一種用于履帶式起重機的力矩限制器及其控制方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機領域，具體涉及一種用于履帶式起重機的力矩限制器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]力矩限制器是起重機上的一種安全裝置，力矩限制器有兩個作用，一是稱重，二是控制，利用力傳感器和角度傳感器，實時檢測負載的大小和傾翻力矩，與力矩限制器主機內(nèi)預先存儲的起重性能表進行比對，超出時進行危險方向的動作限制。傳統(tǒng)的力矩限制器比較的標準是預先存儲在力矩限制器主機內(nèi)的起重性能表，起重性能表一般是固定的。取力方式按取力部位分為變幅取力和鉤繩取力，還有的直接吊鉤上取力，按取力傳感器方式為拉板式和三滑輪式，這些都是在主機上部取力。
[0003]針對帶重心控制系統(tǒng)的履帶式起重機，履帶式起重機的兩條履帶板最外圍組成的長方形構(gòu)成履帶式起重機的支承面，履帶式起重機的活動配重放在主機的配重滑道上，活動配重通過配重油缸與主機連接；履帶式起重機的兩條履帶的四個角靠近端部處對稱設置四個壓力監(jiān)測單元；由于實行了起重機的重心控制系統(tǒng)，起重性能表得到了擴展，而且，受現(xiàn)場地形環(huán)境限制，可能起重機的重心控制系統(tǒng)不能完全發(fā)揮作用。這些情況下，作為比較基礎的起重性能表就不是一個定值，而是隨著主機配重伸縮變化的值。因此有必要設計一種新型的適用于起重性能表變化的力矩限制器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有起重機控制存在的上述不足，提供一種用于履帶式起重機的力矩限制器及其控制方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于履帶式起重機的力矩限制器，履帶式起重機的兩條履帶板最外圍組成的長方形構(gòu)成履帶式起重機的支承面，履帶式起重機的活動配重放在主機的配重滑道上，活動配重通過配重油缸與主機連接，該力矩限制器至少包括壓力監(jiān)測單元、油缸位移傳感器、角度傳感器、負載傳感器、起重性能表計算模塊、負載運算模塊、比較模塊，所述壓力監(jiān)測單元分別與起重性能表計算模塊、負載運算模塊的輸入端連接，起重性能表計算模塊的輸入端同時與油缸位移傳感器連接；所述負載運算模塊的輸入端同時與角度傳感器、負載傳感器連接；起重性能表計算模塊、負載運算模塊的輸出端與比較報警模塊的輸入端連接；
[0007]所述壓力監(jiān)測單元設有四個、對稱設置在履帶式起重機的兩條履帶的四個角靠近端部處，油缸位移傳感器用于讀取配重油缸的伸縮值，角度傳感器設置在起重臂的吊臂尾部、用于檢測起重臂的角度值；
[0008]所述起重性能表計算模塊用于根據(jù)配重油缸伸縮值、負載傳感器檢測值以及履帶四個角的壓力監(jiān)測單元的檢測值，實時動態(tài)計算出起重性能表，獲取額定負載值；
[0009]所述負載運算模塊用于根據(jù)角度傳感器測出的角度值及負載傳感器檢測值獲取實際負載大小幅度；
[0010]所述比較報警模塊用于比較起重性能表及負載大小幅度反映的額定負載與實際負載的大小，判斷是否發(fā)出報警信號。
[0011]按上述方案，所述壓力監(jiān)測單元采用力傳感器。
[0012]按上述方案，所述負載傳感器是安裝在起重機變幅鋼絲繩或者鉤繩的傳感器，采用板環(huán)式或三滑輪式，用于檢測吊鉤下的負載的大小。
[0013]本發(fā)明還提供了一種用于履帶式起重機的力矩限制器的控制方法，履帶式起重機的兩條履帶板最外圍組成的長方形作為履帶式起重機的支承面，履帶式起重機的活動配重放在主機的配重滑道上，活動配重通過配重油缸與主機連接，具體包括如下步驟:
[0014]I)將力矩限制器的壓力監(jiān)測單元對稱設置在履帶式起重機的兩條履帶的四個角靠近端部處，將角度傳感器設置在起重臂的吊臂尾部；
[0015]2)將壓力監(jiān)測單元檢測的力信號和配重油缸伸縮值輸入起重性能表計算模塊，實時動態(tài)計算出起重性能表，獲取額定負載值；
[0016]3)將負載傳感器檢測值和角度傳感器采集的角度信號輸入力矩限制器的負載運算模塊，計算出幅度與載荷大?。宦膸慕堑膲毫ΡO(jiān)測單元檢測的力信號作為輸入到負載運算模塊的驗算和修正條件，參與負載的運算環(huán)節(jié)；
[0017]4)通過力矩限制器的比較報警模塊比較額定負載與實際負載的大小，判斷是否發(fā)出報警信號:當實際負載小于或等于90%額定負載時，履帶式起重機繼續(xù)工作；當實際負載大于90%額定負載且不超過額定負載時，比較報警模塊發(fā)出報警信號；當實際負載超過額定負載時，力矩限制器限制履帶式起重機動作。
[0018]本發(fā)明力矩限制器主機內(nèi)事先固化專用程序，用以根據(jù)油缸伸縮值，履帶四個角壓力傳感的值，以及起重機各種參數(shù)，來實時動態(tài)地計算出此時的起重性能表。以此為比較的依據(jù)，利用力的傳感器和角度傳感器，實時檢測負載的大小和傾翻力矩，與力矩限制器主機內(nèi)實時的起重性能表進行比對，一旦實際負載超出額定負載進行危險方向的動作限制。履帶四個角壓力傳感單元的檢測值，同時還有兩個用途:一是用作輔助測定所起吊的負載大小，二是用作力矩限制器控制的邊界條件，這個邊界條件與起重機負載檢測比對一起協(xié)同起到安全控制作用。
[0019]本發(fā)明所說的起重性能表是經(jīng)過實時運算后得到的性能表，與傳統(tǒng)的固定式的性能表有所差異，因為采用了帶壓力監(jiān)測單元的起重機重心穩(wěn)定系統(tǒng)，本發(fā)明起重性能表比傳統(tǒng)的固定的性能表有所提升，整機穩(wěn)定性增強。負載傳感器的吊鉤下的負載大小檢測值和起重臂的角度傳感器的值輸入到力矩限制器的負載運算模塊，按照事先設定的程序進行運算處理，得以在液晶顯示器上顯示當前負載的大小和幅度。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要優(yōu)點:
[0021]1、本發(fā)明力矩限制器除具有傳統(tǒng)力矩限制器的稱重和限制功能外，還具有實時計算起重性能表功能；
[0022]2、本發(fā)明力矩限制器配合起重機重心控制系統(tǒng)使用，使起重機智能化，增加了安全性。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明履帶式起重機的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2是本發(fā)明四個力傳感器的分布圖；
[0025]圖3是本發(fā)明活動配重與主機配合連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明力矩限制器的工作流程圖；
[0027]圖中，1-吊鉤，2-鉤繩，3-起重臂，4-變幅拉索，6-主機，7_桅桿，8_變幅鋼絲繩，9-活動配重，10-配重滑道，11-第一力傳感器，12-右履帶架，13-第二力傳感器，14-地面，15-配重油缸，16-第三力傳感器，17-左履帶架，18-第四力傳感器。
【具體實施方式】
[0028]下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0029]參照圖1?圖4所示，本發(fā)明所述的用于履帶式起重機的力矩限制器，履帶式起重機的主要構(gòu)成包括吊鉤1、鉤繩2、起重臂3、變幅拉索4、主機6、桅桿7、變幅鋼絲繩8，履帶式起重機的兩條履帶板最外圍組成的長方形構(gòu)成履帶式起重機的支承面(履帶式起重機的自重和所起吊載荷的重量全部由與地面14直接接觸的左履帶板17、右履帶板12承受)，履帶式起重機的活動配重9放在主機6的配重滑道10上，活動配重9通過配重油缸15與主機6連接；該力矩限制器至少包括壓力監(jiān)測單元、油缸位移傳感器、角度傳感器、起重性能表計算模塊