[发明专利]臂架防后倾缓冲装置

说明书

技术领域

本发明涉及变阻尼器件，具体而言，涉及一种臂架防后倾缓冲装置。

背景技术

工程机械中大型桁架臂、箱型臂由于其长细比大，在重载作用下变形显著，可看作柔性体。在加载过程中，柔性体逐渐发生变形存贮弹性势能；在突然卸载时，臂架在弹性势能的驱动下发生剧烈振动，对于仰角较大的，例如仰角达到80度左右的臂架，弹性势能释放甚至有可能驱动臂架整体倾翻。

臂架在突然卸载的冲击作用下，将在刚性转动的同时伴随自身的振动，运动形式复杂，臂架转角、角速度、角加速度均随时间发生剧烈变化，针对不同的运动参量进行缓冲可设计不同的缓冲装置。现有缓冲装置可分为刚度缓冲和阻尼缓冲两类，其中刚度缓冲的对象是臂架转角，如弹簧缓冲器，阻尼缓冲的对象是臂架角速度，如液压缓冲器。

但是无论是哪种缓冲装置，其缓冲特性都固定，使得缓冲力不可控，对工况的适应性弱，因此不适合于为大型臂架在不同工况下提供优化缓冲力。

发明内容

本发明旨在提供一种臂架防后倾缓冲装置，能够通过阻尼控制系统所获取的冲击参数信息来控制可逆相变液体的阻尼，在起重臂发生倾翻之前计算出缓冲装置的最优缓冲力，并在发生倾翻时通过可逆相变液体的快速响应实时调整缓冲力，控制精确，可以满足不同工况下的臂架后倾缓冲处理。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种臂架防后倾缓冲装置，包括：作动缸，设置在臂架支座和臂架之间，包括：主缸体；活塞腔，位于主缸体内；活塞，设置在活塞腔内，并将活塞腔分为有杆腔和无杆腔；阻尼通道，设置在活塞腔外侧，并连通有杆腔和无杆腔，还包括：场发生器，根据接收到的外部控制信号改变作动缸内的场强；阻尼控制系统，输入端连接在冲击作用件上，输出端连接在场发生器上，根据接收到的冲击参数信息得到防止臂架后倾的外部控制信号，根据外部控制信号控制场发生器的场强，其中冲击作用件为臂架或者设置在活塞上的活塞杆；在有杆腔、无杆腔和阻尼通道中内置有可逆相变液体。

进一步地，作动缸的一端固定设置在臂架支座上，另一端连接至臂架或者朝向臂架延伸，或作动缸的一端固定设置在臂架上，另一端连接至臂架支座或者朝向臂架支座延伸。

进一步地，阻尼控制系统包括：传感系统，连接至臂架，并获取冲击参数信息；阻尼控制器，接收传感系统所获取的冲击参数信息，并根据冲击参数信息输出控制信号；功率放大系统，输入端连接阻尼控制器，输出端连接至作动缸，将阻尼控制器输出的控制信号放大后输送至作动缸。

进一步地，阻尼控制系统还包括防倾翻控制参数表，防倾翻控制参数表连接至阻尼控制器，并内置防倾翻控制参数，阻尼控制器根据接收到的冲击参数信息从防倾翻控制参数表中提取相应的防倾翻控制参数。

进一步地，阻尼控制系统还包括臂架倾翻计算模块，设置在传感系统和阻尼控制器之间，接收传感系统获取的冲击参数信息，并实时计算得出防倾翻控制参数，输送至阻尼控制器。

进一步地，冲击参数信息包括下列参数之一或者任意组合：臂架转角、速度、加速度、风速、吊载重量。

进一步地，场发生器为在作动缸内产生可控磁场的线圈，或者在作动缸内产生可控电场的成对电极。

进一步地，可逆相变液体为磁流变液，场发生器设置在主缸体外周，作动缸还包括：副缸，固定设置在主缸体的外壁上，两端具有副缸盖；励磁线圈，设置在副缸的缸筒内，并与阻尼控制系统连接，阻尼通道穿过励磁线圈的中心；阻尼线圈盒，贴紧副缸的缸筒内缸壁设置，并具有励磁线圈安装槽，励磁线圈设置在励磁线圈安装槽内，阻尼通道沿长度方向贯穿阻尼线圈盒。

进一步地，阻尼通道与有杆腔和无杆腔连接的两个端口分别位于有杆腔和无杆腔的端部位置。

进一步地，副缸有多个，沿主缸体的外壁周向方向均匀设置。

进一步地，可逆相变液体为电流变液，场发生器设置在主缸体外周，作动缸还包括：副缸，固定设置在主缸体的外壁上，两端具有副缸盖；正极套和负极套，分别紧贴副缸的缸筒内壁并相对设置，正极套和负极套分别连接至阻尼控制系统，且在正极套和负极套之间形成阻尼通道。

进一步地，正极套设置在副缸内侧的缸筒内壁上，负极套设置在副缸外侧的缸筒内壁上，阻尼通道与有杆腔和无杆腔连接的两个端口分别位于有杆腔和无杆腔的端部位置。

进一步地，副缸有多个，沿主缸体的外壁周向方向均匀设置。