用于查看输入角度区域限制安全阈值的显示界面。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明一种起重机回转区域限制***的***结构框图，如图所示，本限制***具体包括主控制装置、探测装置、电开关装置、缓冲装置、用户输入装置和显示装置，主控制装置分别和探测装置、电开关装置、用户输入装置、缓冲装置、显示装置连接，电开关装置连接分列于左右平台上的左右液压阀。探测装置装于中央回转接头处，用于采集回转角度信号，用户输入装置提供用户输入界面，接收用户指令输入，主控制器监测探测装置的输入角度信号，当回转角度接近或到达用户设定角度阈值时，主控制器控制打开缓冲装置并控制电开关装置切断左右液压阀油路。缓冲装置位于回转泵与回转马达的控制油路上，用以控制流量和降低液压油流速，电开关装置用以控制缓冲装置的电路开闭。
探测装置通过CAN-BUS总线把回转计数信号发送给主控制装置来计算回转角度。CAN-BUS（Controller Area Network）即控制器局域网络，是应用在现场、在微机化测量设备之间实现双向串行多节点数字通讯***，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
具体地，探测装置为回转式编码器。回转式编码器按信号原理来分一般分为绝对式编码器和增量式编码器。绝对式编码器是直接输出数字量的传感器，这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码，码道越多，分辨率就越高；增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相，它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。回转式编码器安装方便，可靠性高且回转角度精确。
缓冲装置为回转缓冲阀， 回转缓冲阀包括有阀体，在主阀体的阀体上分别开有进油口和出油口以及去连接外面液压马达的油口，主阀体内成型有安装各阀的安装空腔和将它们连通的内流道， 主阀体内有缓冲阀接在分别连接油口的内流道之间，主阀体的进油口和出油口分别通过内流道和单向阀接操纵阀的进油口和回油口。
电开关装置为电磁阀，用于控制液位阀。显示装置为液晶显示器，显示器和键盘等输入装置连接，用户在操作起重机时可根据不同的现场状况，实时进行键盘输入对应的角度安全阈值。
操作时，用户先通过用户输入装置输入安全回转角度阈值，比如高角度45°，低角度-45°，此时起重机的安全回转区域为-45°至45°之间的扇形区域，如图3用于查看输入角度区域限制安全阈值的显示界面所示；起重机进行正常工作，主控制装置判定回转区域限制是否有效；如果有效，当实际回转角度接近或到达用户设定的安全回转角度阈值时，需要进行禁止回转，比如如上述安全回转区域，当实际回转角度为40°时，主控制装置便会控制打开缓冲装置，油路中的液压油流速开始变缓，此时主控制装置同时控制电开关装置切断液压阀油路，如此一来左右液压阀在停止工作的一刻不会因为液压油的压力突然消失而产生很大的冲击力，同时又能保证起重机臂架及尾部工作在安全角度区域内。上述各个部件的具体配置器件在前述内容中已有提及，在此不予赘述。
本发明最后还公开了一种起重机，其包括如上述任一项起重机回转区域限制***。由于本发明中的起重机回转区域限制***与现有技术存在区别，因此起重机的其他部分并未绘制，本领域技术人员可以结合现有技术掌握采用包括上述起重机回转区域限制***的起重机的其他部分的结构，在此不予赘述。
综上，本发明起重机回转区域限制***及方法及包括该***的起重机安装方便，可靠性高且回转角度精确；提供用户自定义限制值的平台；通过液压限位停止，冲击力小。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种起重机回转区域限制***，其特征在于：
包括主控制装置、探测装置、电开关装置、缓冲装置、用户输入装置和显示装置，所述主控制装置分别和所述探测装置、所述电开关装置、所述用户输入装置、所述缓冲装置、所述显示装置连接，所述电开关装置连接液压阀；
所述探测装置装于中央回转接头处，用于采集回转角度信号；
所述用户输入装置提供用户输入界面，接收用户指令输入；
所述主控制器监测所述探测装置的输入信号，当实际回转角度接近或到达用户设定角度阈值时，所述主控制器控制打开所述缓冲装置并控制所述电开关装置切断液压阀油路；
所述缓冲装置位于回转泵与回转马达的控制油路上，用以控制流量，降低液压油流速；
所述电开关装置用以控制缓冲装置的电路开闭。
2.根据权利要求1所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述探测装置通过CAN-BUS总线把回转计数信号发送给所述主控制装置来计算回转角度。
3.根据权利要求1或2所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述探测装置为回转式编码器。
4.根据权利要求1或2所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述缓冲装置为回转缓冲阀。
5.根据权利要求1或2所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述电开关装置为电磁阀。
6.根据权利要求3所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述回转式编码器为绝对式编码器或者增量式编码器。
7.根据权利要求1或2所述的起重机回转区域限制***，其特征在于，所述显示装置为液晶显示器。
8.一种如上述权利要求1至7中任意一项所述的起重机回转区域限制***的限制方法，其特征在于，包括下列步骤：
用户通过用户输入装置输入安全回转角度阈值；
起重机进行正常工作，主控制装置判定回转区域限制是否有效；
当实际回转角度接近或到达用户设定的安全回转角度阈值时，主控制装置控制打开缓冲装置并控制电开关装置切断液压阀油路。
9.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述探测装置通过CAN-BUS总线把回转计数信号发送给所述主控制装置来计算回转角度。
10.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述探测装置为回转式编码器。
11.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述缓冲装置为回转缓冲阀。
12.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述电开关装置为电磁阀。
13.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述回转式编码器为绝对式编码器或者增量式编码器。
14.根据权利要求8所述的起重机回转区域限制方法，其特征在于，所述显示装置为液晶显示器。
15.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的起重机回转区域限制***。
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