[发明专利]一种多级液压缸换级点起竖角度测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及起竖角度测量领域，尤其涉及一种多级液压缸换级点起竖角度测量系统及测量方法。

背景技术

基于多级液压缸的起竖装置在起竖过程中，多级液压缸换级时由于活塞杆截面积突变，造成换级冲击，引起起竖装置明显晃动，对起竖装置造成不良影响。为克服换级冲击，一般采取到达换级点起竖角度前提前减速，起竖装置速度变慢，当起竖角度大于换级点对应的起竖角度后，起竖装置再加速。

在起竖装置起竖、回平过程中，由于换级点起竖角度不准确，需要在预估的换级点起竖角度提前约3度减速，待平稳换级后，再加速。多级液压缸换级点通常有2个～3个，将导致起竖时间增长，难以满足起竖时间要求。因此获取准确的换级点起竖角度非常必要。

换级点起竖角度一般采取人工观察法和理论计算法实现。人工观察法是起竖装置缓慢起竖、回平过程中，调试人员先观察，直到换级冲击发生时，记录起竖角度，该方法缺点是换级点起竖角度误差大。理论计算法是通过多级液压缸换级点设计伸出位移，间接计算换级点的起竖角度，该方法虽然误差减小，但是由于起竖装置变形等因素影响，计算得到的换级点起竖角度不准确。

发明内容

鉴于以上分析，本发明提出一种多级液压缸换级点起竖角度测量系统及测量方法，采用激光测距仪测量多级液压缸伸出位移数据，同时利用角度传感器测量起竖角度数据，确定换级点起竖角度，解决通过人工判读和间接计算得到换级点起竖角度不准确的问题。

一种多级液压缸换级点起竖角度测量系统，

所述系统包括多级液压缸、起竖装置、角度传感器、数据采集装置和激光测距仪；

所述多级液压缸的上支点与起竖装置连接；所述角度传感器的转轴与起竖装置的转轴同轴连接；所述激光测距仪的感应部件及激光发射装置分别与多级液压缸的上支点和下支点同轴连接；

所述激光测距仪的输出端及角度传感器的输出端均与数据采集装置的输入端连接。

角度传感器的转轴与起竖装置的转轴同轴连接能够保证精确测量角度值。激光测距仪的感应部件与多级液压缸的上支点同轴连接能够保证精确测量多级液压缸的伸出位移值。

进一步地，所述多级液压缸用于驱动起竖装置实现起竖和回平动作；

所述起竖装置用于固定待发射装置；

所述电源用于为计算机、数据采集卡、角度传感器和激光测距仪供电；

所述角度传感器用于测量起竖装置的角度；

所述计算机用于数据计算，提供数据采集卡安装环境；

所述数据采集卡安装于计算机中，用于采集激光测距仪的位移数据和角度传感器的角度数据；

激光测距仪用于测量多级液压缸的伸出位移。

本发明还提供一种利用上述系统的多级液压缸换级点起竖角度测量方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、搭建所述多级液压缸换级点起竖角度测量系统；

步骤二、启动电源供电；

步骤三、多级液压缸驱动起竖装置缓慢起竖，采集起竖角度和多级液压缸伸出位移值，确定起竖过程多个换级点起竖角度值；

步骤四、多级液压缸驱动起竖装置缓慢回平，采集起竖角度和多级液压缸伸出位移值，确定回平过程多个换级点起竖角度值。

进一步地，所述步骤三具体包括：

步骤3.1、理论设计并记录多级液压缸在起竖过程中的每个换级点的伸出位移值；

步骤3.2、所述多级液压缸驱动起竖装置从0°开始起竖；

步骤3.3、当激光测距仪测量出的多级液压缸的伸出位移值与理论设计的多级液压缸起竖过程第一个换级点的伸出位移值相等时，所述计算机记录此时角度传感器的角度值数据，所述角度值数据即为多级液压缸起竖过程第一个换级点的起竖角度值；

步骤3.4、所述多级液压缸继续驱动起竖装置起竖，直至所有换级点的起竖角度值均被记录；

步骤3.5、所述多级液压缸驱动起竖装置缓慢起竖至90°时，多级液压缸起竖过程换级点起竖角度测量结束。

进一步地，所述步骤四具体包括：

步骤4.1、理论设计并记录多级液压缸在回平过程中的每个换级点的伸出位移值；

步骤4.2、所述多级液压缸驱动起竖装置从90°开始回平；

步骤4.3、当激光测距仪测量出的多级液压缸的伸出位移值与理论设计的多级液压缸回平过程第一个换级点的伸出位移值相等时，所述计算机记录此时角度传感器的角度值数据，所述角度值即为多级液压缸回平过程第一个换级点的起竖角度值；