带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法

摘要

一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，检测重力传感器和倾角传感器，将倾角与吊重换算成力矩，启动活动配重装置，通过检测活动配重装置的转动角进行反馈；通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。另一可选的，在车体的四角设有螺旋支腿，螺旋支腿上设有用于检测所受压力的压力传感器，比对各个压力传感器之间的差值，启动活动配重装置，通过检测活动配重装置的转动角进行反馈；通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。本发明提供的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，通过采用以上的步骤，能够实现活动配重的自动控制，使活动配重与吊重的力矩相匹配，实现力矩平衡，确保施工安全，并延长设备的使用寿命。

权利要求

1.一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台（3）通过立柱（2）与车体（1）连接，转台（3）上设有活动配重装置（4），活动配重装置（4）的结构为：活动配重（401）通过连杆（402）和立轴（404）与固定座（5）连接，驱动装置驱动立轴（404）和活动配重（401）旋转；

立轴（404）的顶端设有齿盘（403），所述的驱动装置中，电机（408）与蜗杆（407）连接，蜗杆（407）与蜗轮（406）啮合连接，蜗轮（406）通过传动轴（412）与传动齿轮（405）连接，传动齿轮（405）与齿盘（403）啮合连接；

在电机（408）、齿盘（403）或蜗轮（406）处设有角度检测装置；

吊臂（9）与车体（1）铰接，在吊臂（9）的上端设有用于检测吊钩（10）重力传感器；在吊臂（9）设有倾角传感器，其特征是包括以下步骤：一、检测重力传感器是否超上限，是则停机保护，否则下一步；

二、比对重力传感器是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置（4），程序直接返回第一步，是则下一步；

三、检测倾角传感器，将倾角与吊重换算成力矩，检测是否超限，是则停止起吊后启动活动配重装置（4），否则下一步；

四、启动活动配重装置（4），通过检测活动配重装置（4）的转动角进行反馈；

通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

2.根据权利要求1所述的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，其特征是：在车体（1）的四角设有螺旋支腿（11），螺旋支腿（11）上设有用于检测所受压力的压力传感器。

3.根据权利要求2所述的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，其特征是：扫描检测各个压力传感器，当压力传感器之间的差值超过上限，则停机保护。

4.一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台（3）通过立柱（2）与车体（1）连接，转台（3）上设有活动配重装置（4），活动配重装置（4）的结构为：活动配重（401）通过连杆（402）和立轴（404）与固定座（5）连接，驱动装置驱动立轴（404）和活动配重（401）旋转；

立轴（404）的顶端设有齿盘（403），所述的驱动装置中，电机（408）与蜗杆（407）连接，蜗杆（407）与蜗轮（406）啮合连接，蜗轮（406）通过传动轴（412）与传动齿轮（405）连接，传动齿轮（405）与齿盘（403）啮合连接；

在电机（408）、齿盘（403）或蜗轮（406）处设有角度检测装置；

在车体（1）的四角设有螺旋支腿（11），螺旋支腿（11）上设有用于检测所受压力的压力传感器，在立柱（2）附近还设有转角传感器，用于检测转台（3）的转角，其特征是包括以下步骤：一、检测各个压力传感器，计算各个压力传感器之间的差值是否超上限，是则停机保护，否则下一步；

二、比对各个压力传感器之间的差值是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置（4），程序直接返回第一步，是则下一步；

三、启动活动配重装置（4），通过检测活动配重装置（4）的转动角进行反馈；

通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

5.根据权利要求4所述的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，其特征是：吊臂（9）与车体（1）铰接，在吊臂（9）的上端设有用于检测吊钩（10）重力传感器；在吊臂（9）设有倾角传感器。

6.根据权利要求5所述的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，其特征是：通过检测重力传感器和倾角传感器计算得到重力矩，当重力矩超过上限，则停机保护。

说明书

带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轮胎吊领域，特别是一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法。

背景技术

[0002] 轮胎吊车是利用轮胎式底盘行走的动臂旋转起重机，由车体部分和转台部分组成，在转台上设置吊臂和操作室。轮胎吊车具有机动性好，转移方便，施工高效，安全的优点。存在的问题是，在起吊施工时，转台相对于吊臂的另一端应设有配重，以和起吊重物保持平衡，而随着起吊量的增加，配重也需要相应增加。这样轮胎吊车的自重较高，影响行驶机动性。如何降低自重，同时增加起吊重量一直是轮胎吊车的技术难题。

[0003] 也有设置活动配重的方案，但是通常采用的人工手动控制活动配重，存在一定的安全隐患，目前尚无自动控制活动配重的方案。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，能够实现活动配重控制与吊重之间的自动匹配，确保施工安全。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台通过立柱与车体连接，转台上设有活动配重装置，活动配重装置的结构为：活动配重通过连杆和立轴与固定座连接，驱动装置驱动立轴和活动配重旋转；

[0006] 吊臂与车体铰接，在吊臂的上端设有用于检测吊钩重力传感器；在吊臂设有倾角传感器，包括以下步骤：

[0007] 一、检测重力传感器是否超上限，是则停机保护，否则下一步；

[0008] 二、比对重力传感器是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置，程序直接返回第一步，是则下一步；

[0009] 三、检测倾角传感器，将倾角与吊重换算成力矩，检测是否超限，是则停止起吊后启动活动配重装置，否则下一步；

[0010] 四、启动活动配重装置，通过检测活动配重装置的转动角进行反馈；

[0011] 通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

[0012] 在车体的四角设有螺旋支腿，螺旋支腿上设有用于检测所受压力的压力传感器。

[0013] 扫描检测各个压力传感器，当压力传感器之间的差值超过上限，则停机保护。

[0014] 立轴的顶端设有齿盘，所述的驱动装置中，电机与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗轮通过传动轴与传动齿轮连接，传动齿轮与齿盘啮合连接。

[0015] 在电机、齿盘或蜗轮处设有角度检测装置。

[0016] 一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台通过立柱与车体连接，转台上设有活动配重装置，活动配重装置的结构为：活动配重通过连杆和立轴与固定座连接，驱动装置驱动立轴和活动配重旋转；

[0017] 在车体的四角设有螺旋支腿，螺旋支腿上设有用于检测所受压力的压力传感器，在立柱附近还设有转角传感器，用于检测转台的转角，包括以下步骤：

[0018] 一、检测各个压力传感器，计算各个压力传感器之间的差值是否超上限，是则停机保护，否则下一步；

[0019] 二、比对各个压力传感器之间的差值是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置，程序直接返回第一步，是则下一步；

[0020] 三、启动活动配重装置，通过检测活动配重装置的转动角进行反馈；

[0021] 通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

[0022] 吊臂与车体铰接，在吊臂的上端设有用于检测吊钩重力传感器；在吊臂设有倾角传感器。

[0023] 通过检测重力传感器和倾角传感器计算得到重力矩，当重力矩超过上限，则停机保护。

[0024] 立轴的顶端设有齿盘，所述的驱动装置中，电机与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗轮通过传动轴与传动齿轮连接，传动齿轮与齿盘啮合连接。

[0025] 在电机、齿盘或蜗轮处设有角度检测装置。

[0026] 本发明提供的一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，通过采用以上的步骤，能够实现活动配重的自动控制，使活动配重与吊重的力矩相匹配，实现力矩平衡，确保施工安全，并延长设备的使用寿命。

附图说明

[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0028] 图1为本发明的整体结构示意图。

[0029] 图2为本发明中活动配重装置的俯视示意图。

[0030] 图3为图1中A处的局部放大示意图。

[0031] 图4为本发明控制方案的流程示意图。

[0032] 图5为本发明控制方案的优选流程示意图。

[0033] 图6为本发明另一控制方案的流程示意图。

[0034] 图7为本发明另一控制方案的优选流程示意图。

[0035] 图中：车体1，立柱2，转台3，活动配重装置4，活动配重401，连杆402，齿盘403，角度检测装置4031，立轴404，传动齿轮405，蜗轮406，蜗杆407，电机408，第一滚柱轴承409，推力轴承410，第二滚柱轴承411，传动轴412，固定座5，顶板51，支架6，变倾角卷扬装置7，起吊卷扬装置8，吊臂9，倾角传感器901，吊钩10，重力传感器101，螺旋支腿11，前压力传感器1101，后压力传感器1101'，中线12。

具体实施方式

[0036] 实施例1：

[0037] 如图1 4中，一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台3通过立柱2与车~体1连接，转台3上设有活动配重装置4，活动配重装置4的结构为：活动配重401通过连杆402和立轴404与固定座5连接，立轴位于靠近固定座5尾部的位置，立轴404的顶端设有齿盘
403，

[0038] 驱动装置与齿盘403连接，驱动装置通过齿盘403驱动立轴404和活动配重401旋转。

[0039] 吊臂9与车体1铰接，在吊臂9的上端设有用于检测吊钩10重力传感器，重力传感器也可以被设置在吊钩10上；在吊臂9设有倾角传感器。由变倾角卷扬装置7控制吊臂9的倾角。由起吊卷扬装置8控制吊钩的升降。变倾角卷扬装置7和起吊卷扬装置8通过协同作业完成起吊工作。

[0040] 由此结构，当施工时，由驱动装置驱动立轴404旋转，使活动配重401位于如图2中靠近固定座5尾部的位置，从而延长了配重的力臂，有利于降低轮胎吊车的配重重量。经测试，在不降低起吊量的前提下，减轻了25 30%整体配重重量，大幅降低能耗，提高了行驶机~动性。在本例中，固定座5也作为配重的一部分。本例中的尾部是以车体1为参照物，如图1中的右侧即为固定座5的尾部。

[0041] 所述的驱动装置中，电机408与蜗杆407连接，蜗杆407与蜗轮406啮合连接，蜗轮406通过传动轴412与传动齿轮405连接，传动齿轮405与齿盘403啮合连接。采用蜗轮蜗杆机构，能在实现大减速比的同时，具有自锁的效果，避免活动配重401受重力影响而摆动。在本例中，传动齿轮405与齿盘403均位于顶板51之下，从而在固定座5顶部留出较大的用于布置设备的空间。传动轴412穿过顶板51，传动轴412的上端与蜗轮406连接，传动轴412的下端与传动齿轮405连接，传动齿轮405通过两个轴承支承。

[0042] 在电机408、齿盘403或蜗轮406处设有角度检测装置。由此结构，能够根据工况快速调节活动配重401的位置。

[0043] 优选的方案如图3中所示，所述的立轴404通过第一滚柱轴承409和第二滚柱轴承411支承，第一滚柱轴承409和第二滚柱轴承411分别位于连杆402的上方和下方。由此结构，使立轴404的受力可靠，且转动阻力小，便于控制。

[0044] 优选的方案如图3中所示，在立轴404和固定座5之间还设有推力轴承410。由此结构，使立轴404的转动更为顺滑，受力也更为可靠。

[0045] 优选的方案如图3中所示，固定座5采用多层堆叠的结构，各层之间通过螺栓拉紧。固定座5的多层结构自身能够作为配重，优选采用铸铁浇铸而成，采用多层堆叠的结构，便于安装其他部件，例如立轴404、齿盘403和推力轴承410。

[0046] 固定座5的各层之间设有定位结构，由此结构，便于各层固定座之间的精确定位，以利于其他部件，例如立轴404的安装。

[0047] 本例的控制方案包括以下步骤：

[0048] 一、检测重力传感器是否超上限，是则停机保护，否则下一步；此处的上限，是指本设备能够起重的上限，当超过上限值，则直接停机保护。由此步骤确保设备的安全。

[0049] 二、比对重力传感器是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置4，程序直接返回第一步，是则下一步；配重启动限是指在吊臂9倾角最大的工况下，即吊臂9伸出最远的工况下不启动活动配重装置4所允许起吊的重量。

[0050] 三、检测倾角传感器，以中线12为基准将倾角与吊重换算成力矩，检测是否超限，是则停止起吊后启动活动配重装置4，否则下一步；是否超限即检测当前的力矩与是否与活动配重401的位置相匹配，若不匹配，则停止起吊后启动活动配重装置4中的电机408，驱动活动配重401旋转至相匹配的位置，然后再继续工作。

[0051] 四、启动活动配重装置4，通过检测活动配重装置4的转动角进行反馈；根据检测得到的力矩，电机408，驱动活动配重401旋转至相匹配的位置，以实现动态平衡。

[0052] 如图2中所示，在齿盘（403）的位置设有角度检测装置（4031），采用微分控制，将齿盘（403）转角分度与吊重力矩相对应，从而根据力矩驱动齿盘（403）至相应的转角分度。

[0053] 通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

[0054] 如图1、5中，在车体1的四角设有螺旋支腿11，螺旋支腿11上设有用于检测所受压力的压力传感器。

[0055] 扫描检测各个压力传感器，当压力传感器之间的差值超过上限，则停机保护。螺旋支腿11之间的压力差能够最直观的反映倾覆的风险，因此以各个螺旋支腿11之间的压力差来作为保险控制，进一步提高了安全性。

[0056] 实施例2：

[0057] 一种带活动配重系统的轮胎吊车配重控制方法，转台3通过立柱2与车体1连接，转台3上设有活动配重装置4，活动配重装置4的结构为：活动配重401通过连杆402和立轴404与固定座5连接，驱动装置驱动立轴404和活动配重401旋转；

[0058] 在车体1的四角设有螺旋支腿11，螺旋支腿11上设有用于检测所受压力的压力传感器，在立柱2附近还设有转角传感器，用于检测转台3的转角。包括以下步骤：

[0059] 一、检测各个压力传感器，计算各个压力传感器之间的差值是否超上限，是则停机保护，否则下一步；此处的上限，是指本设备能够起重的上限，当超过上限值，则直接停机保护。由此步骤确保设备的安全。

[0060] 二、比对各个压力传感器之间的差值是否超过配重启动限，否则不启动活动配重装置4，程序直接返回第一步，是则下一步；

[0061] 三、启动活动配重装置4，通过检测活动配重装置4的转动角进行反馈；根据各个压力传感器之间的差值和立柱2附近的转角传感器测算力矩，根据该力矩通过启动电机408驱动活动配重装置4中的活动配重401旋转至相匹配的角度，以实现动态平衡。由于各个螺旋支腿11上之间的压力差是确保轮胎吊车安全的最直观的参数。

[0062] 优选的，检测重力传感器101和倾角传感器901得到当前的力矩，根据当前的力矩通过电机408驱动活动配重装置4中的活动配重401旋转至相匹配的角度，以实现动态平衡。

[0063] 通过以上步骤实现轮胎吊车活动配重的平衡控制。

[0064] 优选的方案中，吊臂9与车体1铰接，在吊臂9的上端设有用于检测吊钩10重力传感器；在吊臂9设有倾角传感器。

[0065] 通过检测重力传感器和倾角传感器计算得到吊重力矩，当重力矩超过上限，则停机保护。在本例中，则以重力传感器和倾角传感器测得的力矩作为保护参数，进一步提高了安全性。

[0066] 立轴404的顶端设有齿盘403，所述的驱动装置中，电机408与蜗杆407连接，蜗杆407与蜗轮406啮合连接，蜗轮406通过传动轴412与传动齿轮405连接，传动齿轮405与齿盘
403啮合连接。

[0067] 在电机408、齿盘403或蜗轮406处设有角度检测装置。以随时反馈活动配重401的角度位置。

[0068] 对于检测螺旋支腿11的压力传感器的方案，由于前压力传感器1101和后压力传感器1101'的测量精度误差相对较大，因此通常将限制吊重设置的较小，保留较大的安全冗余。而对于某些场合需要起吊超出限制吊重的工况，则限制了设备的工效。

[0069] 进一步优选的技术方案中，可以采用对角布置的方案，从而发挥出本发明轮胎吊车的最大起吊重量。具体为，停车时，使其中一个螺旋支腿11靠近并对准起吊重物，妥善固定牢靠。旋转转台至吊臂9指向该螺旋支腿11，此时在立柱2附近设置转角传感器，反馈回一个信号，控制装置，通常是PLC根据该信号重设最大吊重限制，以达到设备允许的最大起重量。活动配重装置4根据重力矩调节活动配重401的位置。

[0070] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。