卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)、方法、裝置及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領域】，公開了一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)、方法、裝置及一種起重機，該檢測系統(tǒng)包括：傾角傳感器，用于檢測壓繩器的當前擺動角，當前擺動角與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑對應；放繩圈數(shù)檢測裝置，用于檢測第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)；控制裝置，分別與傾角傳感器與放繩圈數(shù)檢測裝置信號連接，用于根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度；及根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度。本發(fā)明技術(shù)方案可提高卷揚的放繩長度的檢測精度，進而提高吊載的準確度。
【專利說明】卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)、方法、裝置及起重機
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領域】，特別是涉及一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)、方法、裝置及一種起重機。
【背景技術(shù)】
[0002]在起重機運行過程中，起重機卷揚的鋼絲繩的放繩長度(簡稱卷揚的放繩長度)是一個非常重要的參數(shù)。在起重機不同工況下，卷揚的放繩長度對鋼絲繩的承載能力以及起重機的起重性能有著非常重要的影響。因此，對卷揚的放繩長度的檢測和控制是十分必要的。
[0003]如圖1所示，圖1為現(xiàn)有的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述檢測系統(tǒng)包括設置于卷揚側(cè)端的卷揚轉(zhuǎn)軸71上的回轉(zhuǎn)編碼器72，回轉(zhuǎn)編碼器72用來檢測卷揚轉(zhuǎn)動的圈數(shù)；在計算放繩長度時，取卷揚上中間某一層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑作為計算半徑，例如取圖1中纏繞在卷揚上最內(nèi)層的鋼絲繩73和纏繞在卷揚上最外層的鋼絲繩74之間的某一層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑R作為計算半徑，再通過計算圓周長的方式計算卷揚的放繩長度，假設卷揚放繩旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)為N，設定的旋轉(zhuǎn)半徑為R，則放繩長度L用以下函數(shù)式表示:
[0004]L=N.2 31 R
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，取卷揚上某一層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑作為所有各層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑，造成卷揚的放繩長度的計算存在誤差，特別是當卷揚上鋼絲繩的層數(shù)越多，放繩長度越長時，誤差就會越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)、方法、裝置及一種起重機，用以提高卷揚的放繩長度的計算精度，進而提高起重機吊載的準確性。
[0007]本發(fā)明卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，包括:
[0008]傾角傳感器，用于檢測壓繩器的當前擺動角，所述當前擺動角與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑對應；
[0009]放繩圈數(shù)檢測裝置，用于檢測第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)；
[0010]控制裝置，分別與所述傾角傳感器與所述放繩圈數(shù)檢測裝置信號連接，用于根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度；及根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度。
[0011]在本發(fā)明技術(shù)方案中，通過增加用于檢測壓繩器的當前擺動角的傾角傳感器，實時檢測壓繩器的擺動角，當壓繩器的擺動角不同時，對應的卷揚滾筒的外側(cè)的第k層鋼絲繩到卷揚滾筒軸線的距離不同，進而第k層的鋼絲繩的放繩長度根據(jù)不同的擺動角得到，而不采用現(xiàn)有技術(shù)中設定的半徑計算得到，因此，可以提高卷揚的放繩長度的計算精度。由于卷揚的放繩長度計算精確，因此，可以提高操作者對吊載重物的操作精度，便于將重物調(diào)整到準確位置，進而提高吊載效率，并且也提高了吊載的安全性。第k層鋼絲繩是當前擺動角對應的卷揚滾筒最外側(cè)的鋼絲繩，即壓繩器的壓緊件抵接的那層鋼絲繩，k為正整數(shù)。所述當前擺動角與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩對應是指壓繩器的當前擺動角與卷揚滾筒最外側(cè)的鋼絲繩對應，即當擺動角變化時，反映的是卷揚滾筒最外側(cè)鋼絲繩到卷揚滾筒軸線的距離的變化值。
[0012]優(yōu)選的，所述壓繩器包括:
[0013]滾筒軸及與滾筒軸樞裝配合的壓緊滾筒；
[0014]至少一根支撐桿，每一根支撐桿的一端連接于所述滾筒軸；
[0015]對應每一根所述支撐桿設置的底座，所述底座與支撐桿的另一端鉸接；
[0016]對應每一根所述支撐桿設置的彈簧，每一個所述彈簧包括固定端和伸縮端，所述彈簧的伸縮端與所述支撐桿固定連接，在所述彈簧的彈力作用下，所述壓緊滾筒的表面與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩抵接；
[0017]所述傾角傳感器設置于所述壓繩器的支撐桿上。
[0018]在本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案中，壓繩器的結(jié)構(gòu)有很多，壓繩器一般具有支點以及隨著支點轉(zhuǎn)動壓緊卷揚滾筒最外層鋼絲繩的支撐桿，因此，支撐桿轉(zhuǎn)動時對應不同層的鋼絲繩，支撐桿轉(zhuǎn)動角可以用擺動角來表示，擺動角就可以通過設置于支撐桿上的傾角傳感器檢測得到。
[0019]所述放繩圈數(shù)檢測裝置包括:
[0020]固定于卷揚轉(zhuǎn)軸外側(cè)的齒盤，所述齒盤具有等間距設置的凸齒；
[0021]接近開關(guān)，固定于卷揚支架上，用于計數(shù)卷揚旋轉(zhuǎn)時經(jīng)過接近開關(guān)的凸齒的個數(shù)；
[0022]狀態(tài)選擇開關(guān)，設置于卷揚手柄上，用于檢測卷揚的收放繩狀態(tài)；
[0023]圈數(shù)計算器，分別與所述狀態(tài)選擇開關(guān)和所述接近開關(guān)信號連接，用于根據(jù)卷揚的收放繩狀態(tài)、經(jīng)過接近開關(guān)的凸齒的個數(shù)與放繩圈數(shù)的對應關(guān)系得到放繩圈數(shù)。
[0024]在本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案中，放繩圈數(shù)檢測裝置的結(jié)構(gòu)也有多種，本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)包括固定于卷揚轉(zhuǎn)軸外側(cè)的齒盤，齒盤上具有等間距的凸齒，齒盤可以隨卷揚轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，當卷揚轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，采用一個接近開關(guān)，用于計算經(jīng)過的凸齒的個數(shù)，卷揚轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動卷揚滾筒轉(zhuǎn)動，卷揚可以收繩也可以放繩，因此，還需設置有狀態(tài)選擇開關(guān)，用于檢測卷揚的收放繩狀態(tài)，圈數(shù)計算器用于當卷揚收繩時，減去接近開關(guān)檢測的凸齒的個數(shù)，當卷揚放繩時，加上接近開關(guān)檢測的凸齒的個數(shù)，最終得到的凸齒的個數(shù)除以齒盤上總的凸齒數(shù)就得到放繩圈數(shù)。
[0025]優(yōu)選的，所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，還包括顯示終端，所述控制裝置還與所述顯示終端信號連接，用于將所述卷揚的總放繩長度輸出至顯示終端進行顯示。
[0026]顯示終端可以為顯示屏，包括觸摸顯示屏或非觸摸顯示屏，用于將卷揚的總放繩長度進行顯示，操作員可以直接看到當前卷揚的總放繩長度，操作員可根據(jù)當前卷揚的總放繩長度對起重機進行操作，進一步提高對起重機操作的準確度，也提高操作的安全性。
[0027]本發(fā)明起重機，包括上述任一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)。
[0028]本發(fā)明應用上述任一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)的卷揚的放繩長度檢測方法，包括:
[0029]根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度；
[0030]根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度。
[0031]優(yōu)選的，所述根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度包括:
[0032]按照以下函數(shù)式根據(jù)壓繩器的當前擺動角得到第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 傾角傳感器，用于檢測壓繩器的當前擺動角，所述當前擺動角與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑對應； 放繩圈數(shù)檢測裝置，用于檢測第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)； 控制裝置，分別與所述傾角傳感器與所述放繩圈數(shù)檢測裝置信號連接，用于根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度； 及根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度。
2.如權(quán)利要求1所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述壓繩器包括: 滾筒軸及與所述滾筒軸樞裝配合的壓緊滾筒； 至少一根支撐桿，每一根支撐桿的一端連接于所述滾筒軸； 對應每一根所述支撐桿設置的底座，所述底座與支撐桿的另一端鉸接； 對應每一根所述支撐桿設置的彈簧，每一個所述彈簧包括固定端和伸縮端，所述彈簧的伸縮端與所述支撐桿固定連接，在所述彈簧的彈力作用下，所述壓緊滾筒的表面與卷揚滾筒外側(cè)的第k層鋼絲繩抵接； 所述傾角傳感器設置于所述壓繩器的支撐桿上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述放繩圈數(shù)檢測裝置包括: 固定于卷揚轉(zhuǎn)軸外側(cè)的齒盤，所述齒盤具有等間距設置的凸齒； 接近開關(guān)，固定于卷揚支架上，用于計數(shù)卷揚旋轉(zhuǎn)時經(jīng)過接近開關(guān)的凸齒的個數(shù)； 狀態(tài)選擇開關(guān)，設置于卷揚手柄上，用于檢測卷揚的收放繩狀態(tài)； 圈數(shù)計算器，分別與所述狀態(tài)選擇開關(guān)和所述接近開關(guān)信號連接，用于根據(jù)卷揚的收放繩狀態(tài)、經(jīng)過接近開關(guān)的凸齒的個數(shù)與放繩圈數(shù)的對應關(guān)系得到放繩圈數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示終端，所述控制裝置還與所述顯示終端信號連接，用于將所述卷揚的總放繩長度輸出至顯示終端進行顯不O
5.一種起重機，其特征在于，包括如權(quán)利要求1~4任一項所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)。
6.一種應用如權(quán)利要求1所述的卷揚的放繩長度檢測系統(tǒng)的卷揚的放繩長度檢測方法，其特征在于，包括: 根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度； 根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度得到卷揚的總放繩長度。
7.如權(quán)利要求6所述的卷揚的放繩長度檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長包括: 按照以下函數(shù)式根據(jù)壓繩器的當前擺動角得到第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑:
Rk - φ i'+/2~ —2/,/: Cosa1-(/〗+ r2) 按照以下函數(shù)式根據(jù)第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度:
Lk=Nk.2 31 Rk在上述兩個函數(shù)式中，Rk為第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑，I1為壓繩器鉸接點與壓緊滾筒軸線的距離，I2為壓繩器鉸接點與卷揚滾筒軸線的距離，a k為壓繩器的當前擺動角，rι為壓緊滾筒半徑，r2為鋼絲繩半徑，Lk第k層鋼絲繩的放繩長度，Nk為第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)。
8.如權(quán)利要求6所述的卷揚的放繩長度檢測方法，其特征在于，按照以下函數(shù)式表示根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度:
9.如權(quán)利要求6所述的卷揚的放繩長度檢測方法，其特征在于，還包括:將所述卷揚的總放繩長度輸出至顯示終端進行顯示。
10.一種卷揚的放繩長度檢測裝置，其特征在于，包括: 第一計算模塊，用于根據(jù)壓繩器的當前擺動角、第k層鋼絲繩的放繩圈數(shù)得到第k層鋼絲繩的放繩長度； 第二計算模塊，用于根據(jù)第k層鋼絲繩的放繩長度及卷揚放繩層數(shù)得到卷揚的總放繩長度。
11.如權(quán)利要求10所述的卷揚的放繩長度檢測裝置，其特征在于，所述第一計算模塊，包括: 第三計算模塊，用于按照以下函數(shù)式根據(jù)壓繩器的當前擺動角得到第k層鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)半徑:

12.如權(quán)利要求10或11所述的卷揚的放繩長度檢測裝置，其特征在于，還包括輸出模塊，用于將卷揚的總放繩長度輸出至顯示終端進行顯示。
【文檔編號】G01B21/02GK103673956SQ201310684255
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】范玉濤 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司