[发明专利]臂架角度检测装置、检测方法及具有该检测装置的起重机

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮式工程机械，具体涉及一种臂架角度检测装置、检测方法及具有该检测装置的起重机。

背景技术

随着风电、化工、高铁、桥梁等项目的建设，越来越需要超大吨位起重机，超大吨位起重机以其吊重量大、工况组合多、起升幅度高、工作范围大等特点，在各种施工作业中得以广泛应用。基于全路面起重机的发展，整车的重量也随之大幅增加，但是道路法规对整机行驶重量的明确限制，这就需要采用各种措施来降低重量保证性能。因此，桁架臂被广泛采用。

桁架臂采用与塔臂分离的结构，它可在运输的过程中独立运输，当需要时再进行安装，安装采用饺点铰接的方式。也就是说，吊臂由塔臂(主臂)和桁架臂(副臂)两部分构成，其中，塔臂作为主臂与底盘连接，起主要承载作用；副臂连接在主臂头部，以适应较大工作幅度、高度的作业要求。例如，安装风电设备等施工所要求的工作幅度比较大，仅依靠塔臂伸缩量已无法满足要求；此工况下，则需要在主臂头部加装桁架臂来实现幅度的提高。该方案当中，桁架臂一方面保证了起重性能，同时也使臂长相应大幅增加，相同幅度下的工作半径变化范围较大，全面体现了大吨位、超大吨位全路面起重机的优势。

请参见图1，该图示出了现有起重机桁架臂的工作状态示意图。

众所周知，实际起重作业时的额定吊重量根据工况计算获得，具体涉及到臂长、所挂配重吨数、支腿跨距、幅度等因素。这些因素中臂长可以根据长度传感器测算，配重量和支腿跨距可根据操作人员选择，幅度可以通过角度传感器来测算。现有技术中，通过设置在桁架臂上设置的角度传感器采集的角度参量测算整个桁架臂的幅度，然而，随着臂架长度的增加其弯曲挠度也越大，特别是在吊重作业时，桁架臂前部和尾部的挠度幅度更加明显。显然，如果仅靠前部或尾部单个角度传感器检测整个桁架臂的幅度，以此数据进行计算会产生很大的误差，计算结果与实际情况严重不符。

有鉴于此，亟待针对臂架角度检测装置进行优化设计，以有效提高臂架角度的检测精度，从而精准确定相应工况下的额定吊重量，为整机作业安全提供可靠的保障。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种臂架角度检测装置，应当该检测装置可获得较为精准的臂架角度，从而消除了臂架弯曲挠度对其工作幅度的影响。在此基础上，本发明还提供一种臂架角度检测方法及应用该臂架角度检测装置的起重机。

本发明提供的臂架角度检测装置，包括第一角度传感器、第二角度传感器及控制器；其中，所述第一角度传感器设置在所述臂架的头部，所述第二角度传感器设置在所述臂架的尾部；所述控制器实时获取所述第一角度传感器和第二角度传感器采集的角度信号，并根据预设条件确定并输出所述臂架的实际角度值信号。

优选地，所述预设条件为：γ＝K*(α+β)/2；式中，γ为实际角度值信号，α为第一角度传感器采集的角度信号，β为第二角度传感器采集的角度信号，K为臂架弯曲挠度系数阈值。

优选地，所述臂架弯曲挠度系数阈值K根据臂架长度确定。

优选地，还包括设置在操纵台上的显示器，所述显示器根据所述控制器输出的实际角度值信号显示臂架的角度。

优选地，所述控制器为PLC可编程控制器，并基于CAN协议输出所述臂架的实际角度值信号。

优选地，还包括设置在臂架中部的第三角度传感器，所述控制器实时获取所述第一角度传感器、第二角度传感器和第三角度传感器采集的角度信号，并根据预设条件确定并输出所述臂架的实际角度值信号。

本发明提供的臂架角度检测方法，实时采集所述臂架头部和臂架尾部的角度信号；并根据所述臂架头部和臂架尾部的角度信号及预设条件确定并输出所述臂架的实际角度值信号。

优选地，根据CAN协议输出所述臂架的实际角度值信号。

本发明提供的起重机，包括底盘及设置在所述底盘上的臂架，以及如前所述的臂架角度检测装置。

优选地，所述起重机为轮式起重机。

本发明所述的臂架角度检测装置通过安装在臂头和臂尾的两个角度传感器实现检测，并根据两个角度传感器所采集的角度信号确定整个臂架的实际角度，实际检测结果的最终输出。应用本发明可完全规避臂架弯曲挠度的影响，有效提高了臂架角度的检测精度；从而为计算相应工况下的臂架幅度及额定吊重量提供了可靠的保障，大大提高了整机作业的安全可靠性。

此外，与现有技术相比，该方案具有设计合理，且结构简单紧凑的特点，装配占用空间小，在不影响其他部件功能实现的基础上，具有较好的可操作性。