[发明专利]一种全地面起重机及其重心监控装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及全地面起重机的重心监控装置和方法。本发明还涉及设有所述重心监控装置的全地面起重机。

背景技术

全地面起重机，又称全路面起重机，是一种兼有汽车起重机和越野起重机特点的高性能产品。它既能像汽车起重机一样快速转移、长距离行驶，又可满足在狭小和崎岖不平或泥泞场地上作业的要求，具有行驶速度快、多桥驱动、全轮转向、多种转向方式、离地间隙大、爬坡能力高、可不用支腿吊重等功能，是一种极有发展前途的产品。

目前，全地面起重机广泛用于滩涂、山地等大型吊装施工，在设备转场时，因为承载的配重、支腿、吊臂、副臂等部件不同，车辆的行驶质量变化很大，导致重心在高度(Z轴)、左右(Y轴)、前后(X轴)偏移很大。

全地面起重机的重心和普通的载重卡车不同，起重机的功能特性与结构特点决定了它的整车重心比其他车辆高，在不同配置、不同行驶质量下，其重心都有安全范围，只有当车辆重心处于安全范围内时，行驶才是安全的。

由于全地面起重机由一种工况转化为另一种工况时，需要拆卸或装配的零部件多而且费时。所以，在车辆转场作业时，存在大量不按照操作手册的规定进行操作的情况，导致车辆转场时处于超负荷行驶状态，甚至重心严重偏移。

全地面起重机重心发生偏移时，轴荷不均匀分布情况严重，对传动系统、结构件、行走机构的损坏处于一种不可知的状态，由于没有相应的保护措施控制损坏发生，再加上场地路面的复杂性，很容易造成起重机的倾翻。

综上所述，全地面起重机在使用过程中，传统技术对其重心没有监控和报警提示，更没有相关控制措施，容易导致车辆重心偏移甚至发生翻车等危险事故，给用户和生产厂家造成重大的经济损失。

因此，如何对全地面起重机的重心进行监控和控制，以提高其在不同工况配置下的稳定性和安全性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种全地面起重机重心监控装置。该装置可以对全地面起重机的重心进行监控和控制，从而提高其在不同工况配置下的稳定性和安全性。

在此基础上，本发明还提供一种全地面起重机重心监控方法以及设有所述重心监控装置的全地面起重机。

本发明提供一种全地面起重机重心监控装置，包括：

传感器，用于获得所述起重机底盘悬架油缸的压力信息；

控制器，根据所述压力信息和悬架油缸受力关系，获得各轴轴荷分布信息和整车重量信息；

并根据所述各轴轴荷分布信息，获得所述起重机实际重心在X和Y方向上的坐标，以及进一步根据所述整车重量信息，获得所述起重机实际重心在Z方向上的坐标；

所述控制器还通过比较三维坐标系中所述起重机的实际重心位置与相应工况下的理论位置，判断所述起重机实际重心是否偏移出安全范围，若判断结果为是，则输出控制信息控制安全保护装置执行安全保护措施，同时输出报警信息至报警装置进行报警。

优选地，所述安全保护装置包括油气悬架；

所述控制器根据重心偏移方向，输出控制信息控制所述油气悬架通过左侧、右侧、前方或后方单独升高或降低进行反向调整，使所述起重机实际重心进入安全范围。

优选地，所述安全保护装置包括电液比例转向系统；

所述控制器根据重心偏移方向，输出控制信息控制所述电液比例转向系统将各轴转向角度向安全方向调整，使所述起重机实际重心进入安全范围。

优选地，所述报警装置包括显示器；

所述控制器同时输出车速、总轴荷、实际重心位置、各轴轴荷信息及重心偏移方向信息至所述显示器。

本发明提供的全地面起重机重心监控方法，包括以下步骤：

获得所述起重机底盘悬架油缸的压力信息；

根据所述压力信息和悬架油缸受力关系，获得各轴轴荷分布信息和整车重量信息；

并根据所述各轴轴荷分布信息，获得所述起重机实际重心在X和Y方向上的坐标，以及进一步根据所述整车重量信息，获得所述起重机实际重心在Z方向上的坐标；

通过比较三维坐标系中所述起重机的实际重心位置与相应工况下的理论位置，判断所述起重机实际重心是否偏移出安全范围，若判断结果为是，则执行安全保护措施，同时输出报警信息进行报警。

进一步地，按照下述方式执行安全保护措施：根据重心偏移方向，输出控制信息控制油气悬架通过左侧、右侧、前方或后方单独升高或降低进行反向调整，使所述起重机实际重心进入安全范围。