[发明专利]一种起重机伸缩油缸检测及保护装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及带有伸缩臂的起重机领域，尤其涉及一种起重机伸缩油缸检测及保护装置和方法。

背景技术

由于单缸插销式伸缩系统可以大幅提升起重机主臂的吊重性能，因而被广泛应用于中大吨位的起重机产品。

单缸插销系统的伸缩油缸活塞杆一端固定在主节臂，伸缩油缸缸筒在各节臂的内部的滑槽内滑动。伸缩油缸缸筒上的缸销和臂销的不同组合，可以实现伸缩油缸与各节臂的连接和分离，进而可以实现带臂伸缩和空缸伸缩。

图1是示例性的两节臂单缸插销伸缩系统示意图，伸缩油缸可以通过缸销带动二节臂伸缩，臂销用于将二节臂与主节臂刚性连接。实际应用的多为五节臂组合以上。

带臂伸、带臂缩、空缸伸、空缸缩等多个状态，不同变幅角度，伸缩臂的数量和组合工况，对应伸缩油缸负载大小不同，所以伸缩油缸内油压值大小也是不同的。由于油路管路上的电磁阀的开口越大，流量越大，伸缩动作就会越快，因此为保证伸缩动作的平稳，对电磁阀的开口大小调节有很高的要求。

当由于油路管路破损、阀路损坏造成漏油时，伸缩油缸内压力建立不起来，油压值会偏小。例如：图1中，二节臂伸臂后，若因大腔油路问题造成大腔内液压油漏空，则拔臂销后，大腔内无压力支撑，在油缸和伸缩臂自身重力以及小腔油压的巨大压力作用下，会造成伸出的臂快速坠落，极易造成车辆损坏和安全事故。

当由于主臂受力变形、长时间没做润滑保养等原因，造成伸缩油缸伸缩动作阻力变大，无法正常主臂伸缩时，容易造成油缸内压力过大，强行加压会对整个系统造成损坏。

当检测末节臂失效，伸缩油缸过伸，伸缩油缸头部碰撞到主臂臂头时，受瞬间撞击影响，油压波动会非常剧烈。

当带臂缩时，大腔压力应该比小腔压力小一些，如果压差过大，缩的速度也会过快；若压差过小，动作就会太慢。根据压差值实时调节电磁阀和油泵，可以提高系统平稳性能。

在现有技术中，为了防止油压过高，经常采用溢流阀技术：在液压油路管路中，添加溢流阀，当油压达到溢流阀的上限值时，液压油通过溢流阀回到油箱，保证油路压力不高于某个上限值，进而保护系统安全。但是该溢流阀技术只能保证油路压力不高于某个上限值，无法清楚知道油压的变化情况。当油压过小时，无法得知油压信息，同时也无法进行调节油泵、电磁阀及发动机等相应处理。

现有技术中还采用了臂位检测技术。该技术通过接近开关进行每节臂的臂位检测，判断出臂位信息，即现在伸缩油缸处于第几节臂的范围内。当检测到末节臂时，做出相应判断，预防油缸过伸。但是通过臂位检测技术只能对过伸情况起预防作用，而当伸臂速度过快，油缸与主臂臂头发生碰撞时，无相应处理。

此外，现有技术中还采用伸缩油缸长度测量技术：用一个臂位长度传感器测量单缸插销伸缩油缸伸缩长度。但是该技术只是对结果的检测，而对于伸缩速度变快、变慢或无法伸缩的原因，则不能做出判断。

在现有技术中，操作人员主要靠操作操纵手柄来控制电磁阀开口的大小和/或油泵排量大小，进而控制伸缩动作的快慢。例如，操纵手柄扳动越大，电磁阀开口越大，流量越大，伸缩动作速度就会越快。但这种方式以操纵人员对操纵手柄的操纵为依据，对操纵人员的操纵技能有较高要求。并且对被控对象的被控变量（伸缩油缸伸缩快慢）没有一个量化的反馈信息。难以保证系统的平稳安全性。

现实当中单缸插销系统经常会出现拔臂销困难的情况。主要原因可分为两类：一是伸缩油缸油压建立不起来，无法伸臂，使得臂销不能脱钩；二是臂销油缸故障，无法进行拔臂销。但是从目前的技术来说，还无法判断是哪种原因导致的臂销无法拔出。

以上几个例子现实中都发生过，所以对伸缩油缸状态的检测是十分必要的。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个方面提供一种起重机伸缩油缸检测及保护装置，包括大腔压力传感器、小腔压力传感器、控制器、伸缩油缸以及伸缩油缸调节器，其中：

大腔压力传感器分别与伸缩油缸和控制器连接；

小腔压力传感器分别与伸缩油缸和控制器连接；

控制器与伸缩油缸调节器连接；

伸缩油缸调节器与伸缩油缸连接。

进一步包括：大腔压力传感器测量伸缩油缸的大腔油压；小腔压力传感器测量伸缩油缸的小腔油压；

控制器根据大腔压力传感器反馈的大腔油压和小腔压力传感器反馈的小腔油压，控制输出到伸缩油缸调节器上的电信号，通过该电信号控制伸缩油缸大、小腔进出液压油量的变化，以调节大、小腔油压。