專利名稱：一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種起重機防傾翻裝置和方法，特別地，涉及一種基于力矩限制 器的履帶起重機防傾翻裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前，在履帶起重機上均安裝有力矩限制器。力矩限制器通過實時采集起重機當 前運行狀態(tài)的參數(shù)，對起重機的負載狀態(tài)做出相應的判斷。當起重機負載達到額定負載的 某一比值時，力矩限制器就發(fā)出報警等信息；當負載超過額定負荷時，力矩限制器就自動斷 開起重機電源，防止發(fā)生強度破壞或整機傾翻。然而，力矩限制器不能防止起重機由于非超載原因——如斜吊、風載、路面不平 等，發(fā)生的傾翻；而且，力矩限制器由于計算誤差，很容易出現(xiàn)虛假報警，從而影響整個起重 機的正常施工作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置及方法，其 可根據(jù)履帶起重機實時行走狀態(tài)，準確判斷起重機當前的穩(wěn)定程度，從而有效防止了起重 機傾翻現(xiàn)象的發(fā)生。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其 包括
水平儀，用于測量履帶起重機水平方向上的傾斜角度； 編碼器，用于測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度； 力矩限制器，用于測量履帶起重機的實時負載信息； 控制器，用于實時計算履帶起重機的重心位置，并控制重心位置的顯示； 以及，顯示器；用于實時顯示履帶起重機的當前重心位置；
其中，所述水平儀、編碼器和力矩限制器均連接至所述控制器，所述控制器再連接至所 述顯示器。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其中，所述控制器上連接 有報警器。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其中，在所述控制器的控 制下，所述顯示器中顯示履帶起重機的動態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動態(tài)臨界穩(wěn)定線構(gòu)成一 閉合區(qū)域。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其中，所述動態(tài)臨界穩(wěn)定 線的閉合區(qū)域形狀為矩形或類矩形。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其中，所述水平儀為二維 電子水平儀。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其中，所述控制器為一單片機。另外，本發(fā)明還提供一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其包括以下 步驟
步驟1 通過水平儀測量履帶起重機水平兩個方向上的傾斜角度；
步驟2 通過編碼器測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度；
步驟3 通過力矩顯示器測量履帶起重機實時的負載信息；
步驟4:根據(jù)上述步驟得到的信息，通過控制器，根據(jù)各部件的重心位置計算出履帶起 重機當前的重心位置；
步驟5 通過顯示器顯示出履帶起重機當前的重心位置。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其中，當履帶起重機的當 前重心位置接近其動態(tài)臨界穩(wěn)定線時，發(fā)出報警信息。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其中，所述顯示器中顯示 履帶起重機的動態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動態(tài)臨界穩(wěn)定線構(gòu)成一閉合區(qū)域。因此，本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置及方法在水平儀、 編碼器以及力矩限制器的共同作用下，實時準確的判斷履帶起重機的重心位置，進而控制 起重機的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機發(fā)生傾翻。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易 于廣泛使用。


圖1為本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置中限制器的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。圖1為本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置的具體結(jié)構(gòu)示意 圖。由圖可知，該基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置主要包括有水平儀1、編碼器2、 力矩限制器3、控制器4和顯示器5。其中，水平儀1用于測量履帶起重機在水平的兩個方 向上的傾斜角度。編碼器2則用于測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度。力矩限制器3用于測量履 帶起重機實時的負載信息，如工況、臂長、配重重量、吊鉤重量、臂架角度、當前吊載等參數(shù)， 以對當前履帶起重機的負載狀況作出及時、準確的計算。優(yōu)選地，該力矩限制器3可以包含 一顯示裝置，其可實時的顯示履帶起重機當前的力矩負載狀況，進一步防止履帶起重機傾 翻事故的發(fā)生?？刂破?通?？梢詾橐粋€單片機或其他微處理器，其是整個基于力矩限制 器的履帶起重機防傾翻裝置的核心，其根據(jù)水平儀1，編碼器2和力矩限制器3所測量得到 的數(shù)據(jù)，以及履帶起重機各部件的重量及重心位置，根據(jù)重心合成的基本原理計算得出履 帶起重機當前的重心位置。同時，在控制器4的控制下，履帶起重機當前的重心位置在顯示 器5上顯示出來。在履帶起重機作業(yè)時，其重心位置有一動態(tài)臨界穩(wěn)定線。重心在該穩(wěn)定線以內(nèi)相 對較遠的距離時，履帶起重機處于相對安全的運行狀態(tài)，不易發(fā)生傾翻事故；當重心接近該穩(wěn)定線時，表示履帶起重機當前的運行狀況很危險，很有可能發(fā)生傾翻事故。因此，在控制 器4的控制下，顯示器5上可以實時的動態(tài)顯示當前重心位置相對于動態(tài)臨界穩(wěn)定線的位 置，具體如圖2所示。在圖2中所示，顯示了所述履帶起重機包括左右履帶部分(如圖中實 線部分所示)，以及在兩個履帶部分之間的方形區(qū)域(如圖中點劃線部分所示)，構(gòu)成履帶起 重機的動態(tài)臨界穩(wěn)定線21，并且根據(jù)控制器的計算結(jié)果顯示出履帶起重機當前的重心位置 22 (如圖中黑色圓點所示)。由圖可知，動態(tài)臨界穩(wěn)定線21構(gòu)成一閉合區(qū)域，其形狀為矩形 或類矩形。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當履帶起重機的重心位置接近動態(tài)臨界穩(wěn)定線 時，連接在控制器上的報警器就會發(fā)出相應的報警信息，提醒操作人員小心操作，必要的時 候，在控制器的作用下，還可以通過斷電等措施限制履帶起重機向危險方向的運動，從而有 效的防止履帶起重機發(fā)生傾翻。特別地，該報警器可以為聲光報警器，其可同時發(fā)出聲音和 光學信息，以提醒操作人員。另外，在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，顯示器5為液晶顯示器，可清楚的顯示履 帶起重機當前的重心位置。水平儀1則為二維電子水平儀，其可精準的測出履帶起重機在 不同坡度的路面上的水平二個方向上的傾斜角度。相應的，本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法包括以下步驟 步驟1 通過水平儀測量履帶起重機水平兩個方向上的傾斜角度；
步驟2 通過編碼器測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度； 步驟3 通過力矩顯示器測量履帶起重機實時的負載信息；
步驟4 根據(jù)上述步驟得到的信息，通過控制器計算出履帶起重機當前的重心位置； 步驟5 通過顯示器顯示出履帶起重機當前的重心位置。通過采用上述方法，可有效的實時判斷履帶起重機的實時運行狀態(tài)，及時調(diào)整操 作，從而避免履帶起重機傾翻的發(fā)生。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當履帶起重機的當前重心位置接近其臨界穩(wěn)定線 時，還可發(fā)出相應的報警信息，以提醒操作人員安全操作。因此，本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置及方法在水平儀、 編碼器以及力矩限制器的共同作用下，實時準確的判斷履帶起重機的重心位置，進而控制 起重機的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機發(fā)生傾翻。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易 于廣泛使用。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具 體實施例，其只是作為范例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對該基于力矩限制器的履帶起 重機防傾翻裝置和方法進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離 本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，包括:水平儀，用于測量履帶起重機水平方向上的傾斜角度；編碼器，用于測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度；力矩限制器，用于測量履帶起重機的實時負載信息；控制器，用于實時計算履帶起重機的重心位置，并控制重心位置的顯示；以及，顯示器；用于實時顯示履帶起重機的當前重心位置；其中，所述水平儀、編碼器和力矩限制器均連接至所述控制器，所述控制器再連接至所述顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，所 述控制器上連接有報警器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，在 所述控制器的控制下，所述顯示器中顯示履帶起重機的動態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動態(tài)臨 界穩(wěn)定線構(gòu)成一閉合區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，所 述動態(tài)臨界穩(wěn)定線的閉合區(qū)域形狀為矩形或類矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，所 述水平儀為二維電子水平儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其特征在于，所 述控制器為一單片機。
7.一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1 通過水平儀測量履帶起重機水平兩個方向上的傾斜角度；步驟2 通過編碼器測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度； 步驟3 通過力矩顯示器測量履帶起重機實時的負載信息；步驟4 根據(jù)上述步驟得到的信息，通過控制器，根據(jù)各部件的重心位置計算出履帶起 重機當前的重心位置；步驟5 通過顯示器顯示出履帶起重機當前的重心位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其特征在于，當 履帶起重機的當前重心位置接近其動態(tài)臨界穩(wěn)定線時，發(fā)出報警信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻方法，其特征在于，所 述顯示器中顯示履帶起重機的動態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動態(tài)臨界穩(wěn)定線構(gòu)成一閉合區(qū) 域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置，其包括:水平儀，用于測量履帶起重機水平方向上的傾斜角度；編碼器，用于測量履帶起重機的回轉(zhuǎn)角度；力矩限制器，用于測量履帶起重機的實時負載信息；控制器，用于實時計算履帶起重機的重心位置，并控制重心位置的顯示；以及，顯示器；用于實時顯示履帶起重機的當前重心位置；其中，所述水平儀、編碼器和力矩限制器均連接至所述控制器，所述控制器再連接至所述顯示器。本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機防傾翻裝置及方法在水平儀、編碼器以及力矩限制器的共同作用下，實時準確的判斷履帶起重機的重心位置，進而控制起重機的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機發(fā)生傾翻。
文檔編號B66C13/16GK101934990SQ20101050214
公開日2011年1月5日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者張戈, 梁存德, 王建明, 章云徽, 謝愛國, 馬闖 申請人:上海三一科技有限公司