汽车起重机力矩限制器及其限制方法与流程

本发明涉及一种汽车起重机力矩限制器及其限制方法。

背景技术：
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由于汽车起重机经常工作在复杂恶劣的环境中，若发生事故，会造成生命财产的重大损失。为保证其安全作业，力矩限制器就成为非常重要的保护装置。现今常用的机械式汽车起重机力矩限制器其重量检测部分通常分为钢丝绳取力和变幅油缸取力两种，前者直接使用传感器在钩头钢丝绳上测得钢丝绳所受拉力，按钢丝绳受力与吊重物的正比关系就可以得到重物重量，数据处理过程方便，但由于汽车起重机自身的工作特性，测力传感器很容易发生损坏，影响正常工作。变幅油缸取力的方法为使用两个油压传感器分别测得上下油缸的油压，得到压力差值，然后结合起重机的其他结构参数按一定的公式算得吊重重量，采用这种方法就必须建立准确的汽车起重机数学模型。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种汽车起重机力矩限制器及其限制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种汽车起重机力矩限制器，其组成包括：壳体，所述的壳体表面设有控制面板，所述的控制面板上设有液晶显示屏、键盘、状态指示灯、报警器，所述的壳体下方设有传感器接口，所述的传感器接口与壳体内部的信号采集模块电联接，所述的信号采集模块与A/D转换芯片电联接，所述的A/D转换芯片与数据处理模块电联接，所述的数据处理模块通过光电隔离器与报警模块、制动保护模块电联接。

所述的汽车起重机力矩限制器，所述的信号采集模块包括长度传感器、角度传感器、上腔油压传感器、下腔油压传感器、高度限位传感器，所述的长度传感器、角度传感器、上腔油压传感器、下腔油压传感器与所述的A/D转换芯片电联接，所述的高度限位传感器与光电隔离器电联接，所述的光电隔离器与所述的数据处理模块电联接。

所述的汽车起重机力矩限制器，所述的数据处理模块采用单片机W78E516，所述的数据处理模块与所述的液晶显示屏、所述的键盘、存储器电联接。

一种所述的汽车起重机力矩限制器的限制方法，该方法包括如下步骤：

信号采集模块通过传感器接口采集长度传感器、角度传感器、上腔油压传感器、下腔油压传感器的模拟量信号，模拟量信号为4-20mA电流信号，经过转换成为0-4电压信号后送到A/D转换芯片TLC2543进行测量，采集高度限位传感器的开关量信号，经过光电隔离后送到单片机 W78E516进行处理，单片机 W78E516结合汽车起重机的工作状况和结构参数，计算并显示出起重机的臂长、仰角、载重、力矩百分比的参数，判断是否有报警及制动保护信号，并通过状态指示灯和报警器作出相应处理，当汽车起重机处于危险操作状况时，报警制动保护部分会为操作员提供声光预警，当情况紧急时，制动保护部分会强制停止危险操作，以保证起重机的安全。

本发明的有益效果：

本发明信号采集部分负责采集模拟量信号和开关量信号，模拟量信号有长度传感器信号、角度传感器、变幅油缸上、下腔油压传感器信号，均为4-20mA电流信号，经过转换成为0-4电压信号后送到A/D转换芯片 TLC2543测量，高度限位传感器为开关量信号，经过光电隔离后送到单片机 W78E516处理，用以防止起重机吊钩过卷。

本发明数据处理部分的核心为单片机W78E516，各模拟量及开关量信号经过处理后送入单片机，结合汽车起重机的工作状况和结构参数，W78E516计算并显示出起重机的臂长、仰角、载重、力矩百分比等参数，判断是否有报警及制动保护信号，并作出相应处理，通过键盘可以方便地对起重机的各项结构参数、报警参数等进行设置，通过键盘输入的各项参数也由W78E516处理，并存入可掉电保存的存储器芯片 24C256中，当汽车起重机处于危险操作状况时，报警制动保护部分会为操作员提供声光预警，当情况紧急时，制动保护部分会强制停止危险操作，以保证起重机的安全。

本发明既大大减少了调试时间，又保证了系统准确可靠的运行，根据现场调试结果，误差可以控制在 2％以内。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的内部结构框图。

具体实施方式：

实施例1：

一种汽车起重机力矩限制器，其组成包括：壳体1，所述的壳体表面设有控制面板2，所述的控制面板上设有液晶显示屏3、键盘4、状态指示灯5、报警器6，所述的壳体下方设有传感器接口7，所述的传感器接口与壳体内部的信号采集模块8电联接，所述的信号采集模块与A/D转换芯片9电联接，所述的A/D转换芯片与数据处理模块10电联接，所述的数据处理模块通过光电隔离器11与报警模块12、制动保护模块13电联接。

实施例2：

根据实施例1所述的汽车起重机力矩限制器，所述的信号采集模块包括长度传感器14、角度传感器15、上腔油压传感器16、下腔油压传感器17、高度限位传感器18，所述的长度传感器、角度传感器、上腔油压传感器、下腔油压传感器与所述的A/D转换芯片电联接，所述的高度限位传感器与光电隔离器电联接，所述的光电隔离器与所述的数据处理模块电联接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的汽车起重机力矩限制器，所述的数据处理模块采用单片机W78E516，所述的数据处理模块与所述的液晶显示屏、所述的键盘、存储器19电联接。

实施例4：

一种实施例1-3之一所述的汽车起重机力矩限制器的限制方法，该方法包括如下步骤：

信号采集模块通过传感器接口采集长度传感器、角度传感器、上腔油压传感器、下腔油压传感器的模拟量信号，模拟量信号为4-20mA电流信号，经过转换成为0-4电压信号后送到A/D转换芯片TLC2543进行测量，采集高度限位传感器的开关量信号，经过光电隔离后送到单片机 W78E516进行处理，单片机 W78E516结合汽车起重机的工作状况和结构参数，计算并显示出起重机的臂长、仰角、载重、力矩百分比的参数，判断是否有报警及制动保护信号，并通过状态指示灯和报警器作出相应处理，当汽车起重机处于危险操作状况时，报警制动保护部分会为操作员提供声光预警，当情况紧急时，制动保护部分会强制停止危险操作，以保证起重机的安全。