专利名称：起重机主臂保护装置、保护方法和起重机的制作方法
技术领域：
本发明涉及起重机领域，具体而言，涉及一种起重机主臂保护装置、保护方法和一种起重机。
背景技术：
随着筒式臂起重机的大型化，超起技术随之而生。但是，在使用超起的过程中，主臂存在被反向折断的风险，比如超起装置的卷扬机构出现故障，致使不能正常放绳，如果继续伸臂，主臂可能会被折断；或是主臂伸臂速度过快，超起装置的卷扬机构放绳 速度跟不上主臂伸臂速度，这时也有可能把主臂折断。因此，为降低起重机主臂被超起装置反向折断的风险，提出一种起重机主臂保护装置仍是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提出了一种起重机主臂保护装置，以降低起重机主臂被反向折断的风险。有鉴于此，本发明提出了一种起重机主臂保护装置，所述起重机具有超起装置，所述超起装置包括卷扬机构，所述主臂包括多个依次套设的、可伸缩臂节，包括控制器和沿主臂长度方向设置于主臂上不同位置的、多个角度检测元件；所述角度检测元件分别用于获取所述主臂的角度信息；所述控制器用于比较各角度检测元件获取到的角度信息，并在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述起重机采取应急措施。在该技术方案中，通过角度检测元件和控制器的配合，可以在起重机工作过程中实时检测起重机的主臂是否存在被反向折断的风险，从而能够根据检测结果对起重机进行控制，保证主臂的安全运作。这里的角度信息可以有多种情况，比如主臂与水平面之间的夹角、主臂与竖直面之间的夹角或是主臂与其他指定平面之间的夹角，在不同情况下，各个角度信息之间存在对应的角度差的关系，因而可以根据采用的角度信息的情况，结合相应的角度差关系，实现对起重机主臂状态的判断。在上述技术方案中，优选地，所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述卷扬机构停止作业；和/或所述起重机上设有报警装置，所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述报警装置发出警报。在该技术方案中，通过向卷扬结构发出停止命令，能够及时停止卷扬结构的动作，保证主臂不被折断。同时，通过设置报警装置，即使卷扬结构在主臂即将折断时未能自动停止动作，也能够警示操作人员主臂将被折断，从而通过人工操作停止卷扬结构的动作，保证主臂不被折断。在上述技术方案中，优选地，所述角度信息为所述主臂与水平面之间的夹角，则所述控制器在检测到所述多个角度检测元件在所述主臂上的高度与其获取的对应的角度信息呈正相关的情况下，控制所述起重机采取应急措施。在该技术方案中，将主臂设置有超起装置的一侧称为后方，则相对方向为前方，主臂在工作状态下，往往是向前方倾斜。该方案中，主臂与水平面之间的夹角是指主臂前方与水平面之间形成的夹角，在正常状态下应该为锐角。当主臂被反向拉动时，会使得处于主臂更高位置的角度检测元件获取的夹角更大，导致多个角度检测元件之间的角度差增大，因而可以根据角度检测元件的设置高度与其获取的角度信息之间的关系判断主臂的状况。在上述技术方案中，优选地，所述角度信息为所述主臂与竖直面之间的夹角，则所述控制器在检测到所述多个角度检测元件在所述主臂上的高度与其获取的对应的角度信息呈负相关的情况下，控制所述起重机采取应急措施。在该技术方案中，主臂与竖直面之间的夹角是指主臂后方与竖直面之间形成的夹角，在正常状态下应该为锐角。在主臂被反向拉动时，会使得处于主臂更高位置的角度检测元件获取的夹角更小，导致多个角度检测元件之间的角度差减小，因而可以根据角度检测、元件的设置高度与其获取的角度信息之间的关系判断主臂的状况。在上述任一技术方案中，优选地，所述多个角度检测元件中的至少一个设于所述主臂的第一节臂上，所述多个角度检测元件中的至少一个设于所述主臂的末节臂上。在该技术方案中，第一节臂和末节臂分别为发生最大形变和最小形变的位置，通过对这两个位置分别进行角度测量，便于提高测量和判断的准确性。在上述任一技术方案中，优选地，还包括主臂速度获取装置，用于获取所述主臂的伸缩速度；卷扬转速检测装置，用于获取所述卷扬机构的转速；所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围、且所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速超出预设关系时控制卷扬机构，以使所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系，和/或控制所述主臂的伸缩油缸，以使所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系。根据本发明的又一方面，还提出了一种起重机，包括上述任一项所述的起重机主臂保护装置。根据本发明的又一方面，还提出了一种起重机主臂保护方法，所述起重机具有超起装置，其特征在于，包括以下步骤分别在所述主臂两个不同位置获取主臂的角度信息；比较各位置点所获得的所述角度信息；当各角度信息之间的比较结果超出预定范围时，控制所述起重机采取应急措施。通过以上技术方案，可以能够检测主臂的实时角度，并控制卷扬及主臂，防止主臂被拉弯或拉折。在该技术方案中，通过角度检测元件和控制器的配合，可以在起重机工作过程中实时检测起重机的主臂是否将要被折断，从而能够根据检测结果对起重机进行控制，保证主臂的安全运作。这里的角度信息可以有多种情况，比如主臂与水平面之间的夹角、主臂与竖直面之间的夹角或是主臂与其他指定平面之间的夹角，在不同情况下，各个角度信息之间存在对应的角度差的关系，因而可以根据采用的角度信息的情况，结合相应的角度差关系，实现对起重机主臂状态的判断。在上述技术方案中，优选地，所述应急措施包括以下至少之一发出警报、所述超起装置的卷扬机构停止动作、停止主臂动作。
图I示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护装置的结构的示意图；图2A至图2C示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护装置上的角度检测元件获取角度信息的示意图；图3示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护方法的流程图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。图I示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护装置的结构的示意图。如图I所示，根据本发明的实施例的起重机主臂保护装置，该起重机具有超起装置106，该超起装置106包括卷扬机构，主臂102包括多个依次套设的、可伸缩臂节，包括控制器和沿主臂102长度方向设置于主臂102上不同位置的、多个角度检测元件104 ;角度检测元件104分别用于获取主臂102的角度信息；控制器用于比较各角度检测元件104获取到的角度信息，并在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制起重机采取应急措施。在该技术方案中，通过角度检测元件104和控制器的配合，可以在起重机工作过程中实时检测起重机的主臂102是否存在被反向折断的风险，从而能够根据检测结果对起重机进行控制，保证主臂102的安全运作。这里的角度信息可以有多种情况，比如主臂102与水平面之间的夹角、主臂102与竖直面之间的夹角或是主臂102与其他指定平面之间的夹角，在不同情况下，各个角度信息之间存在对应的角度差的关系，因而可以根据采用的角度信息的情况，结合相应的角度差关系，实现对起重机主臂状态的判断。在上述技术方案中，优选地，控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制卷扬机构停止作业；和/或起重机上设有报警装置108，控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制报警装置108发出警报。在该技术方案中，通过向卷扬结构发出停止命令，能够及时停止卷扬结构的动作，保证主臂不被折断。同时，通过设置报警装置108，即使卷扬结构在主臂102即将折断时未能自动停止动作，也能够警示操作人员主臂102将被折断，从而通过人工操作停止卷扬结构的动作，保证主臂102不被折断。在上述技术方案中，优选地，角度信息为主臂102与水平面之间的夹角，则控制器在检测到多个角度检测元件在主臂102上的高度与其获取的对应的角度信息呈正相关的情况下，控制起重机采取应急措施。在该技术方案中，将主臂102设置有超起装置的一侧称为后方，则相对方向为前方，主臂102在工作状态下，往往是向前方倾斜。该方案中，主臂102与水平面之间的夹角是指主臂102前方与水平面之间形成的夹角。当主臂102处于正常状态时，角度检测元件104在主臂102更高位置所获取的夹角小于或等于更低位置所获取的角度；当主臂102受到超起装置的反向拉力时，会使得处于主臂102越高位置的角度检测元件104获取的夹角越大，导致位于上方的角度检测元件104检测到的位于下方的角度检测元件104之间的角度差增大，若角度差增大至超过预设的角度差阈值时，说明主臂102存在被反向折断的风险。因而可以根据在主臂不同高度上获取的主臂角度信息之间的关系可以判断主臂是否存在被折断的风险。在上述技术方案中，优选地，角度信息为主臂102与竖直面之间的夹角，则控制器在检测到多个角度检测元件104在主臂102上的高度与其获取的对应的角度信息呈负相关的情况下，控制起重机采取应急措施。在该技术方案中，主臂102与竖直面之间的夹角是指主臂102后方与竖直面之间形成的夹角。当主臂102处于正常状态时，角度检测元件104在主臂102更高位置所获取的夹角大于或等于更低位置所获取的角度；在主臂102被反向拉动时，会使得处于主臂102越高位置的角度检测元件104获取的夹角越小，导致位于上方的角度检测元件104与位于 下方的角度检测元件104之间的角度差减小，若角度差减小至低于预设的角度差阈值时，说明主臂102存在被折断的风险。在上述任一技术方案中，优选地，多个角度检测元件104中的至少一个设于主臂102的第一节臂上，多个角度检测元件104中的至少一个设于主臂102的末节臂上。在该技术方案中，第一节臂和末节臂分别为发生最大形变和最小形变的位置，通过对这两个位置分别进行角度测量，便于提高测量和判断的准确性。在上述任一技术方案中，优选地，还包括主臂速度获取装置，用于获取所述主臂的伸缩速度；卷扬转速检测装置，用于获取所述卷扬机构的转速；所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围、且所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速超出预设关系时控制卷扬机构，以使所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系，和/或控制所述主臂的伸缩油缸，以使所述主臂的伸缩速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系。在该技术方案中，在主臂102处于正常状态下时，超起装置106的卷扬机构的转速与主臂102的伸缩速度存在一定的关系，比如其比值处于一个固定的数值范围内，若超出该数值范围，则可能导致主臂102发生折断。通过调节超起装置106的卷扬的转速和/或主臂102的伸缩速度，使两者相匹配，防止主臂102反向弯曲或反向折断。图2A至图2C示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护装置上的角度检测元件获取角度信息的示意图。如图2A所示，正常工作状态下主臂102处于正常状态，主臂102的顶端为A点，主臂102与超起装置106连接处为C点，可以在主臂102上A点与C点之间设置多个角度检测单元104,比如设置在A点、C点或B点。在一种优选情况下，可以在A点和C点分别设置一角度检测单元104，以获取对应的角度信息。这里的角度信息是指角度检测单元104获取的主臂102与某个参照基准之间的夹角。
如图2B所示，上述参照基准可以为水平面112，则当主臂102发生反向弯曲时，获取A点、B点和C点处的主臂102与水平面112之间分别形成的角度为角a，角3，角Y，经过测量可得角a>角角Y，而A点高度〉B点高度〉C点高度，那么显然，角度检测元件104在主臂102上的位置高度与角度检测元件104检测到的实时角度成正相关，则判定主臂102将要被折断，需要及时采取应急措施，这里的应急措施可以为报警、停止卷扬机构、伸缩油缸的动作。当然，如因卷扬机构和伸缩油缸的速度不匹配导致存在折断风险，这里的应急措施还可以为对卷扬转速和/或主臂102的伸缩速度进行实时调节，使之相互匹配，从而避免主臂被折断。如图2C所示，还可以选取竖直面114为参照基准，则当主臂102发生反向弯曲时，获取A点、B点和C点处的主臂102与竖直面114之间分别形成的角度为角a，，角P ’，角Y，，经过测量可得角Y，>角P’〉角a，，而A点高度〉B点高度〉C点高度，那么显然，角度检测元件104在主臂102上的位置高度与角度检测元件104检测到的实时角度成负相关， 则判定主臂102将要被折断，需要及时采取紧急措施。另外，本发明还提供了一种起重机，包括上述任一技术方案中的具有超起装置的起重机的主臂状态检测装置。图3示出了根据本发明的实施例的起重机主臂保护方法的流程图。如图3所示，根据本发明的实施例的起重机主臂保护方法，包括以下步骤步骤302，分别在主臂两个不同位置获取主臂的角度信息。步骤304，比较各位置点所获得的角度信息。步骤306，当各角度信息之间的比较结果超出预定范围时，控制起重机采取应急措施。这里的不同位置，是指沿主臂长度方向上的不同位置。当主臂处于正常状态下时，其不同位置处的倾斜角度之间的角度差处于预设的角度范围。具体的角度范围与该倾斜角度的具体意义有关若该倾斜角度为主臂与水平面之间的夹角，当主臂处于正常状态时，处于主臂越高位置的夹角越小；当主臂被反向拉动时，会使得处于主臂越高位置的夹角越大，导致位于上方的夹角与位于下方的夹角之间的角度差增大，若角度差增大至超过预设的角度差阈值时，说明主臂存在被折断的风险。若该倾斜角度为主臂与竖直面之间的夹角，当主臂处于正常状态时，处于主臂越高位置的夹角越大；当主臂被反向拉动时，会使得处于主臂越高位置的夹角越小，导致位于上方的夹角与位于下方的夹角之间的角度差减小，若角度差减小至低于预设的角度差阈值时，说明主臂存在被折断的风险。在判定主臂将要被折断时，需要及时采取应急措施，这里的应急措施可以为报警、停止卷扬机构、伸缩油缸的动作。当然，如因超起装置的卷扬机构和主臂伸缩油缸的速度不匹配导致存在折断风险，这里的应急措施还可以为对卷扬转速和/或主臂的伸缩速度进行实时调节，使之相互匹配，从而避免主臂被折断。以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中，超起装置的卷扬或棘轮发生故障，或者卷扬收放绳速度跟不上主臂伸缩速度时，如果主臂继续运行，都可能发生反向弯曲甚至反向折断。本发明提出了一种具有超起装置的起重机的主臂状态检测装置，能够对主臂的实时状态进行检测，判断是否将要发生折断，以便进行相应的处理，避免主臂发生折断。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于 限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种起重机主臂保护装置，所述起重机具有超起装置，所述超起装置包括卷扬机构，所述主臂包括多个依次套设的、可伸缩臂节，其特征在于，包括控制器和沿主臂长度方向设置于主臂上不同位置的、多个角度检测元件； 所述角度检测元件分别用于获取所述主臂的角度信息； 所述控制器用于比较各角度检测元件获取到的角度信息，并在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述起重机采取应急措施。
2.根据权利要求I所述的起重机主臂保护装置，其特征在于，所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述卷扬机构停止作业；和/或 所述起重机上设有报警装置，所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围吋，控制所述报警装置发出警报。
3.根据权利要求I所述的起重机主臂保护装置，其特征在于，所述角度信息为所述主臂与水平面之间的夹角，则所述控制器在检测到所述多个角度检测元件在所述主臂上的高度与其获取的对应的角度信息呈正相关的情况下，控制所述起重机采取应急措施。
4.根据权利要求I所述的起重机主臂保护装置，其特征在于，所述角度信息为所述主臂与竖直面之间的夹角，则所述控制器在检测到所述多个角度检测元件在所述主臂上的高度与其获取的对应的角度信息呈负相关的情况下，控制所述起重机采取应急措施。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的起重机主臂保护装置，其特征在于，所述多个角度检测元件中的至少ー个设于所述主臂的第一节臂上，所述多个角度检测元件中的至少ー个设于所述主臂的末节臂上。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的起重机主臂保护装置，其特征在于，还包括 主臂速度获取装置，用于获取所述主臂的伸縮速度； 卷扬转速检测装置，用于获取所述卷扬机构的转速； 所述控制器还用于在各角度信息之间的角度差超出预定范围、且所述主臂的伸縮速度与所述卷扬机构的转速超出预设关系时 控制卷扬机构，以使所述主臂的伸縮速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系，和/或 控制所述主臂的伸缩油缸，以使所述主臂的伸縮速度与所述卷扬机构的转速符合预设关系。
7.—种起重机，其特征在于，包括如权利要求I至6中任一项所述的起重机主臂保护装置。
8.—种起重机主臂保护方法，所述起重机具有超起装置，其特征在于，包括以下步骤 分别在所述主臂两个不同位置获取主臂的角度信息； 比较各位置点所获得的所述角度信息； 当各角度信息之间的比较结果超出预定范围时，控制所述起重机采取应急措施。
9.根据权利要求8所述的起重机主臂保护方法，其特征在干，所述应急措施包括以下至少之ー 发出警报、所述超起装置的卷扬机构停止动作、停止主臂动作。
全文摘要
本发明提供了一种起重机主臂保护装置，所述起重机具有超起装置，所述超起装置包括卷扬机构，所述主臂包括多个依次套设的、可伸缩臂节，包括控制器和沿主臂长度方向设置于主臂上不同位置的、多个角度检测元件；所述角度检测元件分别用于获取所述主臂的角度信息；所述控制器用于比较各角度检测元件获取到的角度信息，并在各角度信息之间的角度差超出预定范围时，控制所述起重机采取应急措施。根据本发明还提出了一种起重机和一种起重机主臂保护方法。通过本发明的技术方案，能够对主臂的实时状态进行检测，判断是否将要发生折断，以便进行相应的处理，避免主臂发生折断。
文档编号B66C23/90GK102730584SQ20121021592
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者姜成武, 李松云, 李礼 申请人:三一重工股份有限公司