CN107572433A - 一种随车起重机防倾翻***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工程机械领域，具体涉及一种随车起重机主动防倾翻***及方法，包括支腿状态监测***、车桥状态监测***、防倾翻控制器、支腿液压缸伸缩控制阀，其特征在于：前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器检测到的垂直支腿的压力信息传递给支腿状态监测***，前桥位移传感器和后桥位移传感器检测到的位移信息传递给车桥状态监测***，支腿状态监测***、车桥状态监测***分别将压力信息和位移信息传递给防倾翻控制器，由防倾翻控制器进行数据处理并驱动支腿液压缸伸缩控制阀，进而驱动不同垂直支腿对应的油缸动作，以调节不同垂直支腿受力状态和车身姿态。本发明能够自动、安全地实现随车起重机主动防倾翻。
Description
技术领域
本发明属于工程机械领域，具体涉及一种随车起重机主动防倾翻***及方法。
背景技术
随车起重机作为特种车辆之一，是将起重作业机构安装到重载货车上，由于其具备起重、载货、机动灵活独特优点，广泛应用于交通运输、土木建筑、电力、电讯、野外作业、石材业和码头等领域，随着国民经济的高速发展和人民生活水平的快速提升，手工劳动逐步被机械化劳动所替代，给随车起重机带来更大的市场需求。
国家对施工安全要求越来越严，对随车起重机的安全性能要求也越来越高，相关法律已明确规定8吨及以上设备必须安装力矩限制器***。另外随车起重的汽车底盘不同于全地面起重机，其通常采用汽车二类底盘改制而成，几乎没有针对随着起重机做特殊改进，因此整车的吊装作业稳定性很难得到完全保证，包括倾翻在内的安全问题较为突出。许多公司针对防倾翻问题做了研究，多采用监测吊装过程上车的受力状态，预判并控制上车吊臂停止动作或调整动作方向、速度等达到防倾翻目的，鲜有提出通过支腿受力状态及下车车桥位置状态综合全方位评价和预判整车吊装作业所处状态，若监测值超过设置倾翻阈值，出现危险状态，停止上车动作同时主动单独控制四条垂直伸缩量改变上车姿态，消除危险状态。
目前针对随车起重机防倾翻采取的措施大多为通过检测液压支腿油缸压力、垂直支腿与地面间相互作用力判定是否处于安全状态，或者基于力矩限制器等方式判定是否处于安全状态，上述提到的防倾翻方法大多是控制上车吊装***停止运动、发出警报应对随车起重机的危险状态，而且鲜有提出进一步的主动防倾翻措施提升随车起重机的使用安全性。控制上车吊装***停止运动、发出警报等应对随车起重机的危险状态自动化程度、安全性低，存在误操作的风险，属于被动防倾翻。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种随车起重机主动防倾翻***及方法，能够自动、安全地实现随车起重机主动防倾翻。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种随车起重机主动防倾翻***，包括支腿状态监测***、车桥状态监测***、防倾翻控制器、支腿液压缸伸缩控制阀，其特征在于：前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器检测到的垂直支腿的压力信息传递给支腿状态监测***，前桥位移传感器和后桥位移传感器检测到的位移信息传递给车桥状态监测***，支腿状态监测***、车桥状态监测***分别将压力信息和位移信息传递给防倾翻控制器，由防倾翻控制器进行数据处理并驱动支腿液压缸伸缩控制阀，进而驱动不同垂直支腿对应的油缸动作，以调节不同垂直支腿受力状态和车身姿态。
前桥位移传感器和后桥位移传感器合称为车桥位置传感器；前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器合称为支腿压力传感器。
第一压力检测单元、第二压力检测单元、第三压力检测单元、第四压力检测单元分别用于检测右前垂直支腿、左前垂直支腿、右后垂直支腿、左后垂直支腿的压力；第一位移检测装置、第二位移检测装置均为前桥位移传感器，第三位移检测装置、第四位移检测装置、第五位移检测装置、第六位移检测装置均为后桥位移传感器。
吊装基座安装在汽车底盘车架上，水平支腿安装在吊装基座内部，水平支腿在液压缸驱动下可以向外伸以使得垂直支腿向外扩展，垂直支腿与水平支腿连接。
一种随车起重机主动防倾翻方法，包括如下步骤：
（1）通过操作手柄控制各个垂直支腿对应的水平油缸和垂直油缸的动作，直至垂直支腿与地面建立支撑关系后锁止垂直支腿液压油路；
（2）控制器依据当前状态的轴距、轮距、支腿跨距的起重机底盘参数及车桥位置传感器、支腿压力传感器实时反馈参数计算吊装作业过程整车载荷倾偏值占最大允许倾偏值比例，同时全方位预判倾翻方向。
（3）实时计算的整车载荷倾偏值未超过***设定的防倾翻阈值，主动防倾翻***不起作用，起重机继续工作，控制器继续分析计算。
（4）实时计算的整车载荷倾偏值超过***设定的防倾翻阈值，此时***开始报警，停止上车一切动作，根据防倾翻控制器反馈的整车倾偏方向，主动独立控制各个垂直支腿的垂直驱动油缸的伸缩动作，倾偏侧油缸伸长，倾偏侧对侧油缸缩短，主动调节四条支腿受力状态和车身姿态，直至其满足防倾翻阀值要求。
与现有技术相比，本专利提供一种随车起重机主动防倾翻装置及方法，与当前防倾翻装置不同，其主要通过检测支腿受力状态及车身姿态，在控制单元中完成检测值与防倾翻设计阀值对比后控制四条垂直支腿完成相应伸缩动作响应及停止一切上车动作，主动调节垂直支腿受力状态和整车左右倾斜度和前后倾斜度姿态，实现随车起重机主动防倾翻目的，本方法安全、可靠性高、简单、适用。
附图说明
图1为本发明压力监测单元与车桥位置监测单元安装位置示意图；
图2为本发明涉及到的***组成示意图；
图3为本发明涉及支腿编号示意图；
图4为控制***示意图；
附图中编号定义如下： 1吊装基座；2第二压力检测单元；2-1第一压力检测单元、2-2第三压力检测单元；2-3第四压力检测单元；6’水平支腿；4右前垂直支腿；5左前垂直支腿；右后垂直支腿6；左后垂直支腿7； 8-1第一位移检测装置；8-2第二位移检测装置；8-3第三位移检测装置；8-4第四位移检测装置；8-5第五位移检测装置；8-6第六位移检测装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
根据图1-3，本发明设计一种随车起重机主动防倾翻***，该***涉及液压支腿压力检测单元、车桥位置检测单元、防倾翻控制***、液压支腿独立控制单元、报警***等，布置位置如图1所示，防倾翻***组成如图2所示，上述部件之间相互配合作用，能够实现随车起重起重机的主动防倾翻。
一种随车起重机主动防倾翻***中，吊装基座安装在汽车底盘车架上，水平支腿6’安装在吊装基座内部，水平支腿6’在液压缸驱动下可以向外伸以使得垂直支腿向外扩展，垂直支腿（比如4和5）与水平支腿连接，如图3所示。
第一压力检测单元2-1、第二压力检测单元2、第三压力检测单元2-2、第四压力检测单元2-3分别用于检测右前垂直支腿4、左前垂直支腿5、右后垂直支腿6、左后垂直支腿7的压力；第一位移检测装置8-1、第二位移检测装置8-2均为前桥（车桥前端）位移传感器，第三位移检测装置8-3、第四位移检测装置8-4、第五位移检测装置8-5、第六位移检测装置8-6均为后桥（车桥后端）位移传感器。
随车起重机主动防倾翻控制过程如图4所示，具体操作过程如下所示：
（1）用户通过操作手柄控制垂直支腿的水平油缸和垂直油缸动作，直至垂直支腿与地面建立支撑关系后锁止垂直支腿液压油路。
（2）防倾翻控制器依据当前状态的轴距、轮距、支腿跨距等起重机底盘参数及车桥位置传感器、支腿压力传感器等实时反馈参数计算吊装作业过程整车载荷倾偏值占最大允许倾偏值比例，同时全方位预判倾翻方向。
（3）实时计算的载荷倾偏值未超过***设定的防倾翻阈值，主动防倾翻***不起作用，起重机继续工作，控制器继续分析计算。
（4）实时计算的载荷倾偏值超过***设定的防倾翻阈值，此时***开始报警，停止上车一切动作，根据控制器反馈的整车倾偏方向，主动独立控制支腿垂直驱动油缸的伸缩动作，倾偏侧油缸伸长，倾偏侧对侧油缸缩短，主动调节四条支腿受力状态和车身姿态，直至其满足防倾翻阀值要求，达到随车起重机主动防倾翻目的。
本发明提供一种随车起重机主动防倾翻方案，基于底盘轮距、轴距、支腿水平伸缩量、受力状态及车桥位置状态等参数全方位评价和预判整车吊装作业所处状态，将吊装作业过程中受力状态数值化，并与控制***设定的防倾翻阀值比对后单独控制四个垂直液压支腿伸缩动作，消除随车起重机危险状态，达到随车起重机主动防倾翻目的，提升其使用安全性。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种随车起重机主动防倾翻***，包括支腿状态监测***、车桥状态监测***、防倾翻控制器、支腿液压缸伸缩控制阀，其特征在于：前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器检测到的垂直支腿的压力信息传递给支腿状态监测***，前桥位移传感器和后桥位移传感器检测到的位移信息传递给车桥状态监测***，支腿状态监测***、车桥状态监测***分别将压力信息和位移信息传递给防倾翻控制器，由防倾翻控制器进行数据处理并驱动支腿液压缸伸缩控制阀，进而驱动不同垂直支腿对应的油缸动作，以调节不同垂直支腿受力状态和车身姿态。
2.根据权利要求1所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：前桥位移传感器和后桥位移传感器合称为车桥位置传感器；前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器合称为支腿压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：第一压力检测单元、第二压力检测单元、第三压力检测单元、第四压力检测单元分别用于检测右前垂直支腿、左前垂直支腿、右后垂直支腿、左后垂直支腿的压力；第一位移检测装置、第二位移检测装置均为前桥位移传感器，第三位移检测装置、第四位移检测装置、第五位移检测装置、第六位移检测装置均为后桥位移传感器。
4.根据权利要求1所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：吊装基座安装在汽车底盘车架上，水平支腿安装在吊装基座内部，水平支腿在液压缸驱动下可以向外伸以使得垂直支腿向外扩展，垂直支腿与水平支腿连接。
5.根据权利要求2所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：防倾翻控制器依据当前状态的轴距、轮距、支腿跨距的起重机底盘参数及车桥位置传感器、支腿压力传感器实时反馈参数计算吊装作业过程整车载荷倾偏值占最大允许倾偏值比例，同时全方位预判倾翻方向。
6.根据权利要求5所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：实时计算的整车载荷倾偏值未超过***设定的防倾翻阈值，主动防倾翻***不起作用，起重机继续工作，防倾翻控制器继续分析计算。
7.根据权利要求5所述的一种随车起重机主动防倾翻***，其特征在于：实时计算整车的载荷倾偏值超过***设定的防倾翻阈值，此时***开始报警，停止上车一切动作，根据防倾翻控制器反馈的整车倾偏方向，主动独立控制各个垂直支腿的垂直驱动油缸的伸缩动作，倾偏侧油缸伸长，倾偏侧对侧油缸缩短，主动调节四条垂直支腿受力状态和车身姿态，直至其满足防倾翻阀值要求。
8.一种随车起重机主动防倾翻方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过操作手柄控制各个垂直支腿对应的水平油缸和垂直油缸的动作，直至垂直支腿与地面建立支撑关系后锁止垂直支腿液压油路；
（2）控制器依据当前状态的轴距、轮距、支腿跨距的起重机底盘参数及车桥位置传感器、支腿压力传感器实时反馈参数计算吊装作业过程整车载荷倾偏值占最大允许倾偏值比例，同时全方位预判倾翻方向；
（3）实时计算的整车载荷倾偏值未超过***设定的防倾翻阈值，主动防倾翻***不起作用，起重机继续工作，控制器继续分析计算；
（4）实时计算的整车载荷倾偏值超过***设定的防倾翻阈值，此时***开始报警，停止上车一切动作，根据防倾翻控制器反馈的整车倾偏方向，主动独立控制各个垂直支腿的垂直驱动油缸的伸缩动作，倾偏侧油缸伸长，倾偏侧对侧油缸缩短，主动调节四条支腿受力状态和车身姿态，直至其满足防倾翻阀值要求。
9.根据权利要求8所述的一种随车起重机主动防倾翻方法，其特征在于，前桥位移传感器和后桥位移传感器合称为车桥位置传感器；前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器合称为支腿压力传感器。
10.根据权利要求8所述的一种随车起重机主动防倾翻方法，其特征在于，前侧支腿压力传感器和后侧支腿压力传感器检测到的垂直支腿的压力信息传递给支腿状态监测***，前桥位移传感器和后桥位移传感器检测到的位移信息传递给车桥状态监测***，支腿状态监测***、车桥状态监测***分别将压力信息和位移信息传递给防倾翻控制器，由防倾翻控制器进行数据处理并驱动支腿液压缸伸缩控制阀，进而驱动不同垂直支腿对应的油缸动作，以调节不同垂直支腿受力状态和车身姿态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220715 Address after: No.26 tuolanshan Road, Xuzhou Economic and Technological Development Zone, Xuzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co.,Ltd. Address before: 221004 26 Jinshan Road, Jinshan Bridge Economic Development Zone, Xuzhou, Jiangsu Patentee before: XCMG CONSTRUCTION MACHINERY Co.,Ltd. |
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