本实用新型专利技术公开了一种履带起重机塔式工况下的主钩吊重装置，包括力矩限制器人机界面、力矩限制器主机、PLC控制器、左右操纵手柄、液压泵上的比例电磁阀、主臂拉力传感器、主臂角度传感器、塔臂拉力传感器和塔臂角度传感器；各传感器分别与力矩限制器主机耦接；左右操纵手柄通过CAN总线与控制器耦接；各电磁阀与PLC控制器的输出端口耦接；传感器将主臂所受拉力值、塔臂所受拉力值、主臂臂架角度和塔臂臂架角度分别经力矩限制器主机输入控制器，经程序计算出主臂力矩和塔臂力矩，由控制器输出到力矩限制器人机界面进行显示。本实用新型专利技术改变了起重机塔式工况不能应用主钩的局限性，大大的提升了起重机的使用效率；利用现有装置，不增加任何成本，实现简单；通过CAN总线连接，安全可靠；使用范围广，可应用于类似的设备上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于履带起重机
，具体涉及履带起重机在塔臂工况吊重作业时，可切换成主钩进行吊重，并对塔臂工况下主钩吊重参数进行显示的装置。二
技术介绍
在履带起重机主臂臂长相同的情况下，由于增加塔臂，受作业半径等条件限制，不具备吊载大吨位重物的条件，并且由于作业半径过大，致使使用者在塔式工况下想要进行大吨位吊重或小半径作业只能更换工况，这样严重影响了起重机的工作效率。如何实现履带起重机在塔式工况下主钩可以吊载重物并对塔臂工况下主钩吊重相关参数进行显示是履带起重机吊重作业亟待解决的重要课题。三、
技术实现思路
本技术的目的是在不改变起重机工况的前提下，通过力矩限制器、控制器等现有设备实现履带起重机塔式工况下主钩可以吊载重物并对塔臂工况下主钩吊重相关参数进行显示的功能，以解决履带起重机塔式工况下不能吊载大吨位重物和小半径进行作业的弊端，大大的提高起重机的工作效率。为了实现上述目的，本技术包括:位于司机室显示器上的力矩限制器人机界面、位于电控柜内的力矩限制器主机、位于电控柜内的PLC控制器、位于操纵台上的左右操纵手柄、位于液压泵上的比例电磁阀、安装于主臂拉板上的主臂拉力传感器、安装于主臂架根部的主臂角度传感器、安装于塔臂拉板上的塔臂拉力传感器和安装于塔臂根部的塔臂角度传感器；主臂拉力传感器、塔臂拉力传感器、主臂角度传感器和塔臂角度传感器分别与力矩限制器主机耦接；左右操纵手柄通过CAN总线与控制器耦接；主臂升电磁阀、塔臂升电磁阀、主臂降电磁阀、塔臂降电磁阀、主卷升电磁阀和副卷升电磁阀与PLC控制器的输出端口耦接；传感器将主臂所受拉力值、塔臂所受拉力值、主臂臂架角度和塔臂臂架角度分别经力矩限制器主机输入控制器，经程序计算出主臂力矩和塔臂力矩，由控制器输出到力矩限制器人机界面进行显示；操纵手柄向PLC控制器提供主副卷扬的速度与方向信号，控制主臂、塔臂的升降和主副卷扬的提升；比例电磁阀与控制器的PWM输出端藕接，安装在主副卷扬系统的液压泵和比例电磁阀上与PLC的输出端口藕接，用于控制液压泵和阀的排量。具体器件作用和计算方法:⑴具体器件作用①主臂角度传感器U3:实时测量主臂臂架角度，用以计算主臂的力矩。②主臂拉力传感器U5:实时测量主变幅所受的力，此力包括主钩重量及塔臂重量。③塔臂角度传感器U4:实时测量塔臂臂架角度，用以计算塔臂的力矩。④塔臂拉力传感器U6:实时测量塔变幅所受的力，此力包括主钩重量及塔钩重量。⑵计算方法首先计算主臂拉板产生的力矩PO:主臂下铰点；Pl:主变幅拉板上铰点；P2:塔变幅拉板下铰点(活动桅杆处);PO 到 P1P2 的垂线距离:Sl=pO_plp2func(plx，ply，p2x，p2y)其中，P2 坐标(p2x, p2y)根据主臂角度计算，Pl坐标(plx, ply)为结构尺寸。p0_plp2func (plx, ply, p2x, p2y)计算如下:plp2a=p2y-plyplp2b=plx-p2xplp2c=(p2x-plx) *ply+(ply_p2y) *plxp0_plp2func (plx, ply, p2x, p2y) =ABS (plp2c) /sqr (plp2a2+plp2b2)主臂产生的总力矩为:M1=S1*主臂拉板力Fl (由主臂拉力传感器得出)其次计算塔臂拉板产生的力矩P28:塔臂下铰点；P36:塔变幅拉板上铰点；P30:塔变幅拉板下铰点；(塔臂上撑架处)P28到P30P36的垂线距离:S2=p28_p30p36func (p30x, p30y, p36x, p36y)其中，P30 坐标(p30x, p30y)根据塔臂角度计算，P36坐标(p36x, p36y)为结构尺寸。p28_p30p36func (p30x, p30y, p36x, p36y)计算如下:p30p36a=p36y-p30yp30p36b=p30x-p36xp30p36c=(p36x_p30x)*p30y+(p30y-p36y)*p30xp28_p30p36func ( p 3 0 x , p 3 0 y , p 3 6 x , p 3 6 y ) = a b s (p30p36c) /sqr (p30p36a2+p30p36b2)塔臂产生的总力矩为:M2=S2*塔臂拉板力F2 (由塔臂拉力传感器得出)再次计算臂架产生的力矩主臂产生的力矩:M3=S1*主臂重量Gl ；塔臂产生的力矩:M4=S2*塔臂重量G2 ；再次确定力臂主臂力臂:S3=C0S主臂角度Al*主臂长度LI (定值)+P0到回转中心距离L (定值)塔臂力臂:S4=S3+C0S塔臂角度A2*塔臂长度L2 (定值)因此主副钩吊重显示:Fm= (M1-M2-M3) /S3Fj = (M2_M4)/S4。工作过程具体步骤如下:1、在塔臂主副钩吊重工况下，通过力矩限制器人机界面对主副钩吊重选择进行切换。当选择主钩吊重前，先将副钩提升至副钩高度限位，选择主钩吊重完成后，如果塔臂和主臂的固定夹角未达到要求角度，力矩限制器连续声光报警，同时，发送限动信号到CAN总线上，限制主、副钩动作，直到塔臂和主臂固定夹角达到要求角度，力矩限制器声光报警解除，主钩动作正常，副钩不能动作。同时力矩限制器主机读取到主钩吊重选择有效信号后，再通过读取主臂拉力传感器数值、主臂角度传感器数值、塔臂角度传感器数值等参数，计算出在当前塔臂工况下的主钩吊重的载荷力矩等信息并发送到力矩限制器人机界面上进行显不。2、在塔臂主副钩吊重工况下，通过力矩限制器人机界面对主副钩吊重选择进行切换。当选择副钩吊重前，先将主钩提升至主钩高度限位，选择副钩吊重完成后，为正常塔臂工况，副钩动作正常，主钩不能动作。同时力矩限制器主机读取到副钩吊重选择有效信号后，再通过读取塔臂拉力传感器数值、塔臂角度传感器数值等参数，计算出在当前塔臂工况下的副钩吊重的载荷力矩等信息并发送到力矩限制器人机界面上进行显示。本技术具有如下有益效果:1、改变了起重机塔式工况不能应用主钩的局限性，大大的提升了起重机的使用效率。2、利用现有的PLC控制器和力矩限制器装置，不增加任何成本，实现简单；通过CAN总线连接，安全可靠。3、使用范围广，可应用于类似的设备上。四附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术的电路原理图；图3为本技术的显示界面示意图。五具体实施方式本技术包括主臂拉力传感器U5、塔臂拉力传感器U6、主臂角度传感器U3、塔臂角度传感器U4、左操纵手柄U8、右操纵手柄U9、力矩限制器主机U7、力矩限制器人机界面似、比例电磁阀仍0川11川12川13川14川15和控制器仍。安装于主臂拉板上的主臂拉力传感器U5与位于电控柜内的力矩限制器主机U7藕接，用来测量当前主臂臂架、塔臂臂架、主钩吊重和副钩吊重所受拉力值；安装于塔臂拉板上的塔臂拉力传感器U6与力矩限制器主机U7藕接，用来测量当前塔臂臂架和副钩吊重所受拉力值；安装于主臂架根部的主臂角度传感器U3与力矩限制器主机U7藕接，用于测量主臂臂架角度；安装于塔臂架根部的塔臂角度传感器U4与力矩限制器主机U7藕接，用于测量塔臂臂架角度。位于司机室内的力矩限制器人机界面U2，通过CAN总线与力矩限制器主机U7藕接，对起重机的工况进行切换。位于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种履带起重机塔式工况下的主钩吊重装置，包括位于司机室显示器上的力矩限制器人机界面、位于电控柜内的力矩限制器主机、位于电控柜内的PLC控制器、位于操纵台上的左右操纵手柄、位于液压泵上的比例电磁阀、安装于主臂拉板上的主臂拉力传感器、安装于主臂架根部的主臂角度传感器、安装于塔臂拉板上的塔臂拉力传感器和安装于塔臂根部的塔臂角度传感器；其特征是：主臂拉力传感器、塔臂拉力传感器、主臂角度传感器和塔臂角度传感器分别与力矩限制器主机耦接；左右操纵手柄通过CAN总线与控制器耦接；主臂升电磁阀、塔臂升电磁阀、主臂降电磁阀、塔臂降电磁阀、主卷升电磁阀和副卷升电磁阀与PLC控制器的输出端口耦接；传感器将主臂所受拉力值、塔臂所受拉力值、主臂臂架角度和塔臂臂架角度分别经力矩限制器主机输入控制器，经程序计算出主臂力矩和塔臂力矩，由控制器输出到力矩限制器人机界面进行显示；操纵手柄向PLC控制器提供主副卷扬的速度与方向信号，控制主臂、塔臂的升降和主副卷扬的提升。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，王敏，董伟，苍国军，张剑，
申请(专利权)人：辽宁抚挖重工机械股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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