本發(fā)明涉及一種起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及溜鉤檢測方法，屬于起升機(jī)構(gòu)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

起升機(jī)構(gòu)是塔機(jī)、橋機(jī)、門機(jī)等起重機(jī)械設(shè)備的主要機(jī)構(gòu)之一，傳統(tǒng)的起升機(jī)構(gòu)配置形式為電機(jī)、制動器、減速機(jī)、卷筒等，其調(diào)速范圍一般不大，變頻調(diào)速時，可實現(xiàn)恒功率運(yùn)行。

隨著施工企業(yè)對調(diào)速范圍的需求，起升速度的快慢直接影響著工程的進(jìn)度，如何提高起升速度成了各起重機(jī)制造商互相討論的話題，也成為起重機(jī)行業(yè)相互競爭的條件之一?；诖耍毫Q擋變速器因其獨特的結(jié)構(gòu)和使用性能也逐漸被應(yīng)用于起升機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)了起升機(jī)構(gòu)速度參數(shù)的有效提升，真正意義上實現(xiàn)了“重載低速、輕載高速”，拓寬了調(diào)速范圍，提高了整機(jī)性能。液力換擋變速器是采用電液一體化控制，換擋時，通過手動操作擋位選擇器，控制相應(yīng)的電磁閥，操縱變速箱上的控制閥，從而控制換擋離合器，推動相應(yīng)活塞動作，完成動力換擋。帶液力換擋變速器的起升機(jī)構(gòu)在實際使用中能顯著提升起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度，但在現(xiàn)場使用過程中，因液力換擋器是基于液壓管路的電液控制管路會因漏油泄壓導(dǎo)致?lián)Q擋閥壓力不足、控制電磁閥等故障，或是電機(jī)與換擋器、換擋器與減速機(jī)之間的聯(lián)軸器損壞，會導(dǎo)致起升機(jī)構(gòu)溜鉤現(xiàn)象發(fā)生，從而影響著整個起重機(jī)械的使用安全，且所述的前者溜鉤因素是不可預(yù)知的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種帶液力換擋變速器的起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及溜鉤檢測方法。

為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種帶液力換擋變速器的起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置、主控制器模塊和一個以上的壓力信號采集裝置，所述壓力信號采集裝置包括五個壓力檢測傳感器SP0～SP4，用于實時采集主壓力信號及液力換擋器操縱閥處的各壓力信號，并將壓力信號轉(zhuǎn)換為電流信號，傳送至主控制器模塊；所述主控制器模塊用于將壓力信號采集裝置所采集的信號進(jìn)行處理，并做相應(yīng)運(yùn)算分析；所述卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置用于檢測起升機(jī)構(gòu)卷筒的正/反向變化，并將此值傳輸至主控制器模塊，檢測是否為溜鉤狀態(tài)。

所述壓力信號采集裝置包括一個主壓力傳感器SP0和四個操縱閥壓力傳感器SP1～SP4，主壓力傳感器SP0安裝在液力換擋變速器主壓力檢測口，用于實時采集主壓力大??；四個操縱閥壓力檢測傳感器SP1～SP4分別安裝在液力換擋變速器的換擋閥的四個擋位操縱閥壓力檢測口，用于采集各擋位壓力大小。

所述五個壓力傳感器SP0～SP4電源電壓均為DC24V，為電流型壓力傳感器，其壓力檢測范圍為0～10Mpa，可轉(zhuǎn)換為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量電流信號。

所述主控制器模塊包括基于PLC的主CPU處理器模塊、模擬量輸入輸出模塊AI/AO、存儲單元、通訊單元及電源，所述CPU處理器模塊和模擬量輸入輸出模塊AI/AO均安裝在電氣控制柜內(nèi)，模擬量輸入輸出模塊AI/AO接收各壓力傳感器標(biāo)準(zhǔn)電流信號、并將所采集的4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量電流信號轉(zhuǎn)換為0-10Mpa的控制壓力信號并傳送至CPU處理器，通過與液力換擋器工作壓力及換擋壓力對比分析，進(jìn)而控制起升機(jī)構(gòu)及制動器的動作。

所述模擬量輸入輸出模塊為四路模擬量輸入輸出模塊。

所述的起升卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置包括絕對值編碼器單元、編碼器接口單元和力矩限制器單元，編碼器單元安裝在主起升機(jī)構(gòu)卷筒的末端、用于檢測起升卷筒的正反向脈沖信號，并將此信號傳送至力矩限制器，判斷卷筒的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，力矩限制器將采集的正反向脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出開關(guān)量信號傳輸至主控制器模塊，判斷當(dāng)前是否處于溜鉤狀態(tài)。

本發(fā)明還提供了一種溜鉤檢測的方法，通過多個壓力檢測傳感器單元配合編碼器單元對各壓力值及卷筒的正反向狀態(tài)進(jìn)行檢測，并將檢測信號與設(shè)定信號進(jìn)行比較分析，將卷筒正反向狀態(tài)與實際工作狀態(tài)進(jìn)行比較分析，并傳送至主控制器模塊進(jìn)而判斷當(dāng)前起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行溜鉤檢測與控制。

有益效果：本發(fā)明帶液力換擋變速器的起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)具有硬件配置經(jīng)濟(jì)簡單、實時性及控制性能良好、安裝方便等特點，能夠有效的避免因壓力不足、控制電磁閥故障或是操作人員操作不當(dāng)引起的起升機(jī)構(gòu)溜鉤現(xiàn)象發(fā)生，使液力換擋式起升機(jī)構(gòu)安全可靠運(yùn)行，保證起重機(jī)械的使用安全；溜鉤檢測方法簡單、準(zhǔn)確、有效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓力信號采集裝置及卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置的安裝示意圖；

圖2為本發(fā)明的實時檢測控制系統(tǒng)組成框圖；

圖3為本發(fā)明起升機(jī)構(gòu)溜鉤實時檢測控制系統(tǒng)的電路示意圖；

圖4為本發(fā)明起升機(jī)構(gòu)上升操作檢測控制工藝流程圖。

圖中：1電動機(jī)、2液力換擋變速器、3壓力信號采集裝置、4減速機(jī)、5制動器、6卷筒、7卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做具體描述。

圖1所示為本發(fā)明壓力信號采集裝置及卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置的安裝示意圖。

本發(fā)明應(yīng)用于帶液力換擋變速器的起升機(jī)構(gòu)，所述起升機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)1、液力換擋變速器2、壓力信號采集裝置3、減速機(jī)4、制動器5、卷筒6、卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7。此起升機(jī)構(gòu)與常規(guī)的起升機(jī)構(gòu)相比，在電動機(jī)1與減速機(jī)4之間增設(shè)一套液力換擋變速器2，在液力換擋變速器2上增設(shè)一套壓力信號采集裝置3，在卷筒尾部增設(shè)一套卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7。

本發(fā)明控制系統(tǒng)包括卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7、主控制器模塊和一個以上的壓力信號采集裝置3，采用壓力采集裝置3配合卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7對起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行溜鉤檢測與控制，從電液控制系統(tǒng)上確保了起升機(jī)構(gòu)的安全。

所述壓力信號采集裝置3包括一個主壓力傳感器SP0和四個操縱閥壓力傳感器SP1～SP4，主壓力傳感器SP0安裝在液力換擋變速器2主壓力檢測口，用于實時采集主壓力大??；四個操縱閥壓力檢測傳感器SP1～SP4分別安裝在液力換擋變速器2的換擋閥的四個擋位操縱閥壓力檢測口，用于采集各擋位壓力大小。

所述五個壓力傳感器SP0～SP4電源電壓均為DC24V，為電流型壓力傳感器，其壓力檢測范圍為0～10Mpa，可轉(zhuǎn)換為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量電流信號。

所述主控制器模塊包括基于PLC的主CPU處理器模塊、模擬量輸入輸出模塊AI/AO、存儲單元、通訊單元及電源，所述CPU處理器模塊和模擬量輸入輸出模塊AI/AO均安裝在電氣控制柜內(nèi)，模擬量輸入輸出模塊AI/AO接收各壓力傳感器標(biāo)準(zhǔn)電流信號、并將所采集的4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量電流信號轉(zhuǎn)換為0-10Mpa的控制壓力信號并傳送至CPU處理器，通過與液力換擋器變速器2工作壓力及換擋壓力對比分析，進(jìn)而控制起升機(jī)構(gòu)及制動器5的動作。

所述模擬量輸入輸出模塊為四路模擬量輸入輸出模塊。

所述卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7用于檢測起升機(jī)構(gòu)卷筒6的正/反向變化，并將此值傳輸至主控制器模塊，檢測是否為溜鉤狀態(tài)。

圖2所示為本發(fā)明的實時檢測控制系統(tǒng)組成框圖。

圖3所示為本發(fā)明起升機(jī)構(gòu)溜鉤實時檢測控制系統(tǒng)的電路示意圖。

所述的起升卷筒正反轉(zhuǎn)檢測裝置7包括絕對值編碼器單元、編碼器接口單元和力矩限制器單元，編碼器單元安裝在主起升機(jī)構(gòu)卷筒6的末端、用于檢測起升卷筒6的正反向脈沖信號，并將此信號傳送至力矩限制器，判斷卷筒6的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，力矩限制器將采集的正反向脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出開關(guān)量信號傳輸至主控制器模塊，判斷當(dāng)前是否處于溜鉤狀態(tài)。

本發(fā)明還提供了一種溜鉤檢測的方法，通過多個壓力檢測傳感器單元配合編碼器單元對各壓力值及卷筒6的正反向狀態(tài)進(jìn)行檢測，并將檢測信號與設(shè)定信號進(jìn)行比較分析，將卷筒6正反向狀態(tài)與實際工作狀態(tài)進(jìn)行比較分析，并傳送至主控制器模塊進(jìn)而判斷當(dāng)前起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行溜鉤檢測與控制。

圖4所示為本發(fā)明起升機(jī)構(gòu)上升操作檢測控制工藝流程圖。

本發(fā)明的工作原理及工作過程

本發(fā)明工作時：1)首先給起升機(jī)構(gòu)的電動機(jī)1和液力變速器2油泵電機(jī)送電，經(jīng)過壓力信號采集裝置3的主壓力檢測傳感器SP0檢測主壓力是否正常，若主壓力不正常，則對換擋器主壓力故障操進(jìn)行排查，故障處理后，重新恢復(fù)送電；2)若主壓力正常，此時操作人員操縱聯(lián)動臺上的起升機(jī)構(gòu)主令控制器，進(jìn)行起升機(jī)構(gòu)上升操作，換擋器擋位操縱閥動作，此時安裝在此擋位的換擋閥壓力檢測傳感器SP1～SP4檢測換擋閥的壓力，當(dāng)換擋閥壓力不正常時，禁止起升機(jī)構(gòu)動作，并進(jìn)行換擋閥壓力故障排除，排除后仍需要對換擋器重新恢復(fù)供電；3)當(dāng)換擋閥壓力正常后，起升機(jī)構(gòu)制動器5打開，起升機(jī)構(gòu)作上升方向動作，同時安裝在卷筒6的絕對值編碼器實時檢測卷筒6的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)脈沖輸出開關(guān)量點傳送至主控制器模塊，經(jīng)比較運(yùn)算分析，若編碼器檢測的卷筒6方向與目前機(jī)構(gòu)上升方向不一致，判斷當(dāng)前狀態(tài)為溜鉤狀態(tài)，則起升機(jī)構(gòu)制動器5閉合，停止機(jī)構(gòu)動作，并對溜鉤現(xiàn)象進(jìn)行分析并排除故障，故障排除后，重新對換擋器送電；4)若編碼器檢測的卷筒6方向與目前機(jī)構(gòu)上升方向一致，則起升機(jī)構(gòu)上升操作正常運(yùn)行，直至此次操作結(jié)束，完成起升機(jī)構(gòu)整個上升動作操作。

本發(fā)明帶液力換擋變速器2的起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)具有硬件配置經(jīng)濟(jì)簡單、實時性及控制性能良好、安裝方便等特點，能夠有效的避免因壓力不足、控制電磁閥故障或是操作人員操作不當(dāng)引起的起升機(jī)構(gòu)溜鉤現(xiàn)象發(fā)生，使液力換擋式起升機(jī)構(gòu)安全可靠運(yùn)行，保證起重機(jī)械的使用安全；溜鉤檢測方法簡單、準(zhǔn)確、有效。

本發(fā)明上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。