專(zhuān)利名稱：一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)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(jī)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(jī)防傾翻裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前，在履帶起重機(jī)上均安裝有力矩限制器。力矩限制器通過(guò)實(shí)時(shí)采集起重機(jī)當(dāng) 前運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)，對(duì)起重機(jī)的負(fù)載狀態(tài)做出相應(yīng)的判斷。當(dāng)起重機(jī)負(fù)載達(dá)到額定負(fù)載的 某一比值時(shí)，力矩限制器就發(fā)出報(bào)警等信息；當(dāng)負(fù)載超過(guò)額定負(fù)荷時(shí)，力矩限制器就自動(dòng)斷 開(kāi)起重機(jī)電源，防止發(fā)生強(qiáng)度破壞或整機(jī)傾翻。然而，力矩限制器不能防止起重機(jī)由于非超載原因——如斜吊、風(fēng)載、路面不平 等，發(fā)生的傾翻；而且，力矩限制器由于計(jì)算誤差，很容易出現(xiàn)虛假報(bào)警，從而影響整個(gè)起重 機(jī)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(jī)防傾翻裝置及方法，其 可根據(jù)履帶起重機(jī)實(shí)時(shí)行走狀態(tài)，準(zhǔn)確判斷起重機(jī)當(dāng)前的穩(wěn)定程度，從而有效防止了起重 機(jī)傾翻現(xiàn)象的發(fā)生。為了實(shí)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(jī)防傾翻裝置，其 包括
水平儀，用于測(cè)量履帶起重機(jī)水平方向上的傾斜角度； 編碼器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度； 力矩限制器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的實(shí)時(shí)負(fù)載信息； 控制器，用于實(shí)時(shí)計(jì)算履帶起重機(jī)的重心位置，并控制重心位置的顯示； 以及，顯示器；用于實(shí)時(shí)顯示履帶起重機(jī)的當(dāng)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(jī)防傾翻裝置，其中，所述控制器上連接 有報(bào)警器。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機(jī)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(jī)的動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動(dòng)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(jī)防傾翻裝置，其中，所述動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定 線的閉合區(qū)域形狀為矩形或類(lèi)矩形。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機(jī)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(jī)防傾翻裝置，其中，所述控制器為一單片機(jī)。另外，本發(fā)明還提供一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)防傾翻方法，其包括以下 步驟
步驟1 通過(guò)水平儀測(cè)量履帶起重機(jī)水平兩個(gè)方向上的傾斜角度；
步驟2 通過(guò)編碼器測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度；
步驟3 通過(guò)力矩顯示器測(cè)量履帶起重機(jī)實(shí)時(shí)的負(fù)載信息；
步驟4:根據(jù)上述步驟得到的信息，通過(guò)控制器，根據(jù)各部件的重心位置計(jì)算出履帶起 重機(jī)當(dāng)前的重心位置；
步驟5 通過(guò)顯示器顯示出履帶起重機(jī)當(dāng)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(jī)防傾翻方法，其中，當(dāng)履帶起重機(jī)的當(dāng) 前重心位置接近其動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線時(shí)，發(fā)出報(bào)警信息。根據(jù)上述的基于力矩限制器的履帶起重機(jī)防傾翻方法，其中，所述顯示器中顯示 履帶起重機(jī)的動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動(dòng)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(jī)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷履帶起重機(jī)的重心位置，進(jìn)而控制 起重機(jī)的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機(jī)發(fā)生傾翻。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)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(jī)防傾翻裝置中限制器的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)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(jī)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(cè)量履帶起重機(jī)在水平的兩個(gè)方 向上的傾斜角度。編碼器2則用于測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度。力矩限制器3用于測(cè)量履 帶起重機(jī)實(shí)時(shí)的負(fù)載信息，如工況、臂長(zhǎng)、配重重量、吊鉤重量、臂架角度、當(dāng)前吊載等參數(shù)， 以對(duì)當(dāng)前履帶起重機(jī)的負(fù)載狀況作出及時(shí)、準(zhǔn)確的計(jì)算。優(yōu)選地，該力矩限制器3可以包含 一顯示裝置，其可實(shí)時(shí)的顯示履帶起重機(jī)當(dāng)前的力矩負(fù)載狀況，進(jìn)一步防止履帶起重機(jī)傾 翻事故的發(fā)生。控制器4通?？梢詾橐粋€(gè)單片機(jī)或其他微處理器，其是整個(gè)基于力矩限制 器的履帶起重機(jī)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(cè)量得到 的數(shù)據(jù)，以及履帶起重機(jī)各部件的重量及重心位置，根據(jù)重心合成的基本原理計(jì)算得出履 帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置。同時(shí)，在控制器4的控制下，履帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置在顯示 器5上顯示出來(lái)。在履帶起重機(jī)作業(yè)時(shí)，其重心位置有一動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線。重心在該穩(wěn)定線以內(nèi)相 對(duì)較遠(yuǎn)的距離時(shí)，履帶起重機(jī)處于相對(duì)安全的運(yùn)行狀態(tài)，不易發(fā)生傾翻事故；當(dāng)重心接近該穩(wěn)定線時(shí)，表示履帶起重機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀況很危險(xiǎn)，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(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前重心位置相對(duì)于動(dòng)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(jī)包括左右履帶部分(如圖中實(shí) 線部分所示)，以及在兩個(gè)履帶部分之間的方形區(qū)域(如圖中點(diǎn)劃線部分所示)，構(gòu)成履帶起 重機(jī)的動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線21，并且根據(jù)控制器的計(jì)算結(jié)果顯示出履帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置 22 (如圖中黑色圓點(diǎn)所示)。由圖可知，動(dòng)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(lèi)矩形。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)履帶起重機(jī)的重心位置接近動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線 時(shí)，連接在控制器上的報(bào)警器就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息，提醒操作人員小心操作，必要的時(shí) 候，在控制器的作用下，還可以通過(guò)斷電等措施限制履帶起重機(jī)向危險(xiǎn)方向的運(yùn)動(dòng)，從而有 效的防止履帶起重機(jī)發(fā)生傾翻。特別地，該報(bào)警器可以為聲光報(bào)警器，其可同時(shí)發(fā)出聲音和 光學(xué)信息，以提醒操作人員。另外，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，顯示器5為液晶顯示器，可清楚的顯示履 帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置。水平儀1則為二維電子水平儀，其可精準(zhǔn)的測(cè)出履帶起重機(jī)在 不同坡度的路面上的水平二個(gè)方向上的傾斜角度。相應(yīng)的，本發(fā)明的一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)防傾翻方法包括以下步驟 步驟1 通過(guò)水平儀測(cè)量履帶起重機(jī)水平兩個(gè)方向上的傾斜角度；
步驟2 通過(guò)編碼器測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度； 步驟3 通過(guò)力矩顯示器測(cè)量履帶起重機(jī)實(shí)時(shí)的負(fù)載信息；
步驟4 根據(jù)上述步驟得到的信息，通過(guò)控制器計(jì)算出履帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置； 步驟5 通過(guò)顯示器顯示出履帶起重機(jī)當(dāng)前的重心位置。通過(guò)采用上述方法，可有效的實(shí)時(shí)判斷履帶起重機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整操 作，從而避免履帶起重機(jī)傾翻的發(fā)生。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)履帶起重機(jī)的當(dāng)前重心位置接近其臨界穩(wěn)定線 時(shí)，還可發(fā)出相應(yīng)的報(bào)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(jī)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷履帶起重機(jī)的重心位置，進(jìn)而控制 起重機(jī)的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機(jī)發(fā)生傾翻。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易 于廣泛使用。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)該基于力矩限制器的履帶起 重機(jī)防傾翻裝置和方法進(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
一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)防傾翻裝置，其特征在于，包括:水平儀，用于測(cè)量履帶起重機(jī)水平方向上的傾斜角度；編碼器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度；力矩限制器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的實(shí)時(shí)負(fù)載信息；控制器，用于實(shí)時(shí)計(jì)算履帶起重機(jī)的重心位置，并控制重心位置的顯示；以及，顯示器；用于實(shí)時(shí)顯示履帶起重機(jī)的當(dāng)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(jī)防傾翻裝置，其特征在于，所 述控制器上連接有報(bào)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(jī)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(jī)的動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動(dòng)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(jī)防傾翻裝置，其特征在于，所 述動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線的閉合區(qū)域形狀為矩形或類(lèi)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(jī)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(jī)防傾翻裝置，其特征在于，所 述控制器為一單片機(jī)。
7.一種基于力矩限制器的履帶起重機(jī)防傾翻方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1 通過(guò)水平儀測(cè)量履帶起重機(jī)水平兩個(gè)方向上的傾斜角度；步驟2 通過(guò)編碼器測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度； 步驟3 通過(guò)力矩顯示器測(cè)量履帶起重機(jī)實(shí)時(shí)的負(fù)載信息；步驟4 根據(jù)上述步驟得到的信息，通過(guò)控制器，根據(jù)各部件的重心位置計(jì)算出履帶起 重機(jī)當(dāng)前的重心位置；步驟5 通過(guò)顯示器顯示出履帶起重機(jī)當(dāng)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(jī)防傾翻方法，其特征在于，當(dāng) 履帶起重機(jī)的當(dāng)前重心位置接近其動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線時(shí)，發(fā)出報(bào)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(jī)防傾翻方法，其特征在于，所 述顯示器中顯示履帶起重機(jī)的動(dòng)態(tài)臨界穩(wěn)定線，其中，所述動(dòng)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(jī)防傾翻裝置，其包括:水平儀，用于測(cè)量履帶起重機(jī)水平方向上的傾斜角度；編碼器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)角度；力矩限制器，用于測(cè)量履帶起重機(jī)的實(shí)時(shí)負(fù)載信息；控制器，用于實(shí)時(shí)計(jì)算履帶起重機(jī)的重心位置，并控制重心位置的顯示；以及，顯示器；用于實(shí)時(shí)顯示履帶起重機(jī)的當(dāng)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(jī)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷履帶起重機(jī)的重心位置，進(jìn)而控制起重機(jī)的具體操作，從而可有效的避免履帶起重機(jī)發(fā)生傾翻。
文檔編號(hào)B66C13/16GK101934990SQ20101050214
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)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(ài)國(guó), 馬闖 申請(qǐng)人:上海三一科技有限公司