WO2013155821A1 - 用于超起***的控制方法及装置、超起***及工程机械 - Google Patents
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- WO2013155821A1 WO2013155821A1 PCT/CN2012/082283 CN2012082283W WO2013155821A1 WO 2013155821 A1 WO2013155821 A1 WO 2013155821A1 CN 2012082283 W CN2012082283 W CN 2012082283W WO 2013155821 A1 WO2013155821 A1 WO 2013155821A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/62—Constructional features or details
- B66C23/82—Luffing gear
- B66C23/821—Bracing equipment for booms
Definitions
- the present invention relates to the field of construction machinery, and in particular to a control method and control apparatus for a super-lift system. Background technique
- Existing large cranes usually include a main arm and a telescopic arm that can protrude from the main arm.
- the arm length of the telescopic arm is more and more Long, the weight of the main arm and the telescopic arm is also increasing.
- the increase in the length of the main arm and the telescopic arm and the increase in the weight of the arm will make the stress of the main arm worse when the heavy object is lifted, and the deflection of the main arm in the plane of the variable plane and the plane of rotation (ie, the vertical deflection of the main arm) And lateral deflection) is getting bigger and bigger.
- the total arm length, lifting height and maximum lifting weight of the crane are severely constrained.
- the super-lifting system is applied to a large-tonnage crane.
- the super-lifting system can generally include a super-lifting mast 60, a variable-width cylinder 70, a super-lifting 55, and a hoisting motor (not shown). , the wire rope 30, the locking device 50 and the control device.
- the super-lifting mast 60 is generally a cylinder having sufficient rigidity and strength, and the fixed end thereof is normally pivoted to the main arm 10 of the crane through a rotating shaft, so that the super-lifting mast 60 can be rotated about the rotating shaft, and the mast 60 and the main arm 10 are super-lifted.
- the defined plane is generally generally straight.
- variable amplitude cylinder 70 is disposed between the super-lifting mast 60 and the main arm 10, and two ends of the variable-width cylinder 70 are normally pivotally connected to the super-lifting mast 60 and the main arm 10, respectively, to push the super-lifting mast 60 relative to the main arm 10 Rotate in the plane of the variator.
- the super-lifting mast 60 has a movable end corresponding to the fixed end thereof, and an over-lifting wire rope 30 is disposed between the movable end and the extended end of any of the telescopic arms 20 of the crane; one end of the super-lifting wire rope 30 and the super-lifting mast 60
- the movable end is connected, and the other end thereof can be connected to the extended end of any of the telescopic arms 20 of the crane for forming a pulling force between the movable end of the super-lifting mast 60 and the extended end of the telescopic arm 20.
- the movable end of the super-lifting mast 60 is provided with an hoisting 55 and a hoisting mechanism motor for driving the hoisting 55, and the hoisting rope 30 is specifically connected to the hoisting 55.
- An auxiliary tensioning device 40 is disposed between the movable end of the super-lifting mast 60 and the root of the main arm 10. The two ends of the auxiliary tensioning device 40 are respectively coupled to the movable end of the super-lifting mast 60 and the root of the main arm 10.
- the auxiliary tensioning device 40 has an appropriate length so that the auxiliary tensioning device 40 can be tensioned after the lifting mast 60 is lifted by the variable amplitude cylinder 70, so that the movable end of the super-lifting mast 60 and the main arm 10 A tensile force is formed between the roots to ensure that the mast 60 Not leaning forward.
- the super-lifting mast 60 of the super-lifting system can be lifted from the main arm 10 of the crane by the luffing cylinder 70, and rotates around the fixed end thereof in the plane of the variable amplitude, and finally the mast 60 is overtaken.
- the main arm 10 can be generally vertical. Since the super-lifting wire rope 30 exerts a pulling force between the telescopic arm 20 and the movable end of the super-lifting mast 60, the pulling force can balance the partial shearing force of the heavy object, and the force state of the main arm 10 can be remarkably improved, thereby significantly lifting the telescopic arm. 20 crane's total arm length, lifting height and lifting weight.
- FIG. 2 is a schematic view showing the mounting structure of the locking device 50 in the super-lifting system of a typical crane.
- a typical locking device 50 includes an unlocking cylinder 52 and a locking cylinder 51 pivotally coupled to the unlocking cylinder 52.
- the locking device 50 uses the two cylinders to cooperate to complete the tensioning and locking of the super-lifting system.
- the unlock cylinder 52 is responsible for controlling the lifting and lowering of the lock cylinder 51
- the lock cylinder 51 is responsible for the locking action of the hoisting 55.
- the end of the reel hoisting 55 that is coaxially fixed to the hoisting mechanism motor has a ratchet 54 at both ends thereof, and the end of the piston rod of the locking cylinder 51 is connected to a thick square plate through the pin shaft, and both sides of the thick square plate Locking pins 53 are mounted, and the force of the cylinders is transmitted to the ratchets 54 by the locking pins 53.
- the over-locking cylinder 51 is controlled to fall by the unlocking cylinder 52, so that the two locking pins 53 on the thick square plate are synchronized into the grooves of the ratchet 54 and then against the ratchet 54 to avoid The super-winding 55 is rotated, thereby achieving the locking of the super-winding 55, preventing the super-winding 55 from rotating under the load.
- the locking cylinder 51 is controlled by the unlocking cylinder 52 to disengage the locking pin 53 from the groove of the ratchet 54 so that the hoisting 55 can be freely rotated to unlock.
- the present invention provides a control method for a super-lifting system including an over-lifting and locking device, the locking device comprising a locking cylinder and an unlocking cylinder, the control method comprising: Detecting a position of a piston rod of the lock cylinder; and performing an unlocking operation or a locking operation of the locking device according to the detected position of the piston rod of the lock cylinder.
- the present invention also provides a control device for a super-lifting system, the super-lifting system comprising a super-lifting and locking device, the locking device comprising a locking cylinder and an unlocking cylinder, wherein the control device comprises: a receiving unit a position detecting signal for receiving a position of the piston rod indicating the locking cylinder; a processing unit, configured to receive the position detecting signal from the receiving unit, and send a corresponding operation signal according to the position detecting signal to execute the The unlocking operation or the locking operation of the locking device.
- the present invention also provides a super-lifting system including an over-lifting and locking device, the locking device comprising a locking cylinder and an unlocking cylinder, wherein the super-lifting system further comprises: a first position detecting device And detecting whether the piston rod of the locking cylinder reaches a first set position, and issuing a first position detection signal when the piston rod reaches the first set position; and the above control for the super-lift system Device.
- the present invention also provides a construction machine comprising the above-described superlift system.
- the locking or unlocking process of the super-lifting system can be automatically performed, and the dependency on the manual operation is reduced, thereby reducing labor intensity and misoperation.
- FIG. 1 is a schematic view of a super-lifting system in the prior art
- Figure 2A is a schematic view showing the structure of the locking device 50 of the super-lifting system shown in Figure 1;
- Figure 2B is a perspective view of the locking cylinder 51 as viewed in the direction of the locking device 50 of Figure 2A;
- Figure 3 is a schematic view of the locking device 50 of the super-lifting system according to an embodiment of the present invention; Is a flowchart of a control method for a super-lift system according to an embodiment of the present invention; and
- FIG. 5 is a flowchart of a control method for a super-lift system according to an embodiment of the present invention.
- a control method for a super-lift system may include an over-winding 55 and a locking device 50, the locking device The 50 includes a lock cylinder 51 and an unlock cylinder 52.
- the control method may include: Detecting a position of a piston rod of the lock cylinder 51;
- the unlocking operation or the locking operation of the locking device 50 is performed in accordance with the detected position of the piston rod of the lock cylinder 51.
- the step of detecting the position of the piston rod of the lock cylinder 51 is added, and the unlocking operation or the locking operation can be automatically performed in accordance with the detection.
- Embodiments of the present invention will be described below from two aspects of an unlocking process and a locking process.
- the hoisting system may include an hoisting 55 and a locking device 50.
- the locking device 50 may include a side plate 59, a locking cylinder 51 and an unlocking cylinder 52.
- One end of the locking cylinder 51 and the unlocking cylinder 52 may be The side plate 59 is pivotally connected, and one end of the piston rod of the unlocking cylinder 52 is pivotally connected to the locking cylinder 51.
- One end of the piston rod of the locking cylinder 51 is fixed with a locking pin 53.
- the control method may include:
- the piston rod retraction of the lock cylinder 51 may be stopped, and the piston rod of the unlock cylinder 52 may be controlled to extend;
- the rope collecting operation of the super-lift hoist 55 can be performed while controlling the piston rod of the unlock cylinder 52 to extend;
- the rope collecting operation of the super-winding 55 can be stopped while the piston rod of the unlock cylinder 52 is stopped.
- the unlocking has been successful, and the operation of the super-winding 55 needs to be stopped accordingly.
- the movement of the piston rod of the lock cylinder 51 can be detected by the position detecting means.
- an inductive switch provided on the lock cylinder 51 can be utilized.
- the induction switch is triggered and actuated to generate a signal (i.e., the first position detection signal described later).
- the first set position can be flexibly set according to the actual situation.
- the piston rod of the locking cylinder 51 reaches the first set position, the locking pin 53 fixed at one end of the piston rod cannot be completely disengaged from the groove of the ratchet 54, and the locking pin 53 and the groove are There should also be some interaction between the two.
- the lock cylinder 51 can be operated to retract the piston rod of the lock cylinder 51. This can be done by controlling the solenoid valve in the oil passage of the lock cylinder 51. When the piston rod is retracted to the first position, the action of the piston rod can be stopped, and the unlocking cylinder 52 can be started to operate to extend the piston rod, and the super-winding 55 is operated to perform the rope collecting operation.
- the unlock cylinder 52 begins to open the lock cylinder 51 so that the lock pin 53 can be completely disengaged from the groove of the ratchet 54 and the super-lift tamper 55 begins to pull up the wire rope 30.
- the operation of the unlock cylinder 52 can also be realized by controlling the solenoid valve in the oil passage of the unlock cylinder 52, and the operation of the superlifting hoist 55 can be realized by controlling the hydraulic motor that drives the superlifting hoist 55.
- the operation of the unlock cylinder 52 and the super-winding 55 can be stopped, and the state of the unlock cylinder 52 and the super-winding 55 can be maintained.
- the detection of the second set position is similar to the first set position.
- a position detecting device provided on the unlock cylinder 52 such as an inductive switch, can be used to detect whether the piston rod of the unlock cylinder 52 extends to the second set position.
- the setting of the second set position is not strictly required as long as the lock pin 53 can be completely separated from the groove of the ratchet 54.
- the retracting operation of the lock cylinder 51 can be stopped.
- the piston rod of the lock cylinder 51 can be further retracted when it is retracted to the first set position until the maximum amount of retraction or a position deeper than the first set position is reached.
- the method may further include extending the piston rod of the unlocking cylinder 52 to the second set position for a predetermined time from when the piston rod of the unlocking cylinder 52 starts to protrude. , indicating that the locking device 50 is unlocked successfully; if the piston rod of the unlocking cylinder 52 does not reach the second set position within a predetermined time from when the piston rod of the unlocking cylinder 52 starts to protrude , indicating that the locking device 50 fails to unlock.
- FIG. 5 is a flow chart of a control method for a super-lift system according to an embodiment of the present invention. Refer to Figure 1, Figure
- the lift-up system may include an overhang hoist 55 and a locking device 50 that includes a side panel 59, a lock cylinder 51, an unlock cylinder 52, and A ratchet 54 that can rotate coaxially with the super-lift hoist 55, one end of the lock cylinder 51 and the unlock cylinder 52 is pivotally connected to the side plate 59, and one end of the piston rod of the unlock cylinder 52 and the lock cylinder 51 are unlocked.
- the locking rod 53 is fixed to one end of the piston rod of the locking cylinder 51.
- the control method may include: Controlling the piston rod of the locking cylinder 51 to extend;
- control method may further include:
- the locking pressure of the lock cylinder 51 can be detected, and the lock pressure is the pressure applied by the ratchet 54 to the lock pin 53;
- the movement of the piston rod of the lock cylinder 51 can be detected by the position detecting means.
- an inductive switch provided on the lock cylinder 51 can be utilized.
- the induction switch is triggered and actuated to generate a signal (i.e., a third position detection signal described later).
- the third set position can be flexibly set according to the actual situation, and the lock pin 53 can finally completely enter the recess of the ratchet 54 as long as the piston rod of the lock cylinder 51 reaches the third set position.
- the locking pressure is detected in order to understand how much force is applied between the groove of the ratchet 54 and the locking pin 53, since the force between the groove and the locking pin 53 needs to reach a certain value to be regarded as a successful locking.
- the detection of the locking pressure can be accomplished by, for example, a pressure sensor disposed in the lock cylinder 51.
- the pressure sensor determines the amount of force between the groove and the lock pin 53 by detecting the pressure of the hydraulic oil in the lock cylinder 51. It will be understood by those skilled in the art that the manner or means for detecting the locking pressure is not limited to the pressure sensor in the locking cylinder 51.
- the first set pressure value may be the minimum value of the force between the groove of the ratchet 54 and the locking pin 53 required to successfully lock. If the piston rod of the locking cylinder 51 has reached the third set position when the locking pressure has not reached the first set pressure value, it indicates that the piston of the cylinder 51 is locked when the locking pressure has not reached the required pressure value. The lever has been extended and cannot be locked, indicating that the lock failed.
- control method may further include:
- the locking device 50 is indicated The locking is successful; and if it is detected that the locking pin 53 does not enter the recess of the ratchet 54, the locking device 50 is indicated to have failed to lock.
- Detection of the locking pin 53 into the recess of the ratchet 54 can also be performed by a position detecting device such as an inductive switch.
- a position detecting device such as an inductive switch.
- the inductive switch is triggered and a position detection signal is sent.
- the method may further include:
- the detection of the tension of the super-wire rope 30 can be performed by a pressure detecting device such as a pressure sensor located at the hoisting 55.
- the second pressure setting may be the tightening force of the super-wire rope 30 required for locking.
- the super-lifting system may also include a super-lifting mast and a luffing cylinder 70 for driving the super-lifting mast to rotate about the main arm 10, typically requiring the super-lifting mast to be perpendicular to the main arm 10 during the locking operation. Therefore, the control method may further include:
- the luffing cylinder 70 is operated to maintain the superlifting mast perpendicular to the main arm 10.
- the detection of whether or not the super-lifting mast is perpendicular to the main arm 10 can also be realized by a position detecting device (for example, an inductive switch provided on the main arm 10).
- a position detecting device for example, an inductive switch provided on the main arm 10.
- At least a part of the above-described unlocking process and locking process can be performed by the control device, and a control device for the super-lifting system that can be used to execute the control method will be described below.
- a control device for a super-lift system which may include an hoisting 55 and a locking device 50, which may include a side panel 59, a lock
- the tightening cylinder 51 and the unlocking cylinder 52, one end of the locking cylinder 51 and the unlocking cylinder 52 can be pivotally connected to the side plate 59, and one end of the piston rod of the unlocking cylinder 52 can be pivotally connected to the locking cylinder 51, the locking A locking pin 53 is fixed to one end of the piston rod of the cylinder 51
- the control device comprises:
- a receiving unit configured to receive a position detecting signal indicating a position of a piston rod of the locking cylinder 51;
- a processing unit configured to receive the position detecting signal from the receiving unit, and send a position detection signal according to the position detecting signal A corresponding operational signal is sent to perform an unlocking operation or a locking operation of the locking device 50.
- the position detection signal may include a first position detection signal indicating that the piston rod of the locking cylinder 51 is retracted to the first set position; the processing unit may be configured to: send a third operation signal, the third The operation signal is used for controlling the retraction of the piston rod of the locking cylinder 51; when receiving the first position detection signal, stopping transmitting the third operation signal, and transmitting a first operation signal, the first operation signal A piston rod for controlling the unlock cylinder (52) is extended.
- the receiving unit may be further configured to receive a second position detecting signal indicating that the piston rod of the unlocking cylinder 52 extends to the second set position; and the processing unit may further be configured to receive the second position detecting When the signal is received, the transmitting of the first operation signal is stopped.
- the processing unit can also be used to:
- the transmitting of the second operation signal is stopped when the transmitting of the first operation signal is stopped.
- the control device may further include a timing unit for starting timing when the processing unit transmits the first operation signal;
- the processing unit may be further configured to perform at least one of the following:
- An indication signal indicating that the locking device 50 has failed to be unlocked is transmitted without receiving the second position detection signal before the number of timings of the timing unit exceeds a predetermined threshold.
- the timer can be set to a predetermined threshold, and when the processing unit issues the first operational signal (or the second operational signal), the timing unit can be activated (or triggered) and the timing unit begins timing. If the processing unit receives the second position detection signal from the receiving unit before the number of seconds of the timing unit exceeds the predetermined threshold, the unlocking process is normal. If the second position detection signal is not received before the number of times exceeds the threshold, the unlocking cannot be performed normally, and the processing unit may send an indication signal indicating that the unlocking has failed.
- the position detecting signal may further include a third position detecting signal indicating that the piston rod of the locking cylinder (51) extends to the third set position;
- the processing unit can also be used to:
- the receiving unit may be further configured to receive a first pressure detecting signal indicating a locking pressure of the locking cylinder 51, the locking pressure being a pressure applied by the ratchet 54 to the locking pin 53;
- the processing unit is further configured to compare the locking pressure of the locking cylinder 51 indicated by the first pressure detecting signal with a first pressure setting value, and before the locking pressure reaches the first pressure setting value When the third position detection signal is received, a first indication signal indicating that the locking device 50 has failed to be locked is transmitted.
- the receiving unit is further configured to receive a fourth position detecting signal indicating that the locking pin (53) enters into a recess of the ratchet (54);
- the processing unit may be further configured to: when the locking pressure reaches the first pressure setting value, send the indication that the locking device (50) is locked if the fourth position detecting signal is received A successful second indication signal, otherwise transmitting a third indication signal indicating that the locking device (50) failed to lock.
- the unlock cylinder 52 can be active or passive.
- the processing unit may be further configured to send a fourth operation signal for controlling the piston rod retraction of the unlocking cylinder 52 while transmitting the third operation signal. .
- the processing unit can stop transmitting the fourth operation signal. It is also possible to determine when to stop transmitting the fourth operation signal by the position detecting means.
- the position detecting means is triggered to send a signal to the processing unit, and the processing unit receives the After the signal is stopped, the fourth operation signal is stopped.
- the magnitude of the third operational signal and/or the fourth operational signal can be adjusted to adjust the ratio between the extension speed of the piston rod of the lock cylinder 51 and the retraction speed of the piston rod of the unlock cylinder 52.
- the fourth operation signal may not be sent to the unlock cylinder 52, but an elastic member such as a spring may be added.
- one end of the elastic member may be coupled to the side plate 59 (e.g., pivoted or hinged), and the other end may be coupled (e.g., pivoted or hinged) to the lock cylinder 51.
- the elastic member always applies a force to the lock cylinder 51 to the ratchet 54.
- the processing unit may also need to send the unlock cylinder 52.
- An operation signal that causes the oil return passage of the unlock cylinder 52 to open When the oil return passage of the unlock cylinder 52 is opened, the lock cylinder 51 is pressed against the ratchet 54 by the restoring force of the elastic member, and the piston rod of the unlock cylinder 52 is also retracted by the restoring force.
- the ratio between the extension speed of the piston rod of the lock cylinder 51 and the retraction speed of the piston rod of the unlock cylinder 52 can be adjusted by adjusting the third operation signal and/or the damping of the oil return passage of the unlock cylinder 52.
- the processing unit may be further configured to send the third operation signal And transmitting a fifth operation signal for performing a rope collecting operation of the super-winding 55;
- the receiving unit is further configured to receive a second pressure detecting signal indicating a tension of the wire rope 30
- the processing unit is further configured to compare the tension indicated by the second pressure detection signal with a second pressure setting value, and when the tensioning force reaches the second pressure setting value In the case, the transmission of the fifth operation signal is stopped.
- the super-lifting system may further include a super-lifting mast and a variable-speed cylinder for driving the super-lifting mast to rotate around the main arm 10
- the receiving unit may be further configured to receive a fifth position detection signal indicating that the raised mast is perpendicular to the main arm 10;
- the processing unit may be further configured to send a sixth operation signal for not operating the fifth position detection signal, the sixth operation signal for operating the variator cylinder 70 to cause the super-lifting mast Rotating around the main arm 10; and stopping transmitting the sixth operational signal if the fifth position detection signal is received.
- control device may be implemented by software, hardware or a combination of software and hardware.
- Suitable control devices may include, but are not limited to, a single chip microcomputer, a PLC controller, a DSP chip, an FPGA circuit, and the like.
- an embodiment of the present invention also provides a super-lifting system that can include an over-lift hoist 55 and a locking device 50 that includes a locking cylinder 51 and an unlocking cylinder 52,
- the super-starting system may further include:
- the first position detecting device 561 is configured to detect whether the piston rod of the locking cylinder 51 reaches the first set position, and issue a first position detecting signal when the piston rod reaches the first set position;
- the super-start system can also include:
- the second position detecting device 562 is configured to detect whether the piston rod of the unlocking cylinder 52 reaches the second set position, and issue a second position detecting signal when the piston rod of the unlocking cylinder 52 reaches the second set position.
- the first position detecting means 561 and the second position detecting means 562 may be, for example, inductive switches located on the lock cylinder 51 and the unlock cylinder 52, respectively.
- the inductive switch can be, for example, a proximity switch.
- the super-lifting system may further include a super-lifting mast, a luffing cylinder 70 for driving the super-lifting mast to rotate around the main arm 10, and the super-lifting cam 55 is provided with a ratchet 54 capable of coaxial rotation
- the locking device 50 may further include The side plate 59, one end of the locking cylinder 51 and the unlocking cylinder 52 is pivotally connected to the side plate 59, and one end of the piston rod of the unlocking cylinder 52 is pivotally connected to the locking cylinder 51, and the piston rod end of the locking cylinder 51
- the locking pin 53 is fixed
- the super-lifting system may further include: a first pressure detecting device 571 for detecting a locking pressure of the locking cylinder 51 and transmitting a first pressure detecting signal indicating the locking pressure, the locking pressure being applied to the locking pin 53 by the ratchet 54 a second pressure detecting device 572, configured to detect a tension of the wire rope 30 and send a second pressure detecting signal indicating the tensioning force;
- a third position detecting device 563 configured to detect whether the piston rod of the locking cylinder 51 extends to a third set position, and detects that the piston rod of the locking cylinder 51 extends to the third set position Sending a third position detection signal;
- a fourth position detecting means 564 for detecting whether the locking pin 53 has entered the recess of the ratchet 54 and transmitting a fourth when detecting that the locking pin 53 has entered the recess of the ratchet 54 Position detection signal;
- the fifth position detecting means 565 is configured to detect whether the raised mast is perpendicular to the main arm 10, and transmits a fifth position detecting signal upon detecting that the raised mast is perpendicular to the main arm 10.
- the first and second pressure detecting means 572 described above may be, for example, pressure sensors; and the third, fourth, and fifth position detecting means 565 may be, for example, inductive switches.
- the inductive switch can be, for example, a proximity switch.
- the locking device 50 can also include an elastic member as described above that can be used to bias the lock cylinder 51 toward the ratchet 54.
- the pop-up system may also include other components such as an input device and a display device (not shown).
- the input device can be, for example, a keyboard, a mouse, and the display device can be, for example, a display screen.
- the input device and display device can be integrated into one device, such as a touch screen.
- the input device can be used to input commands or parameters to the control device, such as an unlock request or a lock request.
- the display device can be used to receive an indication signal such as a control device, display a fault, and can display an operational status or the like.
- the control method, the control device and the super-lifting system provided by the embodiments of the present invention can automatically perform the unlocking process and/or the locking process, and can promptly indicate the fault in the event of a failure in the unlocking process or the locking process.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Actuator (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
一种用于超起***的控制方法,其包括:检测锁紧油缸(51)的活塞杆是否缩到第一设定位置;如果检测到活塞杆没有缩到所述第一设定位置,则执行使得锁紧油缸(51)的活塞杆缩进的锁紧油缸(51)的缩操作;如果检测到活塞杆已经缩到第一设定位置,则执行使得解锁油缸(52)的活塞杆伸出的解锁油缸(52)的伸操作,并执行超起卷扬(55)的收绳操作;以及当解锁油缸(52)的活塞杆伸到第二设定位置时,停止执行该解锁油缸(52)的伸操作并停止执行超起卷扬(55)的收绳操作。还公开了一种用于超起***的控制装置、控制***及工程机械。从而能自动执行超起***的锁定或解锁过程,降低对人工操作的依赖性。
Description
用于超起***的控制方法及装置、 超起***及工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械领域, 具体地, 涉及一种用于超起***的控制方法和控制装 置。 背景技术
随着社会经济的飞速发展, 起重机产品吨级越来越大, 起重性能要求也越来越高。 为了从根本上提升起重性能, 超起***的应用日趋广泛。
现有的大型起重机通常包括主臂和能够从该主臂中伸出的伸縮臂, 为了使伸縮臂 起重机具有更大的总臂长和更高的起升高度, 伸縮臂的臂长越来越长, 主臂和伸縮臂的 自重也越来越大。 主臂和伸縮臂臂长、 臂重的增加, 将使吊载重物时主臂的受力情况越 来越恶劣, 主臂在变幅平面以及回转平面内的挠度 (即主臂的垂向挠度和横向挠度)越 来越大。 起重机的总臂长、 起升高度以及最大起升重量均受到严重制约。
针对以上问题, 超起***被应用于大吨位起重机, 如图 1 所示, 超起***通常可 以包括超起桅杆 60、 变幅油缸 70、 超起卷扬 55、 卷扬马达 (未示出)、 超起钢丝绳 30、 锁紧装置 50和控制装置。超起桅杆 60通常为具有足够刚度和强度的柱体, 其固定端通 常通过转轴与起重机的主臂 10枢接, 以便超起桅杆 60能够绕该转轴转动,超起桅杆 60 与主臂 10所确定的平面通常大体为坚直面。 超起桅杆 60与主臂 10之间设有变幅油缸 70, 变幅油缸 70的两端通常分别与超起桅杆 60以及主臂 10相枢接, 以推动超起桅杆 60相对于主臂 10在变幅平面内转动。
超起桅杆 60具有与其固定端相对应的活动端, 该活动端与起重机任一伸縮臂 20 的伸出端之间设置一个超起钢丝绳 30;该超起钢丝绳 30的一端与超起桅杆 60的活动端 连接, 其另一端可以与起重机任一伸縮臂 20的伸出端连接, 该超起钢丝绳 30用于在超 起桅杆 60的活动端与伸縮臂 20的伸出端之间形成拉力。 超起桅杆 60的活动端设置有 超起卷扬 55和驱动超起卷扬 55的卷扬机构马达, 超起钢丝绳 30具体连接于该超起卷 扬 55。 超起桅杆 60的活动端与主臂 10的根部之间设有辅助拉紧装置 40, 该辅助拉紧 装置 40的两端分别连接于超起桅杆 60的活动端和主臂 10的根部。辅助拉紧装置 40具 有适当的长度, 以便超起桅杆 60在变幅油缸 70的作用下起升后该辅助拉紧装置 40能 够张紧,从而在超起桅杆 60的活动端与主臂 10的根部之间形成拉力,保证超起桅杆 60
不前倾。
需要吊装重物时, 超起***的超起桅杆 60可以在变幅油缸 70的推动下自起重机 的主臂 10上升起, 并绕其固定端在变幅平面内转动, 最终超起桅杆 60与主臂 10可以 大体相垂直。 由于超起钢丝绳 30在伸縮臂 20与超起桅杆 60的活动端之间施加拉力, 该拉力能够平衡重物的部分剪切力, 可以显著改善主臂 10的受力状态, 进而显著提升 伸縮臂 20起重机的总臂长、 起升高度以及起升重量等性能。
图 2为一种典型的起重机的超起***中的锁紧装置 50的安装结构示意图。 一种典 型的锁紧装置 50包括解锁油缸 52和与该解锁油缸 52枢接的锁紧油缸 51,锁紧装置 50 采用此两个油缸配合动作完成超起***的张紧和锁定。 解锁油缸 52负责控制锁紧油缸 51的起落,锁紧油缸 51负责超起卷扬 55的锁紧动作。同轴固接于卷扬机构马达上的超 起卷扬 55的卷筒两端带有棘轮 54,锁紧油缸 51的活塞杆端部通过销轴与一个厚方板相 连接, 厚方板两侧均安装有锁定销 53, 通过锁定销 53将油缸的力传递到棘轮 54上。 当 需要超起卷扬 55锁紧时, 通过解锁油缸 52控制超起锁紧油缸 51下落, 使厚方板上两 个锁定销 53同步进入棘轮 54的凹槽中, 然后顶住棘轮 54, 避免超起卷扬 55转动, 从 而实现超起卷扬 55的锁紧, 防止超起卷扬 55在负载的作用下转动。当需要超起卷扬 55 解锁时, 通过解锁油缸 52控制锁紧油缸 51起, 使锁定销 53脱开棘轮 54的凹槽, 从而 超起卷扬 55可以自由转动, 实现解锁。上述解锁油缸 52、锁紧油缸 51和卷扬机构马达 的动作普遍采用手动单步控制。操作人员需要进行***学习和长期的实践, 凭借操作经 验, 通过***的动作配合和监控指示, 单步实现超起***的锁紧操作。 因此, 现有的控 制方式操作复杂, 对操作人员要求高, 要求具备丰富的操作经验; 自动化程度不高, 操 作人员需手动、 单步完成一些列操作, 劳动强度大; 整个操作过程过分依赖人的主观判 断, 容易发生误操作; 操作品质因人而异, 对起重机的安全使用造成一定的影响。 发明内容
为解决现有技术中存在的上述不足, 本发明的目的是提供一种用于超起***的控 制方法、 控制装置、 超起***以及工程机械。
为了实现上述目的, 本发明提供一种用于超起***的控制方法, 该超起***包括 超起卷扬和锁紧装置, 该锁紧装置包括锁紧油缸和解锁油缸, 该控制方法包括: 检测所 述锁紧油缸的活塞杆的位置; 以及根据检测到的锁紧油缸的活塞杆的位置来执行所述锁 紧装置的解锁操作或锁定操作。
本发明还提供一种用于超起***的控制装置, 该超起***包括超起卷扬和锁紧装 置, 该锁紧装置包括锁紧油缸和解锁油缸, 其中, 该控制装置包括: 接收单元, 用于接 收指示所述锁紧油缸的活塞杆的位置的位置检测信号; 处理单元, 用于从所述接收单元 接收所述位置检测信号,根据该位置检测信号发送相应的操作信号以执行所述锁紧装置 的解锁操作或锁定操作。
本发明还提供一种超起***, 该超起***包括超起卷扬和锁紧装置, 该锁紧装置 包括锁紧油缸和解锁油缸, 其中, 该超起***还包括: 第一位置检测装置, 用于检测所 述锁紧油缸的活塞杆是否到达第一设定位置, 并在该活塞杆到达该第一设定位置时发出 第一位置检测信号; 以及上述的用于超起***的控制装置。
本发明还提供一种工程机械, 该工程机械包括上述的超起***。
通过上述技术方案, 可自动执行超起***的锁定或解锁过程, 对人工操作的依赖 性降低, 从而减少劳动强度和误操作。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解, 并且构成说明书的一部分, 与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明, 但并不构成对本发明的限制。 在附图中:
图 1是现有技术中超起***的示意图;
图 2A是图 1所示的超起***的锁紧装置 50的结构示意图;
图 2B是沿图 2A所示的锁紧装置 50的 " 方向观察的锁紧油缸 51的透视图; 图 3是根据本发明的实施方式的超起***的锁紧装置 50的结构示意图; 图 4是根据本发明的实施方式的用于超起***的控制方法的流程图; 以及 图 5是根据本发明的实施方式的用于超起***的控制方法的流程图。 具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。 应当理解的是, 此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明, 并不用于限制本发明。
参考图 1和图 2A-2B, 根据本发明总的构思, 提供了一种用于超起***的控制方 法, 该超起***可以包括超起卷扬 55和锁紧装置 50, 该锁紧装置 50包括锁紧油缸 51 和解锁油缸 52, 该控制方法可以包括:
检测所述锁紧油缸 51的活塞杆的位置; 以及
根据检测到的锁紧油缸 51的活塞杆的位置来执行所述锁紧装置 50的解锁操作或 锁定操作。
根据本发明总的构思, 在锁定装置 50的解锁操作或锁定操作中, 加入了检测锁紧 油缸 51的活塞杆位置的步骤, 可以根据该检测来自动执行解锁操作或锁定操作。
下面将从解锁过程和锁定过程两个方面来描述本发明的实施方式。
图 4是根据本发明的实施方式的用于超起***的控制方法的流程图。 图 4示出的 实施方式与锁定装置 50的解锁过程相关。超起***可以包括超起卷扬 55和锁紧装置 50, 该锁紧装置 50可以包括侧板 59、 锁紧油缸 51和解锁油缸 52, 该锁紧油缸 51和解锁油 缸 52的一端可以与所述侧板 59枢接, 解锁油缸 52的活塞杆的一端可以与该锁紧油缸 51枢接, 该锁紧油缸 51的活塞杆一端固接有锁定销 53, 该控制方法可以包括:
控制所述锁紧油缸 51的活塞杆縮进;
检测所述锁紧油缸 51的活塞杆是否縮到第一设定位置;
如果检测到所述活塞杆没有縮到所述第一设定位置, 则可以停止所述锁紧油缸 51 的活塞杆縮进, 并可以控制所述解锁油缸 52的活塞杆伸出;
检测所述解锁油缸 52的活塞杆是否伸到第二设定位置; 以及
在检测到所述解锁油缸 52的活塞杆伸到第二设定位置时,可以停止该解锁油缸 52 的活塞杆伸出。
此外, 处于安全性考虑, 在控制所述解锁油缸 52的活塞杆伸出的同时可以执行所 述超起卷扬 55的收绳操作; 以及
在停止所述解锁油缸 52的活塞杆伸出的同时可以停止执行所述超起卷扬 55的收 绳操作。 在停止所述解锁油缸 52的活塞杆伸出时, 说明解锁已经成功, 需要相应地停 止超起卷扬 55的操作。
可以通过位置检测装置来检测锁紧油缸 51的活塞杆的运动。 例如可以利用设置在 锁紧油缸 51上的感应开关。 当锁紧油缸 51的活塞杆运动到第一设定位置时, 该感应开 关被触发并动作, 从而产生一信号 (即后面所述的第一位置检测信号)。 第一设定位置 可以根据实际情况灵活设定。 但是出于安全性考虑, 要求当锁紧油缸 51 的活塞杆到达 第一设定位置时, 固定在该活塞杆一端的锁定销 53不能完全脱离棘轮 54的凹槽, 锁定 销 53与凹槽之间应当还具有一定的相互作用力。这样能够防止锁定销 53完全脱离棘轮 54的凹槽而超起卷扬 55来不及做出收绳操作导致的安全隐患。
如果检测到锁紧油缸 51的活塞杆没有縮到第一设定位置, 则可以操作该锁紧油缸 51动作,使得该锁紧油缸 51的活塞杆縮进。可以通过控制锁紧油缸 51的油路中的电磁 阀来完成该操作。 当活塞杆縮到第一位置时, 可以停止该活塞杆的动作, 这时可以开始 操作解锁油缸 52使其活塞杆伸出, 同时操作超起卷扬 55进行收绳操作。 解锁油缸 52 开始将锁紧油缸 51顶开, 以使得锁定销 53能够完全脱离棘轮 54的凹槽, 而超起卷扬 55开始拉超起钢丝绳 30。 操作解锁油缸 52同样可以通过控制该解锁油缸 52的油路中 的电磁阀来实现,操作超起卷扬 55可以通过控制驱动该超起卷扬 55的液压马达来实现。
当所述解锁油缸 52的活塞杆伸到第二设定位置时, 可以停止操作解锁油缸 52和 超起卷扬 55, 并且可以保持解锁油缸 52和超起卷扬 55的状态。第二设定位置的检测与 第一设定位置相似, 例如可以利用设置在解锁油缸 52上的位置检测装置, 例如感应开 关来检测解锁油缸 52的活塞杆是否伸到第二设定位置。 第二设定位置的设置没有严格 要求, 只要能够使得锁定销 53能够完全与棘轮 54的凹槽脱离开。
在一种情况中,如果检测到所述锁紧油缸 51的活塞杆已经縮到所述第一设定位置, 则可以停止执行所述锁紧油缸 51的縮操作。 当然, 也可以不停止执行所述锁紧油缸 51 的縮操作。 在这种情况下, 锁紧油缸 51 的活塞杆縮到第一设定位置时还可以继续縮进 直到达到最大縮进量或比第一设定位置更深的某个位置。
在解锁过程中, 如果遇到一些故障, 例如解锁油缸 52 出现故障导致解锁油缸 52 的活塞杆不能伸出, 则需要在这些情况中对故障状态进行指示或报警的措施。 根据本发 明的一个实施方式, 该方法还可以包括如果在从所述解锁油缸 52的活塞杆开始伸出时 起的预定时间内所述解锁油缸 52的活塞杆伸到所述第二设定位置, 则指示所述锁紧装 置 50解锁成功; 如果在从所述解锁油缸 52的活塞杆开始伸出时起的预定时间内所述解 锁油缸 52的活塞杆没有伸到所述第二设定位置, 则指示所述锁紧装置 50解锁失败。
以上是针对锁紧装置 50的解锁过程来描述本发明的实施方式的, 下面将针对锁紧 装置 50的锁定过程来描述本发明的实施方式。
图 5是根据本发明的实施方式的用于超起***的控制方法的流程图。参考图 1、 图
2A-2B以及图 5,根据本发明的一个实施方式,超起***可以包括超起卷扬 55和锁紧装 置 50, 该锁紧装置 50包括侧板 59、 锁紧油缸 51、 解锁油缸 52和能与所述超起卷扬 55 同轴转动的棘轮 54, 该锁紧油缸 51和解锁油缸 52的一端与所述侧板 59枢接, 解锁油 缸 52的活塞杆的一端与该锁紧油缸 51枢接, 该锁紧油缸 51的活塞杆一端固接有锁定 销 53, 所述控制方法可以包括:
控制所述锁紧油缸 51的活塞杆伸出;
检测该锁紧油缸 51的活塞杆是否伸到第三设定位置; 以及
在检测到所述锁紧油缸 51 的活塞杆伸到第三设定位置时, 停止所述锁紧油缸 51 的活塞杆伸出。
另外, 在控制所述锁紧油缸 51的活塞杆伸出的过程中, 使所述解锁油缸 52的活 塞杆縮进。
进一步地, 该控制方法还可以包括:
在所述锁紧油缸 51的活塞杆伸出的过程中, 可以检测该锁紧油缸 51的锁紧压力, 该锁紧压力为所述棘轮 54施加给所述锁定销 53的压力;
如果在检测到的所述锁紧压力达到第一压力设定值之前已检测到所述锁紧油缸 51 的活塞杆伸到所述第三设定位置, 则指示所述锁紧装置 50锁定失败。
可以通过位置检测装置来检测锁紧油缸 51的活塞杆的运动。 例如可以利用设置在 锁紧油缸 51上的感应开关。 当锁紧油缸 51的活塞杆运动到第三设定位置时, 该感应开 关被触发并动作, 从而产生一信号 (即后面所述的第三位置检测信号)。 第三设定位置 可以根据实际情况灵活设定, 只要锁紧油缸 51的活塞杆伸到第三设定位置时锁定销 53 最终能够完全进入到棘轮 54的凹槽中即可。
检测锁紧压力是为了了解棘轮 54的凹槽与锁定销 53之间有多大的作用力, 因为 凹槽与锁定销 53之间的作用力需要达到一定的值才可以视为成功锁定。 锁紧压力的检 测可以通过例如设置在锁紧油缸 51 中的压力传感器来完成。 压力传感器通过检测锁紧 油缸 51中液压油的压强来确定凹槽与锁定销 53之间的作用力的大小。本领域技术人员 可以理解的是,用于检测锁紧压力的方式或装置不局限于锁紧油缸 51中的压力传感器。
第一设定压力值可以为成功锁定所要求的棘轮 54的凹槽与锁定销 53之间的作用 力的最小值。 如果锁紧油缸 51 的活塞杆在锁紧压力还没达到第一设定压力值时已经伸 到第三设定位置, 则说明锁紧压力还没达到要求的压力值时锁紧油缸 51 的活塞杆已经 伸到位, 无法继续锁紧, 此时指示锁定失败。
当锁紧压力达到第一设定压力值时, 还需要判断锁定销 53 是否能够进入棘轮 54 的凹槽中。 因此, 根据本发明的进一步的实施方式, 控制方法还可以包括:
在所述锁紧压力达到所述第一压力设定值的情况下, 检测所述锁定销 53是否进入 到所述棘轮 54的凹槽中; 以及
如果检测到所述锁定销 53进入到所述棘轮 54的凹槽中, 则指示所述锁紧装置 50
锁定成功; 以及如果检测到所述锁定销 53没有进入到所述棘轮 54的凹槽中, 则指示所 述锁紧装置 50锁定失败。
锁定销 53进入到棘轮 54的凹槽的检测也可以通过位置检测装置, 例如感应开关 来执行。 当锁定销 53进入到凹槽中时, 感应开关被触发, 并发送一位置检测信号。
另外, 在锁定油缸的活塞杆开始伸出之前, 还可能需要拉紧超起钢丝绳 30, 因此, 该方法还可以包括:
执行所述超起卷扬 55的收绳操作;
检测超起钢丝绳 30的张紧力; 以及
在检测到的张紧力达到第二压力设定值的情况下, 停止执行所述超起卷扬 55的收 绳操作。
超起钢丝绳 30的张紧力的检测可以通过压力检测装置 (例如位于超起卷扬 55处 的压力传感器)来执行。 第二压力设定值可以为锁定所要求的超起钢丝绳 30的张紧力。
超起***还可以包括超起桅杆和用于驱动超起桅杆绕主臂 10转动的变幅油缸 70, 通常在进行锁定操作时要求超起桅杆与主臂 10保持垂直。 因此, 所述控制方法还可以 包括:
检测所述超起桅杆是否与所述主臂 10保持垂直; 以及
如果检测到所述超起桅杆没有与所述主臂 10保持垂直, 则操作所述变幅油缸 70 动作, 以使得所述超起桅杆与所述主臂 10保持垂直。
对超起桅杆是否与主臂 10保持垂直的检测也可以采用位置检测装置 (例如, 设置 在主臂 10上的感应开关)来实现。当超起桅杆与主臂 10保持垂直时,感应开关被触发, 并发送一位置检测信号, 指示超起桅杆与主臂 10已垂直。
上述的解锁过程和锁定过程中的至少一部分步骤可以通过控制装置来执行, 下面 将介绍可以用于执行该控制方法的用于超起***的控制装置。
根据本发明的一个实施方式, 提供了一种用于超起***的控制装置, 该超起*** 可以包括超起卷扬 55和锁紧装置 50, 该锁紧装置 50可以包括侧板 59、 锁紧油缸 51和 解锁油缸 52, 该锁紧油缸 51和解锁油缸 52的一端可以与所述侧板 59枢接, 解锁油缸 52的活塞杆的一端可以与该锁紧油缸 51枢接,该锁紧油缸 51的活塞杆一端固接有锁定 销 53, 其中, 该控制装置包括:
接收单元, 用于接收指示所述锁紧油缸 51的活塞杆的位置的位置检测信号; 处理单元, 用于从所述接收单元接收所述位置检测信号, 根据该位置检测信号发
送相应的操作信号以执行所述锁紧装置 50的解锁操作或锁定操作。
针对解锁操作, 位置检测信号可以包括指示所述锁紧油缸 51的活塞杆縮到第一设 定位置的第一位置检测信号; 所述处理单元可以用于: 发送第三操作信号, 该第三操作 信号用于控制所述锁紧油缸 51 的活塞杆縮进; 在接收到所述第一位置检测信号时, 停 止发送所述第三操作信号, 并发送第一操作信号, 该第一操作信号用于控制所述解锁油 缸 (52) 的活塞杆伸出。 所述接收单元还可以用于接收指示所述解锁油缸 52的活塞杆 伸到第二设定位置的第二位置检测信号; 以及所述处理单元还可以用于在接收到所述第 二位置检测信号时, 停止发送所述第一操作信号。
所述处理单元还可以用于:
在发送所述第一操作信号时发送第二操作信号, 该第二操作信号用于执行所述超 起卷扬 55的收绳操作; 以及
在停止发送所述第一操作信号时停止发送所述第二操作信号。
控制装置还可以包括计时单元, 该计时单元用于在所述处理单元发送所述第一操 作信号时开始计时;
所述处理单元还可以用于执行以下至少一者:
在所述计时单元的计时数超过预定阈值之前接收到所述第二位置检测信号的情况 下发送指示所述锁紧装置 50解锁成功的指示信号; 以及
在所述计时单元的计时数超过预定阈值之前没有接收到所述第二位置检测信号的 情况下发送指示所述锁紧装置 50解锁失败的指示信号。
例如, 可以给计时器设定一预定阈值, 当处理单元发出第一操作信号 (或者第二 操作信号) 时可以启动 (或触发)计时单元, 计时单元开始计时。 如果在计时单元的计 时数超过预定阈值之前处理单元从接收单元接收到第二位置检测信号,则说明解锁过程 正常。 如果在计时数超过阈值之前没有接收到第二位置检测信号, 则说明无法正常进行 解锁, 此时处理单元可以发送指示解锁失败的指示信号。
针对锁定过程, 所述位置检测信号还可以包括指示所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆 伸到第三设定位置的第三位置检测信号;
所述处理单元还可以用于:
发送第三操作信号, 该第三操作信号用于控制所述锁紧油缸 51的活塞杆伸出; 以 及
在接收到所述第三位置检测信号时, 停止发送所述第三操作信号。
所述接收单元还可以用于接收指示锁紧油缸 51的锁紧压力的第一压力检测信号, 该锁紧压力为所述棘轮 54施加给所述锁定销 53的压力;
所述处理单元还用于将所述第一压力检测信号指示的锁紧油缸 51的锁紧压力与第 一压力设定值进行比较, 并且在所述锁紧压力达到第一压力设定值之前接收到所述第三 位置检测信号的情况下, 发送指示所述锁紧装置 50锁定失败的第一指示信号。
所述接收单元还用于接收指示所述锁定销 (53 ) 进入到所述棘轮 (54) 的凹槽中 的第四位置检测信号; 以及
所述处理单元还可以用于在所述锁紧压力达到所述第一压力设定值的情况下, 如 果接收到所述第四位置检测信号, 则发送指示所述锁紧装置 (50)锁定成功的第二指示 信号, 否则发送指示所述锁紧装置 (50) 锁定失败的第三指示信号。
在縮减油缸的活塞杆向第三设定位置伸出时, 锁紧油缸 51本身同时向棘轮 54压 靠, 即解锁油缸 52的活塞杆需要縮进。 针对该过程, 解锁油缸 52可以采用主动式或被 动式。在主动式的实施方式中, 所述处理单元还可以用于在发送所述第三操作信号的同 时发送第四操作信号, 该第四操作信号用于控制所述解锁油缸 52的活塞杆縮进。 当解 锁油缸 52的活塞杆縮进一定距离后处理单元可以停止发送第四操作信号。 这也可以通 过位置检测装置来确定何时停止发送第四操作信号, 当解锁油缸 52的活塞杆縮进一定 距离后, 该位置检测装置被触发, 发送一信号给处理单元, 处理单元接收到该信号后停 止发送第四操作信号。可以调节第三操作信号和 /或第四操作信号的大小来调整锁紧油缸 51的活塞杆的伸出速度与解锁油缸 52的活塞杆的縮进速度之间比值。
在被动式的实施方式中, 可以不给解锁油缸 52发送例如上述的第四操作信号, 但 需要增加一弹性件, 例如弹簧。如图 3所示, 弹性件的一端可以与上述侧板 59连接(例 如, 枢接或铰接), 另一端与锁紧油缸 51连接 (例如, 枢接或铰接)。 该弹性件一直给 锁紧油缸 51施加一压向棘轮 54的力。 在该实施方式中, 虽然不需要给解锁油缸 52发 送上述的第四操作信号,但是在发送第三操作信号时需要打开解锁油缸 52的回油通路, 因此处理单元可能还需要给解锁油缸 52发送使得解锁油缸 52的回油通路打开的一操作 信号。 当解锁油缸 52的回油通路打开后, 锁紧油缸 51在弹性件的回复力的作用下向棘 轮 54压靠, 解锁油缸 52的活塞杆也在该回复力的作用下縮进。 可以通过调节第三操作 信号和 /或解锁油缸 52的回油通路的阻尼来调整锁紧油缸 51的活塞杆的伸出速度与解锁 油缸 52的活塞杆的縮进速度之间比值。
在本发明的进一步实施方式中, 处理单元还可以用于在发送所述第三操作信号之
前发送第五操作信号, 该第五操作信号用于执行所述超起卷扬 55的收绳操作; 所述接收单元还用于接收指示超起钢丝绳 30的张紧力的第二压力检测信号; 以及 所述处理单元还用于将所述第二压力检测信号指示的所述张紧力与第二压力设定 值进行比较, 以及在该张紧力达到所述第二压力设定值的情况下停止发送所述第五操作 信号。
所述超起***还可以包括超起桅杆和用于驱动超起桅杆绕主臂 10转动的变幅油缸
70;
所述接收单元还可以用于接收指示所述超起桅杆与所述主臂 10保持垂直的第五位 置检测信号; 以及
所述处理单元还可以用于在没有接收到所述第五位置检测信号的情况下发送第六 操作信号, 该第六操作信号用于操作所述变幅油缸 70动作以使得所述超起桅杆绕主臂 10旋转; 以及在接收到所述第五位置检测信号的情况下停止发送所述第六操作信号。
上述控制装置可以通过软件、 硬件或软件与硬件的结合的形式来实现, 合适的控 制装置可以包括但不限于, 单片机、 PLC控制器、 DSP芯片、 FPGA电路等。
相应地, 本发明的一个实施方式还提供了一种超起***, 该超起***可以包括超 起卷扬 55和锁紧装置 50, 该锁紧装置 50包括锁紧油缸 51和解锁油缸 52, 其中, 该超 起***还可以包括:
第一位置检测装置 561, 用于检测所述锁紧油缸 51的活塞杆是否到达第一设定位 置, 并在该活塞杆到达该第一设定位置时发出第一位置检测信号; 以及
上述的用于超起***的控制装置。
此外, 超起***还可以包括:
第二位置检测装置 562, 用于检测所述解锁油缸 52的活塞杆是否到达第二设定位 置, 并在该解锁油缸 52的活塞杆到达该第二设定位置时发出第二位置检测信号。
如前面所述, 第一位置检测装置 561和第二位置检测装置 562可以例如是感应开 关, 分别位于锁紧油缸 51和解锁油缸 52上。 感应开关可以例如为接近开关。
超起***还可以包括超起桅杆、 用于驱动超起桅杆绕主臂 10转动的变幅油缸 70, 超起卷扬 55设置有能够同轴转动的棘轮 54, 该锁紧装置 50还可以包括侧板 59, 该锁 紧油缸 51和解锁油缸 52的一端与所述侧板 59枢接,解锁油缸 52的活塞杆的一端与该 锁紧油缸 51枢接, 该锁紧油缸 51的活塞杆一端固接有锁定销 53, 其中, 超起***还可 以包括:
第一压力检测装置 571, 用于检测所述锁紧油缸 51的锁紧压力并发送指示该锁紧 压力的第一压力检测信号, 该锁紧压力为所述棘轮 54施加给所述锁定销 53的压力; 第二压力检测装置 572, 用于检测超起钢丝绳 30的张紧力并发送指示该张紧力的 第二压力检测信号;
第三位置检测装置 563, 用于检测所述锁紧油缸 51的活塞杆是否伸到第三设定位 置, 以及在检测到所述锁紧油缸 51 的活塞杆伸到所述第三设定位置时发送第三位置检 测信号;
第四位置检测装置 564,用于检测所述锁定销 53是否进入到所述棘轮 54的凹槽中, 以及在检测到所述锁定销 53进入到所述棘轮 54的凹槽中时发送第四位置检测信号; 以 及
第五位置检测装置 565, 用于检测所述超起桅杆是否与主臂 10垂直, 以及在检测 到所述超起桅杆与主臂 10垂直的情况下发送第五位置检测信号。
上述的第一、 第二压力检测装置 572可以例如为压力传感器; 第三、 第四、 第五 位置检测装置 565可以例如为感应开关。 感应开关可以例如为接近开关。
锁紧装置 50还可以包括如上所述的弹性件,该弹性件可以用于将所述锁紧油缸 51 向所述棘轮 54偏压。
此外, 超起***还可以包括其他组件, 例如输入装置和显示装置 (未示出)。 输入 装置可以例如为键盘、 鼠标, 显示装置可以例如为显示屏。 在一些实施方式中, 输入装 置和显示装置可以集成为一个装置, 例如触摸屏。 输入装置可以用于向控制装置输入指 令或参数, 例如解锁请求或锁定请求等。 显示装置可以用于接收例如控制装置的指示信 号, 显示故障, 并可以显示操作状态等。
本发明的实施方式提供的控制方法、 控制装置以及超起***, 可以自动执行解锁 过程和 /或锁定过程,在解锁过程或锁定过程中出现故障的情况下,能够及时对故障进行 指示。
根据本发明的一个实施方式, 还提供了一种工程机械, 该工程机械包括上述的超 起***。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式, 但是, 本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节, 在本发明的技术构思范围内, 可以对本发明的技术方案进行多种 简单变型, 这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是, 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征, 在不矛
盾的情况下, 可以通过任何合适的方式进行组合。
此外, 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合, 只要其不违背本 发明的思想, 其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims
1、一种用于超起***的控制方法,该超起***包括超起卷扬(55)和锁紧装置(50), 该锁紧装置 (50) 包括锁紧油缸 (51 ) 和解锁油缸 (52), 该控制方法包括:
检测所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆的位置; 以及
根据检测到的锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆的位置来执行所述锁紧装置 (50) 的解锁操 作或锁定操作。
2、 根据权利要求 1所述的控制方法, 其中:
所述检测所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆的位置包括: 检测所述锁紧油缸 (51 ) 的活 塞杆是否縮到第一设定位置;
所述解锁操作包括:
控制所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆縮进;
在检测到所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆縮到第一设定位置时, 停止所述锁紧油 缸 (51 ) 的活塞杆縮进, 并控制所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸出;
检测所述解锁油缸 (52) 的活塞杆是否伸到第二设定位置; 以及
在检测到所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸到第二设定位置时, 停止所述解锁油 缸 (52) 的活塞杆伸出。
3、 根据权利要求 2所述的控制方法, 其中, 所述解锁操作还包括:
在控制所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸出的同时执行所述超起卷扬 (55) 的收绳操 以及
在停止所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸出的同时停止执行所述超起卷扬 (55) 的收 绳操作。
4、 根据权利要求 2或 3所述的控制方法, 其中, 所述解锁操作还包括:
如果在从所述解锁油缸 (52) 的活塞杆开始伸出时起的预定时间内所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸到所述第二设定位置, 则指示所述锁紧装置 (50) 解锁成功; 以及 如果在从所述解锁油缸(52)的活塞杆开始伸出起的预定时间内所述解锁油缸(52) 的活塞杆没有伸到所述第二设定位置, 则指示所述锁紧装置 (50) 解锁失败。
5、 根据权利要求 1 所述的控制方法, 其中, 所述锁紧装置 (50) 还包括能与所述 超起卷扬 (55) 同轴转动的棘轮 (54), 所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆一端固接有锁定销
(53),
所述检测所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆的位置还包括: 检测该锁紧油缸 (51 ) 的活 塞杆是否伸到第三设定位置;
所述锁定操作包括:
控制所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸出; 以及
在检测到所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸到第三设定位置时, 停止所述锁紧油 缸 (51 ) 的活塞杆伸出。
6、 根据权利要求 5所述的控制方法, 其中, 所述锁定操作还包括以下至少一者: 在所述锁紧油缸(51 )的活塞杆伸出的过程中, 检测该锁紧油缸(51 )的锁紧压力, 该锁紧压力为所述棘轮 (54) 施加给所述锁定销 (53 ) 的压力; 如果在检测到的所述锁 紧压力达到第一压力设定值之前已检测到所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸到所述第三设 定位置, 则指示所述锁紧装置 (50) 锁定失败; 以及
在所述锁紧压力达到所述第一压力设定值的情况下, 检测所述锁定销 (53) 是否进 入到所述棘轮 (54) 的凹槽中, 如果检测到所述锁定销 (53) 进入到所述棘轮 (54) 的 凹槽中, 则指示所述锁紧装置 (50)锁定成功, 否则指示所述锁紧装置 (50)锁定失败。
7、 根据权利要求 5所述的控制方法, 其中, 所述锁定操作还包括:
在控制所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸出的过程中, 使所述解锁油缸 (52) 的活塞 杆縮进。
8、 根据权利要求 5所述的控制方法, 其中, 所述锁定操作还包括在控制所述锁紧 油缸 (51 ) 的活塞杆伸出之前:
执行所述超起卷扬 (55) 的收绳操作;
检测超起钢丝绳 (30) 的张紧力; 以及
在检测到的张紧力达到第二压力设定值的情况下, 停止执行所述超起卷扬 (55) 的 收绳操作。
9、 根据权利要求 8所述的控制方法, 其中, 所述超起***还包括超起桅杆和用于 驱动该超起桅杆绕主臂 (10)转动的变幅油缸(70), 所述锁定操作还包括在执行所述超 起卷扬 (55) 的收绳操作之前:
检测所述超起桅杆是否与所述主臂 (10) 保持垂直; 以及
如果检测到所述超起桅杆没有与所述主臂(10)保持垂直,则操作所述变幅油缸(70) 动作, 以使得所述超起桅杆与所述主臂 (10) 保持垂直。
10、一种用于超起***的控制装置,该超起***包括超起卷扬(55)和锁紧装置(50), 该锁紧装置(50)包括锁紧油缸(51 )和解锁油缸(52), 其特征在于, 该控制装置包括: 接收单元, 用于接收指示所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆的位置的位置检测信号; 处理单元, 用于从所述接收单元接收所述位置检测信号, 根据该位置检测信号发送 相应的操作信号以执行所述锁紧装置 (50) 的解锁操作或锁定操作。
11、 根据权利要求 10所述的控制装置, 其中, 所述位置检测信号包括指示所述锁 紧油缸 (51 ) 的活塞杆縮到第一设定位置的第一位置检测信号;
在解锁操作过程中:
所述处理单元用于:
发送第三操作信号, 该第三操作信号用于控制所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆縮 进;
在接收到所述第一位置检测信号时, 停止发送所述第三操作信号, 并发送第一 操作信号, 该第一操作信号用于控制所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸出;
所述接收单元还用于接收指示所述解锁油缸 (52) 的活塞杆伸到第二设定位置的第 二位置检测信号; 以及
所述处理单元还用于在接收到所述第二位置检测信号时, 停止发送所述第一操作信 号。
12、 根据权利要求 11所述的控制装置, 其中, 所述处理单元还用于:
在发送所述第一操作信号时发送第二操作信号, 该第二操作信号用于执行所述超起 卷扬 (55) 的收绳操作; 以及
在停止发送所述第一操作信号时停止发送所述第二操作信号。
13、 根据权利要求 11或 12所述的控制装置, 该控制装置还包括计时单元, 该计时 单元用于在所述处理单元发送所述第一操作信号时开始计时;
所述处理单元还用于执行以下至少一者:
在所述计时单元的计时数超过预定阈值之前接收到所述第二位置检测信号的情况 下发送指示所述锁紧装置 (50) 解锁成功的指示信号; 以及
在所述计时单元的计时数超过预定阈值之前没有接收到所述第二位置检测信号的 情况下发送指示所述锁紧装置 (50) 解锁失败的指示信号。
14、 根据权利要求 11 所述的控制装置, 其中, 该锁紧装置 (50) 还包括能与所述 超起卷扬 (55) 同轴转动的棘轮 (54), 所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆一端固接有锁定销
(53),
所述位置检测信号还包括指示所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸到第三设定位置的第 三位置检测信号;
在所述锁定操作过程中,
所述处理单元还用于:
发送第三操作信号, 该第三操作信号用于控制所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆伸出; 以及
在接收到所述第三位置检测信号时, 停止发送所述第三操作信号。
15、 根据权利要求 14所述的控制装置, 其中, 在所述锁定操作过程中: 所述接收单元还用于接收指示锁紧油缸 (51 ) 的锁紧压力的第一压力检测信号, 该 锁紧压力为所述棘轮 (54) 施加给所述锁定销 (53) 的压力;
所述处理单元还用于将所述第一压力检测信号指示的锁紧油缸 (51 ) 的锁紧压力与 第一压力设定值进行比较, 并且在所述锁紧压力达到第一压力设定值之前接收到所述第 三位置检测信号的情况下, 发送指示所述锁紧装置 (50) 锁定失败的第一指示信号。
16、 根据权利要求 15所述的控制装置, 其中, 在所述锁定操作过程中: 所述接收单元还用于接收指示所述锁定销 (53) 进入到所述棘轮 (54) 的凹槽中的 第四位置检测信号; 以及
所述处理单元还用于在所述锁紧压力达到所述第一压力设定值的情况下, 如果接收 到所述第四位置检测信号, 则发送指示所述锁紧装置 (50) 锁定成功的第二指示信号, 否则发送指示所述锁紧装置 (50) 锁定失败的第三指示信号。
17、 根据权利要求 14所述的控制装置, 其中, 所述处理单元还用于在发送所述第 三操作信号的同时发送第四操作信号, 该第四操作信号用于控制所述解锁油缸 (52) 的 活塞杆縮进。
18、 根据权利要求 14所述的控制装置, 其中, 所述锁紧装置 (50) 还包括弹性件, 该弹性件用于将所述锁紧油缸 (51 ) 向所述棘轮 (54) 偏压, 所述处理单元还用于在发 送所述第三操作信号的同时发送用于打开所述解锁油缸 (52) 的回油通路的操作信号。
19、 根据权利要求 14所述的控制装置, 其中, 所述处理单元还用于在发送所述第 三操作信号之前发送第五操作信号, 该第五操作信号用于执行所述超起卷扬 (55) 的收 绳操作;
所述接收单元还用于接收指示超起钢丝绳 (30) 的张紧力的第二压力检测信号; 以 及
所述处理单元还用于将所述第二压力检测信号指示的所述张紧力与第二压力设定 值进行比较, 以及在该张紧力达到所述第二压力设定值的情况下停止发送所述第五操作 信号。
20、 根据权利要求 15所述的控制装置, 其中, 所述超起***还包括超起桅杆和用 于驱动该超起桅杆绕主臂 (10) 转动的变幅油缸 (70), 在所述锁定操作过程中:
所述接收单元还用于接收指示所述超起桅杆与所述主臂 (10)保持垂直的第五位置 检测信号;
所述处理单元还用于在没有接收到所述第五位置检测信号的情况下发送第六操作 信号,该第六操作信号用于操作所述变幅油缸(70)动作以使得所述超起桅杆绕主臂(10) 旋转; 以及在接收到所述第五位置检测信号的情况下停止发送所述第六操作信号。
21、 一种超起***, 该超起***包括超起卷扬 (55) 和锁紧装置 (50), 该锁紧装 置 (50) 包括锁紧油缸 (51 ) 和解锁油缸 (52), 其特征在于, 该超起***还包括: 第一位置检测装置 (561 ), 用于检测所述锁紧油缸 (51 ) 的活塞杆是否到达第一设 定位置, 并在该活塞杆到达该第一设定位置时发出第一位置检测信号; 以及
根据权利要求 10-20中任意一项所述的用于超起***的控制装置。
22、 一种工程机械, 其特征在于, 该工程机械包括根据权利要求 21 所述的超起系 统。
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