[发明专利]一种起重机械臂架侧倾监控设备、系统、方法和工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械的起重机械领域，具体地，涉及一种起重机械臂架侧倾监控设备、系统、方法和工程机械。

背景技术

起重机械在货物起吊过程中、臂架回转过程中或是地面不平、受到风力矩时，臂架将会受到侧倾力矩的作用，对于长臂架起重机械或大吨位起重机械来说，侧倾力矩的影响更为明显，严重时可能引起侧翻等安全事故。因此，对起重机械臂架侧倾力矩的直接有效的检测非常重要。

现有技术中，起重机械的臂架侧倾安全方面的检测主要通过以下方法实现：1、在臂架对侧对称布置张力装置，其中，该张力装置包括张力杆和张力绳，并在张力绳上串联拉力传感器，从而获得臂架侧倾力矩值；2、在起重机械上设置检测单元，该检测单元包括臂架长度传感器、臂架角度传感器、臂架回转速度传感器、吊重起升速度传感器、吊重压力传感器、臂架底座水平仪及风速仪，通过这些传感器的测量值计算得到臂架侧倾力矩值；3、在起重机回转马达上设置油压压力传感器，通过进出油的压力差计算得出臂架侧倾力矩值。

以上技术方案提供的计算由桁架臂构成的臂架侧倾力矩的设备，结构复杂，且对臂架的强度和稳定性有影响，并需要对臂架的整体设计重新进行校核或改善。此外，通过臂架底座的水平度传感器、臂架位姿传感器和吊重载荷传感器或马达油压传感器来计算侧倾力矩，测量累积误差大，再加上计算误差，很难保证测量结果的准确性。此外，一般情况下，起重机械臂架包含两对及两对以上的对侧梁，并且每对对侧梁中的每个梁的侧倾力矩的大小和方向都可能不同，所以有必要根据需要计算起重机械臂架的一对或以上对侧梁的总侧倾力矩。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重机械臂架侧倾监控设备、系统、方法和工程机械，用于解决起重机械臂架侧倾的安全检测的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于计算起重机械臂架的梁的总侧倾力矩的设备，该设备包括：接收装置，用于接收所述臂架的至少一对对侧梁的应变值，该应变值至少包含所述至少一对对侧梁中的一梁的左侧应变值以及与该梁相对的一梁的右侧应变值；以及计算装置，用于根据所述应变值、所述至少一对对侧梁的截面积及对侧梁中性轴之间的距离，计算总侧倾力矩。

相应地，本发明还提供了一种起重机械臂架侧倾监控设备，该设备包括：上述用于计算起重机械臂架的梁的总侧倾力矩的设备，其中所述接收装置还用于接收所述臂架的当前回转角度；以及控制装置，用于：确定与所述当前回转角度相对应的临界侧倾力矩；及将所述总侧倾力矩与所述临界侧倾力矩进行对比，并在所述总侧倾力矩大于第一预定侧倾力矩的情况下，执行以下操作中的至少一者：控制报警装置进行报警；及控制起重机械停止工作；其中，所述第一预定侧倾力矩为所述临界侧倾力矩乘以第一预定百分比。。

相应地，本发明还提供了一种起重机械臂架侧倾监控系统，该系统包括：上述起重机械臂架侧倾监控设备；多个应变传感器，用于测量所述应变值；以及角度传感器，用于检测所述臂架的回转角度。

相应地，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述起重机械臂架侧倾监控系统。

相应地，本发明还提供了一种用于计算起重机械臂架的梁的总侧倾力矩的方法，该方法包括：接收所述臂架的至少一对对侧梁的应变值，该应变值至少包含所述至少一对对侧梁中的一梁的左侧应变值以及与该梁相对的一梁的右侧应变值；以及根据所述应变值、所述至少一对对侧梁的截面积及对侧梁中性轴之间的距离，计算总侧倾力矩。

相应地，本发明还提供了一种起重机械臂架侧倾监控方法，该方法包括：根据上述方法来计算起重机械臂架的梁的总侧倾力矩；接收所述臂架的当前回转角度；确定与所述当前回转角度相对应的临界侧倾力矩；及将所述总侧倾力矩与所述临界侧倾力矩进行对比，并在所述总侧倾力矩大于第一预定侧倾力矩的情况下，执行以下操作中的至少一者：控制报警装置进行报警；及控制起重机械停止工作；其中，所述第一预定侧倾力矩为所述临界侧倾力矩乘以第一预定百分比。

通过上述技术方案，本发明根据在起重机械臂架的梁上设置应变传感器及根据通过该应变传感器所测量的应变值计算得到的臂架的梁的总侧倾力矩来控制起重机械的操作，计算方法简单，监控方式直接有效，不仅实现了对起重机械臂架侧倾安全的准确性检测，而且提高了臂架侧倾力矩的测量精度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：