0-25MPa、0-1200L/min、0-350KW，满足各机构工作时扭矩及速度需求；当机构工作停止时主系统油源输出压力及输出流量自动降至接近零的程度，无用功耗低；该油栗均带冷却回路，提高其工作寿命；该油栗均带加载阀，可自由选择其加载。主系统换向阀选用带压力补偿器和流量调节的船用液控阀，可无级控制输出流量，即无级控制机构运动速度，其中变幅机构使用一个船用手操阀(其输出流量0-300L/min)，回转机构使用两个船用阀(其输出流量0-450L/min);该阀均带压力补偿器，所以其负载压力、油栗压力互不影响，机构启动时间快。同时按船用系统相应规范要求，设置应急动力，由电机直接驱动油栗，其参数:0-12MPa、0-90L/min、0-18.5KW，当主系统出故障时，能将各个机构卸载恢复到拖航状态。各动力均带吸油截止阀，维修时可关闭防止油箱油外漏，并带位置开关，可防止原动力误动作；各动力均带吸油过滤器，防止油栗吸入杂物后受破坏，高压管路和总回油管路均设有高压过滤器，以防止液压阀阀芯卡死。
[0032]所述液压系统还设有两个淡水冷却器、液位控制继电器，油温高低温报警，以及滤器堵塞报警，液控控制继电器防止油液液位低于油箱最低液位，滤器堵塞报警以提醒滤器需清洗或更换新的滤芯。
[0033]抓斗起重机采用柴油发动机提供动力。并配置了轴带同步发电机，可以将发动机满足挖机正常工作后剩余的功率用于发电，达到节能环保的目的。支持和开闭卷扬机由发动机+奥米茄液力传动系统+减速机驱动，制动系统设有离合器+带式制动器，开闭机构还设有盘式制动器。变幅和回转则是由发动机+液压栗+液压马达驱动，变幅机构设有盘式制动器。冷却水循环系统由船体提供的水栗提供动力，水栗机构可以由本挖泥机的司机室联动台远程控制或者水栗旁的接线箱本地控制。为液压系统提供了 18.5kW的应急电机，正常工作时若发动机出现故障，可通过应急电机提供动力，将变幅和回转机构运行到安全位置。为支持和开闭机构提供了 llkW的辅助开斗电机，当无法开斗或者下降时，可通过辅助开斗电机提供动力，将支持和开闭机构运行到安全位置。控制部分采用EPEC公司的2024控制器，实施整机控制、安全保护与联锁，人机界面进行状态监视和故障诊断等。控制系统采用CAN总线方式通讯。
[0034]低压电器包括断路器、接触器等重要设备，以及按钮指示灯、转换开关等，均采用施耐德公司产品。还设有载荷保护装置、安全保护装置、紧急停止保护、视频监控系统、挖泥机联动台、风速仪和照明系统等。
[0035]如图2所示，所述电气系统包括电源、发动机、控制系统以及安全监控系统，所述安全监控系统包括人机界面、力矩限制器以及传感器，所述控制系统具有连接CPU的CAN总线，所述CAN总线连接人机界面和力矩限制器，所述CAN总线还连接有两个控制器(控制器1和控制器2)，控制器分别连接所述液压系统、所述传感器以及位于司机室内的脚踏板、手柄和面板。
[0036]所述电源由柴油机轴端的轴带同步发电机或者船体发电机提供。当挖泥机工作时，柴油机拖动轴带同步发电机进行发电，并通过中央集电环将电传递到船体配电板，船体进行配电后再返回50kW供挖泥机使用。当挖泥机停止工作时，由船体发电机通过中央集电环对挖泥机供电。
[0037]所述发动机采用康明斯水冷柴油机，额定转速1800r/min、额定功率895kW，为整机的液力变矩器和液压系统提供动力部分，完成起升、变幅、回转动作。发动机监控系统由机旁仪表箱，远程仪表组成。
[0038]如图2所示，所述电气控制系统采用CPU集中控制，CPU通过CAN总线通讯方式直接读取现场传感器、编码器、力矩限制器的相关参数。司机室设有操控台、力矩限制器、人机界面和发动机仪表，人机界面实时显示挖泥机的工作状态和参数，发动机的参数通过RS485转CAN模块与CPU和人机界面进行CAN总线通讯。
[0039]奥米茄液力传动系统带有电子控制单元，输入信号为4_20mA。支持和开闭卷扬机上设有接近开关和位置栅格，变幅绳死头设有载荷传感器，CPU通过接近开关计数运算测得的位置信号，结合操作手柄的动作，通过计算输出给奥米茄液力传动装置的电子控制单元来控制起升和下降的速度以及开斗的位置，同时调整支持和开闭卷扬的同步。变幅机构通过手柄操作，逻辑控制液压系统电磁阀的动作来完成。回转机构通过脚踏操作，逻辑控制液压系统电磁阀的动作来完成，集电环轴上的单圈绝对值编码器用来测量回转机构的位置。
[0040]所述全监控系统由力矩限制器总成、人机界面、声光报警器、回转指示灯组成，采用CAN总线通讯控制。本起重机载荷使用变幅绳拉力传感器取力，在通过力矩限制器主机计算得到起升力矩大小，并根据曲线实时保护。挖泥机其它监控信号由EPEC控制器现场采集信号处理，信号反馈至人机界面显示。为起重机提供全方位保护。根据人工输入的起重臂长度、倍率，系统会自动按照相应的起重特性曲线执行安全保护。全程进行作业过程监控，信号包括角度、载荷等，并实时显示作业信息和操作提示。当起重力矩超载或起重机超出安全方向时，系统发出声光报警信号，并切断危险方向控制信号，提示操作人员进行安全方向操作。
[0041]其中，力矩限制器采用CX-AV型起重机力矩限制器主机及显示屏、信号变送器、重量、角度传感器组成。
[0042]主机仪表显示参数:抓斗实际起重量(吨)、抓斗额定起重量(吨)、吊臂实际仰角(度)、抓斗实际工作幅度(米)及负荷率；起重机抓斗载荷达到额定起重量的90%时，仪表预报警，蓝灯闪烁并断续蜂鸣；载荷达到额定起重量的100%时，仪表预报警，橙色灯亮并连续蜂鸣；载荷达到额定起重量的105%?110%(此参数可现场设置)时，红色灯亮并连续蜂鸣，同时输出超载控制信号JD4，此信号可切断起重机向危险方向运行；起重机抓斗载荷小于额定起重量的30%时，输出轻载控制信号JD5 ;控制输出继电器触点编号(触点容量250V，10A，常开)JD4—抓斗超载控制JD5—抓斗轻载控制。
[0043]人机界面采用10.4英寸液晶屏用于显示，64M数据记录仪用于故障及违规操作的数据记录，监控管理系统包含以下内容:抓斗工况信息:支持位移，定深值，开闭位移，开闭度，奥米笳输出电流，回转位置，参数设置等信息。液压系统信息:动力系统压力，制动系统压力等。仪表盘下方三个指示灯:手柄在零位时红灯亮，正常工作时绿灯亮，特殊工况时黄灯亮。
[0044]声光报警器安装在驾驶室操作台上面。当声光报警器检测以下信号非正常时，则会发出声光报警指示:1.起升上下限位；2.变幅上下限位；3.主栗吸油滤堵塞；4.应急栗吸油滤堵塞；5.回油滤堵塞；6.系统压力低；7.限制解除操作；8.空压机压力低；9.力矩过载保护；
回转警示灯安装在机房尾部拐角处，当回转脚踏操作并检测到回转油栗加载电磁阀信号时，回转指示灯则会发出声光报警指示。
[0045]综上所述，所述抓斗起重机通过上述液压系统和所述电气系统来实现对所述抓斗的控制，控制方便简单，可有效提高工作效率。同时对所述抓斗起重机的维修也较为容易，维修方便。
[0046]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种抓斗起重机，其特征在于，包括一吊臂，所述吊臂的前端连接有抓斗，所述吊臂通过臂根铰轴安装于一转台上，所述转台上设有机房，所述机房内设有用于控制所述抓斗运作的液压系统和电气系统； 所述液压系统包括油箱组件、回转机构和变幅机构，所述回转机构包括回转控制阀组、回转平衡阀组以及回转马达组件，所述变幅机构包括变幅控制阀组、变幅平衡阀组以及变幅马达组件，所述回转机构具有两个船用阀，所述变幅机构具有一个船用手操阀，所述回转马达组件包括四台液压变量马达，所述变幅马达组件包括一液压变量马达； 所述电气系统包括电源、发动机、控制系统以及安全监控系统，所述安全监控系统包括人机界面、力矩限制器以及传感器，所述控制系统具有连接CPU的CAN总线，所述CAN总线连接人机界面和力矩限制器，所述CAN总线还连接有两个控制器，控制器分别连接所述液压系统、所述传感器以及位于司机室内的脚踏板、手柄和面板。2.如权利要求1所述的抓斗起重机，其特征在于:所述抓斗起重机还包括三脚架，所述三脚架安装于所述转台上，所述三脚架包括前部撑杆、后部拉杆和吊臂防倾装置，所述前部撑杆上安设有供抓斗提升、开闭钢缆用的和吊臂变幅钢缆用的导缆滑轮，所述导缆滑轮装有滑动式轴承。3.如权利要求2所述的抓斗起重机，其特征在于:所述三脚架上还设有扶梯和梯子平台，所述三脚架的顶部设有动润滑管路。4.如权利要求1或2所述的抓斗起重机，其特征在于:所述吊臂上设有臂根到臂头的维护检修通道，头部滑轮设有自动润滑管路。5.如权利要求1或2所述的抓斗起重机，其特征在于:所述转台通过回转轴承和一基座连接，所述基座固定于船体上。6.如权利要求1所述的抓斗起重机，其特征在于:所述液压系统还设有淡水冷却器和液位控制继电器。7.如权利要求1或6所述的抓斗起重机，其特征在于:所述发动机的参数通过RS485接口转CAN模块与所述CPU和所述人机界面进行CAN总线通讯。
【专利摘要】本发明涉及一种抓斗起重机，包括一吊臂，吊臂的前端连接有抓斗，吊臂安装一转台上，转台上设有机房，机房内设有用于控制抓斗运作的液压系统和电气系统；液压系统包括油箱组件、回转机构和变幅机构，回转机构包括回转控制阀组、回转平衡阀组以及回转马达组件；电气系统包括电源、发动机、控制系统以及安全监控系统，安全监控系统包括人机界面、力矩限制器以及传感器，控制系统具有连接CPU的CAN总线，CAN总线连接人机界面和力矩限制器，CAN总线还连接有两个控制器，控制器分别连接液压系统、传感器以及位于司机室内的脚踏板、手柄和面板。所述抓斗起重机通过液压系统和电气系统来实现对抓斗的控制，控制方便简单，可有效提高工作效率。
【IPC分类】E02F3/47, E02F5/28, E02F3/58
【公开号】CN105421511
【申请号】CN201610042495
【发明人】张峥, 张建钢, 张熠, 余巍, 祁辉, 黎杰, 张雁, 郑民子
【申请人】武桥重工集团股份有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月22日