一种伸缩臂及包括该伸缩臂的工程机械转让专利

申请号 : CN201110131108.0

文献号 : CN102259802B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李丰周斌曾少林

申请人 : 三一汽车起重机械有限公司

摘要 :

本发明公开了一种工程机械及伸缩臂。公开的伸缩臂包括伸缩缸、多节节臂和液压系统,所述伸缩缸的活动端在伸缩臂的延伸方向伸缩,所述液压系统通过液压油路与伸缩缸相连;还包括与伸缩缸的活动端配合的至少一个机械限位机构;还包括控制器和与所述机械限位机构相对应的位置传感器;所述位置传感器用于检测伸缩缸的活动端的位置;所述控制器根据预定策略向比例控制阀输出控制信号,使伸缩缸的活动端速度减小。利用该技术方案,根据控制信号,可以使伸缩缸的伸缩速度减小,以在活动端到达相应的机械限位机构时,其速度减小到一个较低的值,或者正好停止在与机械限位机构相对应的位置,这样就可以减小或避免活动端与机械限位机构之间的碰撞性冲击。

权利要求 :

1.一种伸缩臂,包括伸缩缸(200)、多节节臂和液压系统,所述伸缩缸(200)的活动端(201)在伸缩臂的延伸方向伸缩,所述液压系统通过液压油路与伸缩缸(200)相连;还包括与活动端(201)配合的至少一个机械限位机构;其特征在于,还包括控制器(400)、比例控制阀(500)和至少一个位置传感器;

所述位置传感器与所述机械限位机构相对应,用于检测活动端(201)的位置;

所述比例控制阀(500)连接在液压系统与伸缩缸(200)之间的液压油路上;

所述控制器(400)根据位置传感器的检测信号确定活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀(500)输出控制信号;所述比例控制阀(500)根据控制信号控制活动端(201)的运动速度;

所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值时,使活动端(201)的运动速度降低。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,包括沿伸缩缸(200)的伸缩方向顺序布置、与所述机械限位机构相对应的第一位置传感器和第二位置传感器;

所述控制器(400)根据第一位置传感器的检测信号确定活动端(201)与所述机械限位机构之间的第一距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀(500)输出第一控制信号;还根据第二位置传感器的检测信号确定活动端(201)与所述机械限位机构之间的第二距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀(500)输出第二控制信号;所述比例控制阀(500)分别根据第一控制信号和第二控制信号使活动端(201)以第一速度和第二速度运动;所述第一距离大于第二距离;所述第一速度大于第二速度。

3.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,所述控制器(400)与控制伸缩缸(200)伸缩的操纵机构(600)相连,并根据所述操纵机构(600)的状态确定伸缩缸(200)的运动状态;

所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端(201)的运动速度降低。

4.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,包括在伸缩缸(200)的伸缩方向上顺序布置、与所述机械限位机构相对应的至少两个位置传感器;

所述控制器(400)根据位置传感器的检测信号产生的先后顺序确定活动端(201)相对于所述机械限位机构的运动方向;

所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端(201)的运动速度降低。

5.根据权利要求1所述的伸缩臂,其特征在于,包括沿伸缩缸(200)的伸缩方向顺序布置、与所述机械限位机构相对应的至少两个位置传感器;

所述控制器(400)根据位置传感器的检测信号产生的时间差确定活动端(201)的运动速度;

所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)的运动速度大于预定值时,使活动端(201)以预定的第一速度运动;在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)的运动速度小于预定值时,使活动端(201)以预定的第二速度运动;所述第一速度大于第二速度。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂,其特征在于,

所述控制器(400)根据位置传感器的检测信号产生的先后顺序确定活动端(201)相对于所述机械限位机构的运动方向;

所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端(201)的运动速度降低。

7.根据权利要求3、4或6所述的伸缩臂,其特征在于,所述控制策略包括:在活动端(201)与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端(201)向远离所述机械限位机构的方向运动时,使活动端(201)的运动速度增加。

8.根据权利要求1-6任一项所述的伸缩臂,其特征在于,所述位置传感器为接近开关。

9.根据权利要求1-6任一项所述的伸缩臂,其特征在于,多节臂中基臂(110)和位于基臂(110)内至少一节节臂形成插销连接部分;位于插销连接部分内部的至少二节节臂形成绳排连接部分;所述伸缩缸(200)的固定端与绳排连接部分的最外的节臂固定,所述活动端(201)可选择地与插销连接部分的任一节臂相连;所述插销连接部分的各节节臂设置有所述机械限位机构。

10.一种工程机械,包括底盘和伸缩臂,所述伸缩臂通过横向铰接轴与底盘旋转相连,其特征在于,所述伸缩臂为权利要求1-9任一项所述的伸缩臂。

说明书 :

一种伸缩臂及包括该伸缩臂的工程机械

技术领域

[0001] 本发明一种伸缩控制技术,特别涉及一种伸缩臂,还涉及到一种包括该伸缩臂的工程机械。

背景技术

[0002] 请参考图1,该图是中国专利文献CN101585491A公开的伸缩臂的工作原理示意图。该伸缩臂包括插销连接部分、绳排连接部分和位于伸缩臂末节节臂中的伸缩缸200。插销连接部分包括基臂110和位于基臂110内的二臂120;绳排连接部分包括由外向内顺序套装在一起的三臂130、四臂140和五臂150;其中,三臂130套装在二臂120之内;三臂
130、四臂140和五臂150之间通过转轮和拉索形成的绳排相连。伸缩缸200的缸筒210与三臂130固定,形成伸缩缸200的固定端,缸杆220的外端形成伸缩缸200的活动端201;活动端201可以与基臂110固定,也可以与二臂120固定。在活动端201与基臂110固定时,伸缩缸200伸缩可以使二臂120相对于基臂110伸缩;在活动端201与二臂120固定时,伸缩缸200伸缩可以使三臂130、四臂140和五臂150同步相对于二臂120伸缩。详细的工作原理可参见中国专利文献CN101585491A。
[0003] 为了实现上述伸缩臂的伸缩,活动端201需要在基臂110的臂尾和二臂120的臂尾之间进行转换;为了保证活动端201与预定节臂顺利、可靠地固定,在基臂110的臂尾和二臂120的臂尾分别设置有机械限位机构111和机械限位机构121。在活动端201从基臂110的臂尾到达二臂120的臂尾时,机械限位机构121可以对活动端201进行限位,使活动端201与二臂120的臂尾通过缸销固定。同样,在活动端201从二臂120的臂尾到达基臂
110的臂尾时,机械限位机构111可以对活动端201进行限位,限制活动端201移动,使活动端201与基臂110的臂尾通过缸销固定。
[0004] 这样,伸缩缸200的活动端201主要是依赖于机械限位机构定位,在活动端201到达机械限位机构的位置时,很容易与机械限位机构产生碰撞性冲击;长时间的碰撞性冲击会使机械限位机构产生变形,影响缸杆220的准确定位;严重时,还会造成机械限位机构及伸缩缸的损环。严重的碰撞性冲击还会使节臂之间的臂销松动,造成安全事故。
[0005] 因此,如何减小伸缩缸活动端的伸缩对机械限位机构造成的碰撞性冲击,是本领域技术人员需要解决的技术问题。该技术问题不仅存在于上述伸缩臂中,也存在于其他具有机械限位机构的伸缩臂中。

发明内容

[0006] 因此,本发明的目的在于,提供一种伸缩臂,该伸缩臂包括用于对伸缩缸的活动端进行限位的机械限位机构,该伸缩臂能够减小伸缩缸的伸缩对机械限位机构造成的碰撞性冲击。
[0007] 在提供上述伸缩臂的基础上,本发明还提供了一种包括该伸缩臂的工程机械,该工程机械可以是起重机、吊运机或其他工程机械。
[0008] 为实现上述目的,本发明提供的伸缩臂包括伸缩缸、多节节臂和液压系统,所述伸缩缸的活动端在伸缩臂的延伸方向伸缩,所述液压系统通过液压油路与伸缩缸相连;还包括与活动端配合的至少一个机械限位机构;还包括控制器、比例控制阀和至少一个位置传感器;所述位置传感器与所述机械限位机构相对应,用于检测活动端的位置;所述比例控制阀连接在液压系统与伸缩缸之间的液压油路上;所述控制器根据位置传感器的检测信号确定活动端与所述机械限位机构之间的距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀输出控制信号;所述比例控制阀根据控制信号控制活动端的运动速度;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值时,使活动端的运动速度降低。
[0009] 可选的技术方案中,伸缩缸包括沿伸缩缸的伸缩方向顺序布置、与所述机械限位机构相对应的第一位置传感器和第二位置传感器;所述控制器根据第一位置传感器的检测信号确定活动端与所述机械限位机构之间的第一距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀输出第一控制信号;还根据第二位置传感器的检测信号确定活动端与所述机械限位机构之间的第二距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀输出第二控制信号;所述比例控制阀分别根据第一控制信号和第二控制信号使活动端以第一速度和第二速度运动;所述第一距离大于第二距离;所述第一速度大于第二速度。
[0010] 可选的,所述控制器与控制伸缩缸伸缩的操纵机构相连,并根据所述操纵机构的状态确定伸缩缸的运动状态;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端的运动速度降低。
[0011] 可选的,伸缩臂包括在伸缩缸的伸缩方向上顺序布置、与所述机械限位机构相对应的至少两个位置传感器;所述控制器根据位置传感器的检测信号产生的先后顺序确定活动端相对于所述机械限位机构的运动方向;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端的运动速度降低。
[0012] 可选的,伸缩臂包括沿伸缩缸的伸缩方向顺序布置、与所述机械限位机构相对应的至少两个位置传感器;所述控制器根据位置传感器的检测信号产生的时间差确定活动端的运动速度;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端的运动速度大于预定值时,使活动端以预定的第一速度运动;在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端的运动速度小于预定值时,使活动端以预定的第二速度运动;所述第一速度大于第二速度。
[0013] 可选的,所述控制器根据位置传感器的检测信号产生的先后顺序确定活动端相对于所述机械限位机构的运动方向;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端向靠近所述机械限位机构的方向运动时,使活动端的运动速度降低。
[0014] 可选的,所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端向远离所述机械限位机构的方向运动时,使活动端的运动速度增加。
[0015] 可选的,所述位置传感器为接近开关。
[0016] 可选的,多节臂中基臂和位于基臂内至少一节节臂形成插销连接部分;位于插销连接部分内部的至少二节节臂形成绳排连接部分;所述伸缩缸的固定端与绳排连接部分的最外的节臂固定,所述活动端可选择地与插销连接部分的任一节臂相连;所述插销连接部分的各节节臂设置有所述机械限位机构。
[0017] 本发明提供的工程机械包括底盘和伸缩臂,所述伸缩臂通过横向铰接轴与底盘旋转相连,所述伸缩臂为上述任一种伸缩臂。
[0018] 本发明提供的伸缩臂中,除包括多节节臂、伸缩缸及机械限位机构外,还包括控制系统,控制系统包括位置传感器和控制器及比例控制阀;所述位置传感器与机械限位机构相对应,用于检测伸缩缸的活动端的位置;在所述活动端到达预定位置时,位置传感器产生相应的检测信号;所述控制器能够根据位置传感器的检测信号确定活动端与所述机械限位机构之间的距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀输出控制信号;所述比例控制阀根据控制信号控制活动端的运动速度;所述控制策略包括:在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值时,使活动端的运动速度降低,进而使伸缩缸的伸缩速度减小,以在活动端到达相应的机械限位机构时,使其速度减小到一个较低的值,或者正好停止在与机械限位机构相对应的位置,这样就可以减小或避免活动端与机械限位机构之间的碰撞性冲击。利用比例控制阀控制伸缩缸的伸缩速度可以实现对伸缩缸伸缩速度的自动控制,不仅能够提高伸缩臂的准确性,还可以提高控制系统的智能化,使伸缩臂的控制操作更加简便[0019] 在进一步的技术方案中,所述控制器与控制伸缩缸伸缩的操纵机构相连,并能够根据操纵机构的状态确定伸缩缸的运动状态;在确定活动端正在向靠近机械限位机构移动时,就有必要使活动端的速度降低,以减小或避免活动端与机械限位机构之间的碰撞性冲击。进而,控制器可以根据伸缩缸的运动状态和检测信号及预定的控制策略,输出预定的控制信号;这样,控制系统就可以自动识别伸缩缸活动端的运动状态,提高控制的准确性。
[0020] 在进一步的技术方案中,伸缩臂包括至少两个在伸缩缸的伸缩方向顺序布置的位置传感器,这样,根据不同位置传感器的检测信号产生的先后顺序,控制器就可以确定活动端的运动方向;进而再根据活动端的运动方向和相应位置传感器的检测信号输出控制信号;这样,控制系统就可以自动识别活动端的运动方向,提高控制的准确性。
[0021] 在进一步的技术方案中,伸缩臂包括沿伸缩缸伸缩方向顺序布置的至少两个位置传感器;在两个位置传感器之间的距离确定的情况下,根据两个位置传感器的检测信号出现的时间差,控制器可以确定活动端的运动速度,进而能够根据活动端的运动速度及相应位置传感器的检测信号及预定的控制策略输出控制信号,使伸缩缸以相应速度运动,使活动端以适当的加速度进行减速;这样,控制系统就可以根据活动端的运动速度,相应调节伸缩缸的伸缩速度,更好地控制活动端到达相对应机械限位机构时的运动速度,更好地减小活动端与机械限位机构之间的碰撞性冲击。
[0022] 在进一步的技术方案中,在活动端与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端向远离所述机械限位机构的方向运动时,使活动端的运动速度增加。这样可以增加伸缩臂的操作效率,提高工程机械的施工效率。
[0023] 由于上述伸缩臂具有上述技术效果,本发明提供的包括上述伸缩臂的起重机等工程机械也具有相对应的技术效果。

附图说明

[0024] 图1是中国专利文献CN101585491A公开的伸缩臂的工作原理示意图;
[0025] 图2是本发明提供的伸缩臂处于一种状态时的工作原理示意图;
[0026] 图3是本发明提供的伸缩臂处于另一种状态时的工作原理示意图;
[0027] 图4是本发明提供的伸缩臂中,控制系统的结构框图;
[0028] 图5是本发明提供的伸缩臂中,控制系统的控制流程图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图,以背景技术部分描述的伸缩臂为例,对本发明提供技术方案的具体实施方式进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性的,不应视为对本发明公开技术内容的限制。
[0030] 请参考图2、图3和图4,图2是本发明提供的伸缩臂处于一种状态时的工作原理示意图,图3是本发明提供的伸缩臂处于另一种状态时的工作原理示意图;图4是伸缩臂中,控制系统的结构框图。
[0031] 本发明提供的伸缩臂包括5个节臂、一个伸缩缸200和相应的液压系统(图中未示出);5个节臂分别是基臂110、二臂120、三臂130、四臂140和五臂150;5个节臂之间的连接关系与背景技术描述相同,且基臂110和二臂120形成插销连接部分,三臂130、四臂140和五臂150之间形成绳排连接部分。伸缩缸200的固定端与三臂130固定,活动端201可以相对于固定端在伸缩臂的伸缩方向上延伸,液压系统通过液压油路与伸缩缸200相连,以向伸缩缸供给液压油,驱动伸缩缸200进行伸缩。基臂110的尾端和二臂120的尾端分别设置机械限位机构111和机械限位机构121。在活动端201伸到基臂110的尾端时,机械限位机构111能够限制活动端201的位置,活动端201能够通过现有的插销装置与机械限位机构111固定相连;此时,在伸缩缸200伸缩时,可以使二臂120相对于基臂110伸出或缩回。在活动端201缩回到二臂120的尾端时,机械限位机构121能够限制活动端201的位置,同样活动端201能够通过插销装置与机械限位机构121固定相连;此时,在伸缩缸
200伸缩时,三臂130、四臂140和五臂150能够同步相对于二臂120伸出或缩回。
[0032] 另外,本发明提供的伸缩臂还包括控制系统,控制系统包括位置传感器310、位置传感器320,控制器400和比例控制阀500。
[0033] 其中,位置传感器310安装在预定的位置,与机械限位机构111相对应,用于检测活动端201的位置;在活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值时,产生相应的检测信号;位置传感器320也安装在预定的位置,与机械限位机构121相对应,用于检测活动端201的位置,同样,在活动端201与机械限位机构121之间的距离为预定值时,产生相应的检测信号。本例中,位置传感器310和位置传感器320均为接近开关。位置传感器310中,接近开关的检测头311和感应块312分别与活动端201和机械限位机构111固定,检测头311随活动端201移动,在感应块312进入检测头311的检测范围之内时,说明活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值(预定值可以是一个范围),此时,检测头
311能够产生开关量的检测信号。同样,位置传感器320中,接近开关的检测头321和感应块322分别与活动端201和机械限位机构121固定;检测头321和检测头311分别安装在活动端201两侧,并同时随活动端201移动;在感应块322进入检测头321的检测范围之内时,说明活动端201与机械限位机构121之间的距离为预定值,此时,检测头321能够产生开关量的检测信号。
[0034] 接近开关或其他位置传感器不限于上述方式安装,位置传感器的可以安装在伸缩缸200的缸筒210和/或缸杆210上或其他合适的位置,只要能够实现对活动端201位置的检测,进而控制器400能够根据检测信号能够确定活动端201与相对应机械限位机构之间的距离,就能够实现本发明的目的。位置传感器与机械限位机构相对应是指位置传感器与机械限位机构之间存在一种对应关系,使控制系统能够根据位置传感器检测获得的活动端201的位置,进而确定活动端201与相对应机械限位机构之间的距离。本例中,有两个机械限位机构,同时至少设置两个位置传感器。
[0035] 本例中,两个位置传感器310和320均与控制器400的输入端相连。控制器400的输出端与比例控制阀500相连。比例控制阀500连接在液压系统与伸缩缸200之间的液压油路上;比例控制阀500的开度的变化能够调节液压源向伸缩缸200供给的液压油的流量,进而改变伸缩缸200的伸缩速度。
[0036] 控制系统的控制原理是:在位置传感器310能够产生检测信号时,说明活动端201与机械限位机构111之间的距离进入预定范围之内;此时,控制器400能够根据位置传感器310的检测信号确定活动端201与所述机械限位机构111之间的距离,并根据预定的控制策略向比例控制阀500输出相应的控制信号。比例控制阀500根据控制信号改变其开度,进而使向伸缩缸200供给液压油的油路的通流截面产生变化。控制信号具体可以是电流,通过改变向比例控制阀500的输入电流的大小,使比例控制阀500开度产生变化。
[0037] 预定的控制策略可以是:如图2所示,在位置传感器310产生并输出检测信号,控制器400确定活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值L1时,此时控制器400向比例控制阀500输出减速控制信号,比例控制阀500根据减速控制信号,减小其开度,使活动端201的运动速度降低,以在活动端201到达机械限位机构111时,速度较小或正好停止运动,减小或避免活动端201与机械限位机构111之间的碰撞性冲击。如图3所示,在位置传感器320产生并输出检测信号,控制器400确定活动端201与机械限位机构121之间的距离为预定值L2时,此时控制器400可以向比例控制阀500输出减速控制信号,比例控制阀500根据减速控制信号,减小其开度,使伸缩缸200的缩回速度降低,减小活动端201的运动速度,以在活动端201到达机械限位机构121时,速度较小或正好停止运动,减小或避免活动端201与机械限位机构121之间的碰撞性冲击。
[0038] 控制器500的控制策略可以根据实际需要进行选择;比如可以在位置传感器310产生检测信号的时间与输出相应控制信号的时间之间具有相应的延迟,等等。其中,预定值L1和L2可以根据伸缩缸200的伸缩长度、液压系统的相关参数及伸缩臂操作要求确定。
[0039] 请参考图2,在图示所示状态,在伸缩缸200缩回时,活动端201向远离机械限位机构111的位置移动,此时,即使位置传感器310产生检测信号,也不需要降低伸缩缸200的缩回速度;在这种情况下,可以通过控制伸缩缸200动作的操作手柄等操纵机构使伸缩缸200保持缩回速度,也可以通过自动检测的方式使伸缩缸200保持缩回的速度。
[0040] 请参考图4、本例中,伸缩臂包括与控制伸缩缸200伸缩的操纵机构600相连,通过操纵机构600可以控制伸缩缸200的伸缩及伸缩速度;控制器400的输入端与操纵机构600的相连,并能够根据操纵机构600的状态确定伸缩缸200的运动状态;进而,控制器400能够结合伸缩缸200的运动状态及位置传感器310的检测信号输出控制信号,或者,结合伸缩缸200的运动状态及位置传感器320的检测信号输出控制信号。
[0041] 控制器400按照一定周期对信号进行处理,其处理过程请参考图5,图5是本发明提供伸缩臂中,控制系统的控制流程图。
[0042] 步骤S510,启动控制器400,使控制器400按预定周期进行信号扫描。
[0043] 步骤S520,根据扫描结果,控制器400判断是否有位置传感器产生的检测信号;如果是,则进入步骤S530;如果否,则结束该周期,准备下一工作周期的扫描工作。
[0044] 步骤S530,控制器400确定活动端201与机械限位机构111之间的距离,进而判断活动端201是否靠近基臂110的机械限位机构111;如果是,侧进入步骤S540;如果否,则进入步骤S560。
[0045] 步骤S540,控制器400根据操纵机构600的状态确定伸缩缸200的运动状态,进而判断伸缩缸200是否在伸长;如果是,则进入步骤S550,向比例控制阀500输出控制信号,使伸缩缸200伸出速度降低,然后进入下一工作周期;如果为否,则该工作周期结束,直接进入下一工作周期,不再输出控制信号。
[0046] 步骤S560,控制器400确定伸缩缸200的运动状态,进而判断伸缩缸200是否在伸长,如果为否,则进入步骤S570,向比例控制阀500输出控制信号,使伸缩缸200缩回速度降低,然后进入下一工作周期;如果为是,则该工作周期结束,直接进入下一工作周期。
[0047] 伸缩缸200的运动状态不限于活动端201的运动方向,还可以是活动端201的运动速度。控制器400确定伸缩缸200的运动状态的具体方式可以通过设置相应传感器,通过检测操纵机构600中操纵杆或操纵手柄的位置及角度确定操纵机构600的状态,进而确定活动端201的运动方向及运动速度。
[0048] 根据实际需要,在控制器400中可以预定适当的程序,使控制器400能够根据预定的控制策略输出预定的控制信号。以相对于机械限位机构111控制活动端201的运动速度为例,控制策略至少可以包括下述方式之一:
[0049] 第一、在控制器400确定活动端201向远离机械限位机构111的方向运动时,且确定活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值L1时,控制器400不向比例控制阀500输出控制信号,使比例控制阀500的开度保持不变,使伸缩缸200的缩回速度保持不变。
[0050] 第二、在控制器400确定活动端201向远离机械限位机构111的方向运动时,且确定活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值L1时,控制器400向比例控制阀500输出控制信号,使比例控制阀500的开度增大,使伸缩缸200以更大的速度缩回,活动端
201的运动速度增加,以提高伸缩臂的伸缩效率。
[0051] 第三、在控制器400确定活动端201向靠近机械限位机构111的方向运动时,且确定活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值L1时,控制器400向比例控制阀500输出控制信号,使比例控制阀500的开度减小,使活动端201的运动速度降低。
[0052] 第三、在活动端201与机械限位机构111之间的距离为预定值L1,且活动端201的运动速度大于一个预定值时,使活动端201运动速度减小,并使其以预定的第一速度运动;在活动端201与所述机械限位机构之间的距离为预定值,且活动端201的运动速度小于上述预定值时,使活动端201运动速度减小,并使其以预定的第二速度运动,且使第一速度大于第二速度。
[0053] 可以理解,确定活动端201的运动方向及运动速度不限于通过操纵机构600确定,还可以通过设置多个位置传感器确定。比如:可以在伸缩缸200的伸缩方向上顺序布置与机械限位机构111相对应的至少两个位置传感器;由于位置传感器安装位置确定,产生检测信号时活动端201的位置确定;进而控制器400能够根据两个或多个位置传感器的检测信号产生的顺序确定活动端201相对于机械限位机构111的运动方向;进而确定活动端201的运动方向;再按上述相应的控制策略控制比例控制阀500的开度。
[0054] 可以理解,在两个位置传感器安装位置确定的情况下,根据两个位置传感器产生的检测信号之间的时间差及两个位置传感器安装位置之间的距离,也可以获得活动端201相对于机械限位机构111的运动速度;再根据上述相应控制策略控制比例控制阀500的开度。
[0055] 通过两个以下位置传感器确定活动端201运动方向和运动速度的控制策略可以合并使用,也可以分别使用;在单独根据活动端201的运动速度控制比例控制阀500的开度时,操纵人员可以根据操纵机构600的位置判断是否启动控制器400,也可以使控制器400与操纵机构600联动;如在操纵机构600使活动端201远离机械限位机构111时,使控制器400失电,在操纵机构600使活动端201靠近机械限位机构111时,使控制器400得电。
[0056] 为了提高伸缩臂的适应性,还可以沿伸缩缸200伸缩方向顺序布置,且与机械限位机构111相对应的第一位置传感器和第二位置传感器;由于第一位置传感器和第二位置传感器与机械限位机构111之间的距离不相同;在活动端201向机械限位机构111运动时,第一位置传感器和第二位置传感器能够在不同的时间内分别产生检测信号;控制器400就能够根据第一位置传感器的检测信号确定活动端201与相应机械限位机构之间的第一距离,并根据预定的控制策略向比例控制阀500输出第一控制信号;并能够根据第二位置传感器的检测信号确定活动端201与相对应机械限位机构之间的第二距离,并根据预定的控制策略向所述比例控制阀500输出第二控制信号;比例控制阀500能够分别根据第一控制信号和第二控制信号使活动端201以第一速度和第二速度运动;在上述第一距离大于第二距离的情况下,可以使上述第一速度大于第二速度。这样,控制系统就可以两次对活动端201的运动速度进行调节,在活动端201与相对应机械限位机构之间具有不同距离范围时,使活动端201具有不同的运动速度;这样能够减小比例控制阀500开度调整时开度的变化,减小由于比例控制阀500开度变化对液压系统产生的液压冲击;同时,这样能够在减小伸缩缸200的伸缩对机械限位机构111造成的碰撞性冲击的同时,保持活动端201的整体运动速度,提高伸缩缸200伸缩效率,提高伸缩臂的安全性。当然,在相反方向上,在活动端
201远离机械限位机构111运动时,控制器400就可以根据第一位置传感器的检测信号和第二位置传感器的检测信号输出不同的控制信号,使伸缩缸200伸长速度两次加速,提高伸缩缸200伸缩效率。
[0057] 控制器400将控制信号输出到比例控制阀500,通过比例控制阀500改变其通流截面,控制伸缩缸200的伸缩速度;这样可以实现对伸缩缸200伸缩速度的自动控制,不仅能够提高对伸缩臂控制的准确性,还可以提高控制系统的智能化,使伸缩臂的控制操作更加简便。
[0058] 上述仅以一种具体伸缩臂对本发明提供技术方案进行了描述,可以理解,上述技术方案不限于应用于上述具体结构的伸缩臂中,也可以应用于其他具有机械限位机构的伸缩臂中;比如,在普通的单缸多节臂伸缩臂中,为了提高伸缩缸的缸头定位的准确性,也可以在相应人位置设置相应的机械限位机构,以使伸缩缸缸头能够更好地与预定节臂的缸销孔相对,提高伸缩臂的操作效率;利用本发明提供的技术方案控制伸缩缸,可以避免对缸头制动时产生的液压冲击;同时减小或避免活动端与机械限位机构之间的碰撞性冲击的效果。
[0059] 在提供伸缩臂的基础上,本发明还提供一种起重机,该起重机包括底盘和伸缩臂,所述伸缩臂通过横向铰接轴与底盘旋转相连,所述伸缩臂可以为上述任一种伸缩臂,由于具有上述伸缩臂,该起重机也具有相对应的技术效果。
[0060] 本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明提供的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。