專(zhuān)利名稱(chēng)：起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力矩限制器系統(tǒng)，尤其涉及一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)。
背景技術(shù)：
目前小噸位履帶起重機(jī)中，上車(chē)可以在360度內(nèi)進(jìn)行回轉(zhuǎn)，油路上并沒(méi)有限制。起重機(jī)進(jìn)行施工會(huì)遇到各種工況，許多施工工地上面障礙物頗多，如果操作手操作失誤，容易造成起重機(jī)臂架及尾部配重碰撞到障礙物，這樣對(duì)障礙物及履帶起重機(jī)會(huì)造成一定的傷害，甚至有造成起重機(jī)傾翻的危險(xiǎn)。另外，由于油路上沒(méi)有限位限制，液壓閥突然停止時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，容易造成危險(xiǎn)。中國(guó)專(zhuān)利CN 2592616Y公開(kāi)了一種塔式起重機(jī)運(yùn)行監(jiān)控裝置，它包括拉力傳感器、觸摸屏、斷電保護(hù)器，拉力傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器分別將起重鋼絲繩的拉力和變幅電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳入可編程控制器，可編程控制器據(jù)此計(jì)算出起重力矩，并將其與存儲(chǔ)在可編程控制器中的起重能力曲線(xiàn)進(jìn)行比較，自動(dòng)控制起升、變幅和回轉(zhuǎn)變頻器，使對(duì)應(yīng)電機(jī)運(yùn)行在最佳速度狀態(tài)。該技術(shù)方案將控制邏輯事先固化在可編程控制器中，無(wú)法讓用戶(hù)在工作現(xiàn)場(chǎng)對(duì)回轉(zhuǎn)角度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)定；另一篇中國(guó)專(zhuān)利CN 102180417A公開(kāi)了一種提供各種支腿狀態(tài)下安全回轉(zhuǎn)區(qū)域保護(hù)的力矩限制器，包括力矩限制器系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)角度編碼器和支腿伸縮長(zhǎng)度傳感器，力矩限制器系統(tǒng)包括主機(jī)、顯示器和傳感器，該技術(shù)方案在確定起重機(jī)回轉(zhuǎn)角度的安全范圍時(shí)，是通過(guò)在工作之前對(duì)主機(jī)進(jìn)行編程來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的邏輯的，而在工作時(shí)也無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，使用不夠靈活，方便。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法，使起重機(jī)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作僅限于在客戶(hù)設(shè)定的角度區(qū)域內(nèi)有效，且支持客戶(hù)在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定，提高了車(chē)輛對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，安全可靠。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包括上述限制系統(tǒng)的起重機(jī)。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中
包括主控制裝置、探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、緩沖裝置、用戶(hù)輸入裝置和顯示裝置，所述主控制裝置分別和所述探測(cè)裝置、所述電開(kāi)關(guān)裝置、所述用戶(hù)輸入裝置、所述緩沖裝置、所述顯示裝置連接，所述電開(kāi)關(guān)裝置連接液壓閥；
所述探測(cè)裝置裝于中央回轉(zhuǎn)接頭處，用于采集回轉(zhuǎn)角度信號(hào)； 所述用戶(hù)輸入裝置提供用戶(hù)輸入界面，接收用戶(hù)指令輸入；
所述主控制器監(jiān)測(cè)所述探測(cè)裝置的輸入信號(hào)，當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定角度閾值時(shí)，所述主控制器控制打開(kāi)所述緩沖裝置并控制所述電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路； 所述緩沖裝置位于回轉(zhuǎn)泵與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制油路上，用以控制流量，降低液壓油流速；
所述電開(kāi)關(guān)裝置用以控制緩沖裝置的電路開(kāi)閉。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述探測(cè)裝置通過(guò)CAN-BUS總線(xiàn)把回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)送給所述主控制裝置來(lái)計(jì)算回轉(zhuǎn)角度。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述探測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)式編碼器。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述緩沖裝置為回轉(zhuǎn)緩沖閥。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述電開(kāi)關(guān)裝置為電磁閥。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述回轉(zhuǎn)式編碼器為絕對(duì)式編碼器或者增量式編碼器。 上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置為液晶顯示器。本發(fā)明接著還公開(kāi)了一種如上述任意一項(xiàng)所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)的限制方法，其中，包括下列步驟
用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)輸入裝置輸入安全回轉(zhuǎn)角度閾值； 起重機(jī)進(jìn)行正常工作，主控制裝置判定回轉(zhuǎn)區(qū)域限制是否有效； 當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定的安全回轉(zhuǎn)角度閾值時(shí)，主控制裝置控制打開(kāi)緩沖裝置并控制電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述探測(cè)裝置通過(guò)CAN-BUS總線(xiàn)把回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)送給所述主控制裝置來(lái)計(jì)算回轉(zhuǎn)角度。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述探測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)式編碼器。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述緩沖裝置為回轉(zhuǎn)緩沖閥。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述電開(kāi)關(guān)裝置為電磁閥。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述回轉(zhuǎn)式編碼器為絕對(duì)式編碼器或者增量式編碼器。上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其中，所述顯示裝置為液晶顯示器。本發(fā)明最后還公開(kāi)了一種起重機(jī)，其包括如上述任一項(xiàng)起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1、通過(guò)在中央回轉(zhuǎn)接頭安裝編碼器計(jì)算回轉(zhuǎn)角度，其安裝方便，可靠性高且回轉(zhuǎn)角度精確；
2、提供用戶(hù)自定義限制值的平臺(tái)。用戶(hù)可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)狀況，設(shè)定對(duì)應(yīng)的角度安全閾值，使回轉(zhuǎn)動(dòng)作在客戶(hù)設(shè)定的角度區(qū)域內(nèi)有效。由此可提高車(chē)輛對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性；
3、通過(guò)液壓限位停止，沖擊力小。


圖1是本發(fā)明一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)中限制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2是本發(fā)明一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)中限制方法的流程框圖3是本發(fā)明一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)中的用于查看輸入角度區(qū)域限制安全閾值的顯示界面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合原理圖和具體操作實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1示出了本發(fā)明一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示，本限制系統(tǒng)具體包括主控制裝置、探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、緩沖裝置、用戶(hù)輸入裝置和顯示裝置，主控制裝置分別和探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、用戶(hù)輸入裝置、緩沖裝置、顯示裝置連接，電開(kāi)關(guān)裝置連接分列于左右平臺(tái)上的左右液壓閥。探測(cè)裝置裝于中央回轉(zhuǎn)接頭處，用于采集回轉(zhuǎn)角度信號(hào)，用戶(hù)輸入裝置提供用戶(hù)輸入界面，接收用戶(hù)指令輸入，主控制器監(jiān)測(cè)探測(cè)裝置的輸入角度信號(hào)，當(dāng)回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定角度閾值時(shí)，主控制器控制打開(kāi)緩沖裝置并控制電開(kāi)關(guān)裝置切斷左右液壓閥油路。緩沖裝置位于回轉(zhuǎn)泵與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制油路上，用以控制流量和降低液壓油流速，電開(kāi)關(guān)裝置用以控制緩沖裝置的電路開(kāi)閉。探測(cè)裝置通過(guò)CAN-BUS總線(xiàn)把回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)送給主控制裝置來(lái)計(jì)算回轉(zhuǎn)角度。 CAN-BUS (Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，是應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通訊系統(tǒng)，是一種開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。具體地，探測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)式編碼器?；剞D(zhuǎn)式編碼器按信號(hào)原理來(lái)分一般分為絕對(duì)式編碼器和增量式編碼器。絕對(duì)式編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器，這種編碼器的特點(diǎn)是不要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼，碼道越多， 分辨率就越高；增量式編碼器是直接利用光電轉(zhuǎn)換原理輸出三組方波脈沖A、B和Z相，它的優(yōu)點(diǎn)是原理構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)械平均壽命可在幾萬(wàn)小時(shí)以上，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，適合于長(zhǎng)距離傳輸。回轉(zhuǎn)式編碼器安裝方便，可靠性高且回轉(zhuǎn)角度精確。緩沖裝置為回轉(zhuǎn)緩沖閥，回轉(zhuǎn)緩沖閥包括有閥體，在主閥體的閥體上分別開(kāi)有進(jìn)油口和出油口以及去連接外面液壓馬達(dá)的油口，主閥體內(nèi)成型有安裝各閥的安裝空腔和將它們連通的內(nèi)流道，主閥體內(nèi)有緩沖閥接在分別連接油口的內(nèi)流道之間，主閥體的進(jìn)油口和出油口分別通過(guò)內(nèi)流道和單向閥接操縱閥的進(jìn)油口和回油口。電開(kāi)關(guān)裝置為電磁閥，用于控制液位閥。顯示裝置為液晶顯示器，顯示器和鍵盤(pán)等輸入裝置連接，用戶(hù)在操作起重機(jī)時(shí)可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)狀況，實(shí)時(shí)進(jìn)行鍵盤(pán)輸入對(duì)應(yīng)的角度安全閾值。操作時(shí)，用戶(hù)先通過(guò)用戶(hù)輸入裝置輸入安全回轉(zhuǎn)角度閾值，比如高角度45°，低角度-45°，此時(shí)起重機(jī)的安全回轉(zhuǎn)區(qū)域?yàn)?45°至45°之間的扇形區(qū)域，如圖3用于查看輸入角度區(qū)域限制安全閾值的顯示界面所示；起重機(jī)進(jìn)行正常工作，主控制裝置判定回轉(zhuǎn)區(qū)域限制是否有效；如果有效，當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定的安全回轉(zhuǎn)角度閾值時(shí)， 需要進(jìn)行禁止回轉(zhuǎn)，比如如上述安全回轉(zhuǎn)區(qū)域，當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度為40°時(shí)，主控制裝置便會(huì)控制打開(kāi)緩沖裝置，油路中的液壓油流速開(kāi)始變緩，此時(shí)主控制裝置同時(shí)控制電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路，如此一來(lái)左右液壓閥在停止工作的一刻不會(huì)因?yàn)橐簤河偷膲毫ν蝗幌Фa(chǎn)生很大的沖擊力，同時(shí)又能保證起重機(jī)臂架及尾部工作在安全角度區(qū)域內(nèi)。上述各個(gè)部件的具體配置器件在前述內(nèi)容中已有提及，在此不予贅述。本發(fā)明最后還公開(kāi)了一種起重機(jī)，其包括如上述任一項(xiàng)起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)。由于本發(fā)明中的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)存在區(qū)別，因此起重機(jī)的其他部分并未繪制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)掌握采用包括上述起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)的起重機(jī)的其他部分的結(jié)構(gòu)，在此不予贅述。綜上，本發(fā)明起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)及方法及包括該系統(tǒng)的起重機(jī)安裝方便， 可靠性高且回轉(zhuǎn)角度精確；提供用戶(hù)自定義限制值的平臺(tái)；通過(guò)液壓限位停止，沖擊力小。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)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(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于包括主控制裝置、探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、緩沖裝置、用戶(hù)輸入裝置和顯示裝置，所述主控制裝置分別和所述探測(cè)裝置、所述電開(kāi)關(guān)裝置、所述用戶(hù)輸入裝置、所述緩沖裝置、所述顯示裝置連接，所述電開(kāi)關(guān)裝置連接液壓閥；所述探測(cè)裝置裝于中央回轉(zhuǎn)接頭處，用于采集回轉(zhuǎn)角度信號(hào)；所述用戶(hù)輸入裝置提供用戶(hù)輸入界面，接收用戶(hù)指令輸入；所述主控制器監(jiān)測(cè)所述探測(cè)裝置的輸入信號(hào)，當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定角度閾值時(shí)，所述主控制器控制打開(kāi)所述緩沖裝置并控制所述電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路；所述緩沖裝置位于回轉(zhuǎn)泵與回轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制油路上，用以控制流量，降低液壓油流速；所述電開(kāi)關(guān)裝置用以控制緩沖裝置的電路開(kāi)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)裝置通過(guò) CAN-BUS總線(xiàn)把回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)送給所述主控制裝置來(lái)計(jì)算回轉(zhuǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)式編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖裝置為回轉(zhuǎn)緩沖閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述電開(kāi)關(guān)裝置為電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)式編碼器為絕對(duì)式編碼器或者增量式編碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置為液晶顯示器。
8.—種如上述權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)的限制方法，其特征在于，包括下列步驟用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)輸入裝置輸入安全回轉(zhuǎn)角度閾值；起重機(jī)進(jìn)行正常工作，主控制裝置判定回轉(zhuǎn)區(qū)域限制是否有效；當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定的安全回轉(zhuǎn)角度閾值時(shí)，主控制裝置控制打開(kāi)緩沖裝置并控制電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述探測(cè)裝置通過(guò) CAN-BUS總線(xiàn)把回轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)信號(hào)發(fā)送給所述主控制裝置來(lái)計(jì)算回轉(zhuǎn)角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述探測(cè)裝置為回轉(zhuǎn)式編碼器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述緩沖裝置為回轉(zhuǎn)緩沖閥。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述電開(kāi)關(guān)裝置為電磁閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)式編碼器為絕對(duì)式編碼器或者增量式編碼器。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制方法，其特征在于，所述顯示裝置為液晶顯不器。
15.一種起重機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種起重機(jī)回轉(zhuǎn)區(qū)域限制系統(tǒng)包括主控制裝置、探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、緩沖裝置、用戶(hù)輸入裝置和顯示裝置，主控制裝置分別和探測(cè)裝置、電開(kāi)關(guān)裝置、用戶(hù)輸入裝置、緩沖裝置、顯示裝置連接，電開(kāi)關(guān)裝置連接液壓閥；當(dāng)實(shí)際回轉(zhuǎn)角度接近或到達(dá)用戶(hù)設(shè)定的安全回轉(zhuǎn)角度閾值時(shí)，主控制裝置控制打開(kāi)緩沖裝置并控制電開(kāi)關(guān)裝置切斷液壓閥油路。本發(fā)明可靠性高且回轉(zhuǎn)角度精確；提供用戶(hù)自定義限制值的平臺(tái)；通過(guò)液壓限位停止，沖擊力小。
文檔編號(hào)B66C23/94GK102408074SQ201110332890
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者張鐵橋, 朱軍偉, 段龍文 申請(qǐng)人:上海三一科技有限公司