控制系统、起重机及控制方法与流程

本发明涉及起重机控制技术领域，具体而言，涉及一种控制系统、起重机及控制方法。

背景技术：

履带起重机在主机装车时，需先将支腿油缸伸出，将主机支撑起一定高度以方便履带架的安装。在两条履带架的安装完成后，需将四个支腿油缸缩回，使履带架重新“着陆”。

发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：

在实现履带架重新“着陆”的过程中，需要操作手对四个支腿油缸进行实时的调节与控制，操作复杂且费时，整体工作效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的包括，例如，提供了一种控制系统，改善现有技术的不足，其能够实现主机高度的自动调节，并且能够保持水平状态，操作简单且省时，能够有效提高整体工作效率。

本发明的目的还包括，提供了一种起重机，其能够实现主机高度的自动调节，并且能够保持水平状态，操作简单且省时，能够有效提高整体工作效率。

本发明的目的还包括，提供了一种控制方法，通过该方法，可以实现主机高度的自动调节，并且能够保持水平状态，操作简单且省时，能够有效提高整体工作效率。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明的实施例提供了一种控制系统，用于起重机，所述起重机包括主机、与所述主机连接的泵、与所述主机连接的阀门以及与所述主机连接的支腿液压缸，所述泵通过所述阀门与所述支腿液压缸连通，其中，所述控制系统包括：

水平仪，所述水平仪用于输出表征所述主机水平状态的信号；

控制装置，所述水平仪和所述阀门均与所述控制装置通信，所述控制装置用于根据所述信号控制所述阀门，使得所述支腿液压缸在所述控制装置的控制下改变所述主机的水平状态。

可选的，所述阀门为比例阀。

可选的，所述控制系统还包括压力补偿阀，所述泵的出口与所述阀门通过第一管路连通，所述压力补偿阀连接在所述第一管路上。

可选的，所述控制系统还包括溢流阀，所述泵的出口与所述泵的进口通过第二管路连通，所述溢流阀连接在所述第二管路上。

可选的，所述支腿液压缸和所述阀门的数量相同且均为多个，所述支腿液压缸和所述阀门一一对应。

可选的，所述控制系统还包括遥控器，所述遥控器与所述控制装置通信，所述遥控器上设置有用于同时控制多个所述阀门的第一按钮以及单独控制每个所述阀门的第二按钮。

可选的，所述控制系统还包括显示器，所述显示器与所述控制装置通信。

可选的，所述控制系统还包括压力感应装置及反馈阀，所述压力感应装置用于输出表征所述支腿液压缸内液压的液压信号，所述反馈阀用于安装在所述泵的出口，所述反馈阀用于根据所述液压信号调节所述泵的液体输出量。

本发明的实施例还提供了一种起重机，其包括上述的控制系统。

本发明的实施例还提供了一种控制方法，其利用上述的控制系统实现，所述控制方法包括：

接收所述水平仪输出的所述信号，并根据所述信号控制所述阀门，使所述支腿液压缸改变所述主机的水平状态。

与现有的技术相比，本发明实施例的控制系统、起重机及控制方法的有益效果包括，例如：

通过水平仪可以实时检测主机的水平状态，并将表征该水平状态的信号发送至控制装置，控制装置根据该信号，可以实时控制阀门，使得阀门在控制装置的控制下，进行有效的流量调节，使得主机上的多个支腿液压缸的活塞杆能够合理的伸缩，以达到主机在高度上提升或下降的过程中，主机始终处于水平状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例提供的起重机在拖车上的示意图；

图2为本实施例提供的起重机一种视角下的结构示意图；

图3为本实施例提供的控制系统的结构框图；

图4为本实施例提供的控制系统的液压管路示意图；

图5为本实施例提供的遥控器的示意图。

图标：100-起重机；10-控制系统；11-水平仪；12-控制装置；13-遥控器；131-第一按钮；132-第二按钮；14-显示器；15-压力补偿阀；16-溢流阀；17-压力感应装置；18-反馈阀；20-主机；30-泵；41-第一液压缸；42-第二液压缸；43-第三液压缸；44-第四液压缸；50-阀门；51-第一阀门；52-第二阀门；53-第三阀门；54-第四阀门；61-第一电磁铁；62-第二电磁铁；63-主阀芯；70-垫板；200-拖车。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

结合图1，本实施例提供了一种起重机100，对应的，提供了一种控制系统10。

起重机100包括主机20以及与主机20连接的支腿液压缸。

卸车过程：主机20由拖车200进行转运，当转运至卸车地点时，需要多个支腿液压缸的活塞杆伸出，抵在地面上，将整个主机20撑起，拖车200向前行驶一段距离，多个支腿液压缸的活塞杆缩回，这样便完成了起重机100的卸车过程。

装车过程：多个支腿液压缸的活塞杆伸出，抵在地面上，将整个主机20撑起，拖车200后退，行驶至主机20的下方，多个支腿液压缸的活塞杆缩回，直至将主机20平稳的落到拖车200上。

一般的，会在地面上放置垫板70，活塞杆的端部可以抵靠在垫板70上。支腿液压缸与安装在主机20上的泵30连通，泵30将高压的油液通过管路输送给支腿液压缸。

结合图1和图2，支腿液压缸的数量为四个，分别为第一液压缸41、第二液压缸42、第三液压缸43和第四液压缸44，以图2中的相对位置作介绍，第一液压缸41位于主机20的左前方，第二液压缸42位于主机20的左后方，第三液压缸43位于主机20的右前方，第四液压缸44位于主机20的右后方。

一般的，在主机20高度提升或下降的过程中，需要四个支腿液压缸同时动作，也即四个支腿液压缸的活塞杆同时伸或缩，并且考虑到主机20的重量分布不均，或地面硬度不一致等因素，需要四个支腿液压缸协同作业，以期望主机20在高度的改变过程中，主机20始终处于水平状态。

结合图3和图4，本实施例提供的一种控制系统10，可以实现在主机20高度改变的过程中，主机20始终处于水平状态，该控制系统10的结构具体如下：

本实施例提供了一种控制系统10，用于起重机100，起重机100包括主机20、与主机20连接的泵30、与主机20连接的阀门50以及与主机20连接的支腿液压缸，泵30通过阀门50与支腿液压缸连通，其中，控制系统10包括：

水平仪11，水平仪11用于输出表征主机20水平状态的信号；

控制装置12，水平仪11和阀门50均与控制装置12通信，控制装置12用于根据信号控制阀门50，使得支腿液压缸在控制装置12的控制下改变主机20的水平状态。

结合图4，阀门50的数量为四个，分别为第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53和第四阀门54，泵30通过第一阀门51与第一液压缸41连通，泵30通过第二阀门52与第二液压缸42连通，泵30通过第三阀门53与第三液压缸43连通，泵30通过第四阀门54与第四液压缸44连通，这四条管路是并联的。

四个阀门50均为三位四通阀，以第一阀门51为例，第一阀门51包括第一电磁铁61、第二电磁铁62和主阀芯63，当第一电磁铁61得电时，主阀芯63移动至上位，油液流至第一液压缸41的无杆腔，活塞杆伸出；当第二电磁铁62得电，主阀芯63移动至下位，油液流至第一液压缸41的有杆腔，活塞杆缩回。

需要说明的是，当四个阀门50的第一电磁铁61均得电时，可以实现四个支腿液压缸的活塞杆同时伸出；当四个阀门50的第二电磁铁62均得电时，可以实现四个支腿液压缸的活塞杆同时缩回。四个阀门50的第一电磁铁61和第二电磁铁62均与控制装置12的输出端口连接，实现控制。

结合图1，水平仪11安装在主机20上，可以选用现有技术中技术较为成熟的多轴水平仪11，控制装置12安装在主机20上，其可以为主机20自身的电控箱。

水平仪11用于检测主机20的水平状态，并将表征该水平状态的信号发送至控制装置12，控制装置12根据该信号，可以实时控制阀门50，使得阀门50在控制装置12的控制下，进行有效的流量调节，使得主机20上的多个支腿液压缸的活塞杆能够合理的伸缩，以达到主机20在高度上提升或下降的过程中，主机20始终处于水平状态。

本实施例中，阀门50为比例阀。

比例阀，又称电比例控制阀、电比例阀等，是一种新型的液压控制装置，可以理解为在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响。

本实施例中，控制系统10还包括压力补偿阀15，泵30的出口与阀门50通过第一管路连通，压力补偿阀15连接在第一管路上。

压力补偿阀15的数量为四个，可以理解的，第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53和第四阀门54与泵30的出口之间均设置有该压力补偿阀15。可以对泵30的出口和四个支腿液压缸的压力变化进行补偿，即使四个支腿液压缸的负载不一致或发生变化，流向各个支腿液压缸的流量仍旧可以保持不变，也就是说，四个支腿液压缸可以同时动作，且在不同的阻力下，各个支腿液压缸的活塞杆可以保持相等的伸出、缩回速度。

本实施例中，控制系统10还包括溢流阀16，泵30的出口与泵30的进口通过第二管路连通，溢流阀16连接在第二管路上。

当负载压力过高、异常，支腿液压缸无法支撑起主机20时，溢流阀16将会开启溢流，四个支腿液压缸均不能动作，起到安全保护作用。

可选的，支腿液压缸和阀门50的数量相同且均为多个，支腿液压缸和阀门50一一对应。

具体的，支腿液压缸的数量为四个，阀门50的数量也为四个。其他实施例中，支腿液压缸的数量也可以为六个、八个等，阀门50的数量也可以为六个、八个等。

结合图2和图5，本实施例中，控制系统10还包括遥控器13，遥控器13与控制装置12通信，遥控器13上设置有用于同时控制多个阀门50的第一按钮131以及单独控制每个阀门50的第二按钮132。

第一按钮131的数量为两个，结合图5，当按下按钮a1时，四个支腿液压缸的活塞杆同时伸出，当按下按钮a2时，四个支腿液压缸的活塞杆同时缩回。

第二按钮132的数量为八个，结合图5，当按下b1时，仅第一液压缸41的活塞杆单独伸出，当按下b2时，仅第一液压缸41的活塞杆单独缩回；当按下c1时，仅第二液压缸42的活塞杆单独伸出，当按下c2时，仅第二液压缸42的活塞杆单独缩回；当按下d1时，仅第三液压缸43的活塞杆单独伸出，当按下d2时，仅第三液压缸43的活塞杆单独缩回；当按下e1时，仅第四液压缸44的活塞杆单独伸出，当按下e2时，仅第四液压缸44的活塞杆单独缩回。

遥控器13可以采用有线遥控方式，也可以采用无线遥控方式。一般的，当主机20到达预设的支撑高度时，可以通过第二按钮132进行单动微调，例如，当第一液压缸41的位置高度偏低或偏高时，可以仅操作b1或b2进行单动调节。

结合图3，本实施例中，控制系统10还包括显示器14，显示器14与控制装置12通信。

显示器14可以显示水平仪11检测到的水平度数据，上述各结构之间的管路中也可以安装压力传感器，检测管路内的压力，显示器14也可以显示这些压力数据。

显示器14可以集成到遥控器13上，也可以位于主机20的驾驶室内。

本实施例中，控制系统10还包括压力感应装置17及反馈阀18，压力感应装置17用于输出表征支腿液压缸内液压的液压信号，反馈阀18用于安装在泵30的出口，反馈阀18用于根据液压信号调节泵30的液体输出量。

压力感应装置17和反馈阀18构成了闭环反馈，通过压力感应装置17可以感应支腿液压缸的负载压力，并将液压信号反馈至反馈阀18，反馈阀18根据该液压信号调节泵30的输出量。

同理，压力感应装置17的数量也为四个，分别检测四个支腿液压缸的负载压力。

本实施例还提供了一种控制方法，其利用上述的控制系统10实现，控制方法包括：

接收水平仪11输出的信号，并根据信号控制阀门50，使支腿液压缸改变主机20的水平状态。

根据本实施例提供的一种控制系统10，控制系统10的工作原理是：

在装车或卸车的过程中，当需要改变主机20的高度时，通过主机20内驾驶室的操控，主机20启动，水平仪11将检测到的表征主机20水平状态的信号发送至控制装置12，控制装置12根据该信号，同时控制第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53和第四阀门54，使得第一液压缸41、第二液压缸42、第三液压缸43和第四液压缸44同时动作，并在动作的过程中实时调节各个支腿液压缸的活塞杆的伸出量，以实现在整个过程中，主机20始终处于水平状态。

本实施例提供的一种控制系统10至少具有以下优点：

四个支腿液压缸可一键伸缩，极大地缩短了起重机100的装车和卸车时间，减少了工作人员的操作量，工作效率提升四倍以上。

四个支腿液压缸的活塞杆伸出速度保持同步，使得主机20在拆装时的工作平稳性得到加强，可有效避免因操作失误而引发的事故，提高了工作安全性。

可使主机20始终处于水平状态，进一步确保无倾翻危险。

阀门50采用比例控制，精确控制、液压冲击小。

通过压力补偿阀15、压力感应装置17、反馈阀18等，可以使得多个支腿液压缸的运行更加稳定，优化了管路精细化设计，也减少了故障点。

综上所述，本发明提供了一种控制系统10，通过水平仪11可以实时检测主机20的水平状态，并将表征该水平状态的信号发送至控制装置12，控制装置12根据该信号，可以实时控制阀门50，使得阀门50在控制装置12的控制下，进行有效的流量调节，使得主机20上的多个支腿液压缸的活塞杆能够合理的伸缩，以达到主机20在高度上提升或下降的过程中，主机20始终处于水平状态。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。