[发明专利]一种臂式斗轮堆取料机俯仰机构角度检测方法

说明书

技术领域

本发明属于臂式斗轮堆取料机技术领域，具体涉及一种臂式斗轮堆取料机俯仰机构角度检测方法。

背景技术

臂式斗轮堆取料机是一种大型高效堆取料设备，是能利用斗轮连续取料、利用堆取料机悬臂上带式输送机连续堆取料的有轨式装卸机械。

臂架型斗轮堆取料机由斗轮机构、回转机构、带式输送机、尾车、俯仰与运行机构组成，臂式斗轮堆取料机俯仰机构的作用是支承斗轮和臂架的重量，并能改变斗轮的高度，使斗轮及前臂架可以在不同角度（高度）上堆料或取料作业，随着斗轮及前臂架高度的变化，对堆取料机设备的重心有着较大影响，堆取料机俯仰机构及前臂架角度过高及过低都有可能造成堆取料机回转的重心超出安全范围，甚至出现堆取料机倾倒事故，因此，许多工矿企业对堆取料机在制造、检修及维护过程中对堆取料机俯仰机构工作角度变化都采取了很多的安全监控措施，比如在对料机俯仰机构行程采用双限位或者用旋转编码器来控制，这些都取得了一些效果，但这些技术中采用双限位只是对俯仰机构的上、下极限位置进行控制；旋转编码器是间接控制，控制精度较差且环节多。

经检索发现，实用新型专利《一种堆取料机的大臂俯仰角度检测装置》申请号：CN201020263873，该实用新型公开了一种堆取料机的大臂俯仰角度检测装置，包括用于固定在大臂上的圈式电位器、与圈式电位器的转动轴同轴固定连接的钟摆锤、以及用于根据圈式电位器的阻值变化生成并输出与之对应的电压信号的转换电路，该实用新型的大臂俯仰角度检测装置可以固定在堆取料机大臂的任意位置，体积小巧，安装方便，故障环节少，可靠性高，适合应用于港口、码头、冶金、水泥、发电厂等多尘、湿度大的场所，但是，日常生产过程中，由于环境差、积料等原因，对其性能产生影响，还有该技术通过阻值变化间接测量，本身精度也会差一些。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种臂式斗轮堆取料机俯仰机构角度检测方法，能准确测定堆取料机俯仰机构的角度变化，进而还能实现料机斗轮高度的准确定位。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种臂式斗轮堆取料机俯仰机构角度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）确定以回转机构的回转点为A点，以俯仰油缸缸体与回转机构底座的铰接点为B点，以俯仰油缸活塞杆顶端为C点；

（2）堆取料机在空载状态下，将堆取料机的悬臂梁及斗轮工作至水平位置；俯仰油缸的活塞杆伸出一定行程，此时油缸总长为B₀C₀（用a₀表示）；AB、AC分别为固定值c与b；

（3）根据三角函数的余弦定理：COSA₀=（b²+c²－a₀²）/2bc，计算出三角形顶点A₀角度，因为A₀角度时，悬臂梁及斗轮呈水平位置，因此就设A₀角度在输入PLC系统中为基准角度（此时，斗轮中心高度为h）；

（4）回转机构的回转点为A点，俯仰油缸活塞杆顶端C点，继续伸出时，则角度∠A持续变大，这时∠A-∠A₀＝α就得出俯仰机构的工作角度α且为正值；反之如果俯仰油缸活塞杆顶端C点缩回时，∠A持续变小，这时∠A-∠A₀＝α就得出俯仰机构的工作角度α则为负值；

（5）系统判断俯仰机构的工作角度α是否处于预设值范围内，若是，继续正常工作；若否，则判断俯仰机构工作角度超出安全范围，系统停止工作。

作为本发明的一种改进，在确定了俯仰机构的工作角度α以及回转点为A点到斗轮中心的距离L后，根据sinα=h_α/L（h_α是表示相对基准角度A₀角度时高度变化值）就可以直接计算出斗轮中心变化的高度，斗轮中心距离走行轨道的实际高度H=h+h_α，可以在系统中得出斗轮中心的高度数值。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明简便易行且避免很多中间环节，数据精准，能系统判断俯仰机构的工作角度α是否处于安全合理范围内，提高堆取料机工作的安全性，另外根据在系统中适时得出斗轮中心的高度数值，就可以为堆取料机实现自动化堆取作业实现提供了基础数据。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记列表：