绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置及判断方法与流程

本发明涉及起重机械领域，特别涉及一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置及判断方法。

背景技术：

绕桩式回转起重机通常安装在海洋平台的桩腿上，因其具有占用平台空间小、结构紧凑、起吊能力大，起吊半径远等优点而被广泛应用。绕桩式回转起重机主要包括基柱、回转平台和起吊机构，回转平台可转动的设置在基柱上，起吊机构则设置在回转平台上，基柱的中部和回转平台的中部都留有足够的空间使桩腿能从中穿过。

一般的全回转起重机通常是在起重机的中部设置滑环箱来保证其进行360°的全回转，而对于绕桩式回转起重机而言，由于绕桩式回转起重机的中部有桩腿通过，无法设置滑环箱来保证起重机进行360°的全回转，因此绕桩式回转起重机往往设计成非全回转类型，采用电缆拖链来为绕桩式回转起重机的回转平台提供电源或进行信号的传输。为了使绕桩式回转起重机能够在360°的范围内工作，绕桩式回转起重机通常会设置一段正反回转的重叠区域，例如当起重机的回转区域为±200°时，该起重机从初始位置起，可以正方向回转200°，也可以反方向回转200°，则会有40°的回转重叠区域。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于电缆拖链的一端与回转平台连接，另一端固定，当绕桩式回转起重机在回转过程中超过其工作范围时，可能会导致电缆拖链发生损坏，从而导致绕桩式回转起重机无法正常工作。

技术实现要素：

为了解决现有技术中绕桩式回转起重机在回转过程中超过其工作范围，导致电缆拖链发生损坏，从而导致绕桩式起重机无法正常工作的问题，本发明实施例提供了一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置及判断方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置，所述判断装置包括：

检测模块，用于当绕桩式回转起重机的回转平台沿第一方向转动至参考线到达第一临界位置时，生成第一信号；

当所述回转平台沿第二方向转动至所述参考线到达第二临界位置时，生成第二信号；

当所述回转平台沿所述第一方向转动至所述参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第三信号，且直至所述参考线离开所述回转重叠区域；

当所述回转平台沿所述第二方向转动至所述参考线开始进入所述回转重叠区域时，持续生成第四信号，且直至所述参考线离开所述回转重叠区域；

逻辑模块，用于检测所述第一信号、第二信号、第三信号和第四信号以判断所述回转平台的工作状态，当同时检测到所述第一信号和所述第三信号时，判断所述回转平台已沿所述第一方向转动至最大角度位置，当同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，判断所述回转平台已沿所述第二方向转动至最大角度位置；

其中，所述回转平台的回转范围为±θ，180°＜θ＜360°，所述第一临界位置为所述回转平台从零度位置沿第一方向转动θ时，所述参考线所到达的位置，所述第二临界位置为所述回转平台从所述零度位置沿第二方向转动θ时，所述参考线所到达的位置，所述零度位置为所述回转平台未进行回转操作时所述参考线所在的位置，所述参考线为任意一条沿所述回转平台的径向的射线，所述回转重叠区域为所述第一临界位置与所述第二临界位置之间的区域。

进一步地，所述逻辑模块还用于，当所述逻辑模块同时检测到所述第二信号和所述第三信号，或同时检测到所述第一信号和所述第四信号时，判断所述回转平台开始离开所述回转重叠区域并在所述回转平台的回转范围内。

进一步地，所述判断装置还包括报警模块，所述报警模块用于，

当所述逻辑模块同时检测到所述第一信号和所述第三信号，或同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，发出警报。

进一步地，所述判断装置还包括控制模块，所述控制模块用于，

当所述逻辑模块同时检测到所述第一信号和所述第三信号时，控制所述回转平台沿所述第二方向转动；

当所述逻辑模块同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，控制所述回转平台沿所述第一方向转动。

进一步地，所述检测模块包括设置在所述起重机的基柱上的撞块和设置在所述回转平台上的限位开关，所述撞块包括第一撞块、第二撞块和第三撞块，所述限位开关包括沿所述参考线间隔排列在所述回转平台上的第一限位开关、第二限位开关和第三限位开关；

所述第一撞块位于所述第一临界位置，所述第二撞块位于所述第二临界位置，所述第三撞块位于所述第一临界位置和所述第二临界位置之间，且所述第三撞块的边缘与所述第一临界位置和所述第二临界位置对齐；

所述第一限位开关到所述回转平台的转轴的距离与所述第一撞块到所述回转平台的转轴的距离相等，所述第二限位开关到所述回转平台的转轴的距离与所述第二撞块到所述回转平台的转轴的距离相等，所述第三限位开关到所述回转平台的转轴的距离与所述第三撞块到所述回转平台的转轴的距离相等。

进一步地，所述限位开关包括开关本体和转臂，所述开关本体固定在所述回转平台上，所述转臂可转动地设置在所述开关本体上，且所述转臂的转动轴线与所述参考线重合，所述转臂用于在所述撞块的干涉下转动。

另一方面，本发明提供了一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断方法，所述判断方法包括：

当绕桩式回转起重机的回转平台沿第一方向转动至参考线到达第一临界位置时，生成第一信号；

当所述回转平台沿第二方向转动至所述参考线到达第二临界位置时，生成第二信号；

当所述回转平台沿所述第一方向转动至所述参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第三信号，且直至所述参考线离开所述回转重叠区域；

当所述回转平台沿所述第二方向转动至所述参考线开始进入所述回转重叠区域时，持续生成第四信号，且直至所述参考线离开所述回转重叠区域；

当同时检测到所述第一信号和所述第三信号时，判断所述回转平台已沿所述第一方向转动至最大角度位置，当同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，判断所述回转平台已沿所述第二方向转动至最大角度位置；

其中，所述回转平台的回转范围为±θ，180°＜θ＜360°，所述第一临界位置为所述回转平台从零度位置沿第一方向转动θ时，所述参考线所到达的位置，所述第二临界位置为所述回转平台从所述零度位置沿第二方向转动θ时，所述参考线所到达的位置，所述零度位置为所述回转平台未进行回转操作时所述参考线所在的位置，所述参考线为任意一条沿所述回转平台的径向的射线，所述回转重叠区域为所述第一临界位置与所述第二临界位置之间的区域。

进一步地，所述判断方法还包括：当同时检测到所述第二信号和所述第三信号，或同时检测到所述第一信号和所述第四信号时，判断所述回转平台开始离开所述回转重叠区域并在所述回转平台的回转范围内。

进一步地，所述判断方法还包括：

当同时检测到所述第一信号和所述第三信号，或同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，发出警报。

进一步地，所述判断方法还包括：

当同时检测到所述第一信号和所述第三信号时，控制所述回转平台沿所述第二方向回转；

当同时检测到所述第二信号和所述第四信号时，控制所述回转平台沿所述第一方向回转。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线到达第一临界位置时，生成第一信号；当检测到回转平台沿第二方向转动至参考线到达第二临界位置时，生成第二信号；当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第三信号，且直至参考线离开回转重叠区域；当检测到回转平台沿所述第二方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第四信号，且直至参考线离开回转重叠区域；若同时检测到第一信号和第三信号，则可以判断回转平台已沿第一方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第一方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，若同时检测到第二信号和第四信号，则可以判断回转平台已沿第二方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第二方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，使得能够准确获知回转平台的工作状态，避免出现回转平台在回转过程中超过其回转范围的情况，进而防止电缆拖链发生损坏，保证绕桩式回转起重机能正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的俯视图；

图2是本发明实施例提供的另一种绕桩式回转起重机的俯视图；

图3是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的检测模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种绕桩式回转起重机的检测模块的俯视图；

图6是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断方法的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了更好的理解本发明，下面先简单说明绕桩式回转起重机的结构：

图1是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的俯视图，如图1所示，绕桩式回转起重机主要包括基柱1、回转平台2和起吊机构(图中未示出)，回转平台2可转动的设置在基柱1上，起吊机构则设置在回转平台2上，基柱1的中部和回转平台2的中部都留有足够的空间使桩腿3能从中穿过。回转平台2的回转范围为±θ，180°＜θ＜360°，第一临界位置m为回转平台2从零度位置o沿第一方向a转动θ时，参考线p所到达的位置，第二临界位置n为回转平台从零度位置o沿第二方向b转动θ时，参考线p所到达的位置，零度位置o为回转平台未进行回转操作时参考线p所在的位置(如图1中参考线p所在的位置)，参考线p为任意一条沿回转平台2的径向的射线，回转重叠区域s为第一临界位置m与第二临界位置n之间的区域。

当回转平台2未进行回转操作时，回转平台沿第一方向a和第二方向b可以转动的角度是相等的(此时回转平台2上的参考线p所指示的位置通常可以标定为零度位置o)，均为θ，因此回转平台的回转范围为±θ，即表示回转平台从零度位置o沿第一方向a最多可以转动θ，从零度位置o沿第二方向b最多也可以转动θ。

作为举例，当回转平台2的回转范围为±200°时，如图1所示，当回转平台2未进行回转操作时，参考线p位于零度位置o。第一临界位置m为回转平台2从零度位置o沿第一方向a转动200°时，参考线p所到达的位置，第二临界位置n为回转平台从零度位置o沿第二方向b转动200°时，参考线p所到达的位置，回转重叠区域s为第一临界位置m与第二临界位置n之间的40°区域。为了便于区分，回转平台沿第一方向a转动时的角度取正值，沿第二方向b转动时的角度取负值。图2是本发明实施例提供的另一种绕桩式回转起重机的俯视图，如图2所示，当回转平台2回转至回转重叠区域s时，此时参考线p位于回转重叠区域s中。

图3是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置的结构示意图，如图3所示，该判断装置包括检测模块100、逻辑模块200。

检测模块100用于当绕桩式回转起重机的回转平台2沿第一方向a转动至参考线p到达第一临界位置m时，生成第一信号；当回转平台2沿第二方向b转动至参考线p到达第二临界位置n时，生成第二信号；当回转平台2沿第一方向a转动至参考线p开始进入回转重叠区域s时，持续生成第三信号，且直至参考线p离开回转重叠区域s；当回转平台2沿第二方向b转动至参考线p开始进入回转重叠区域s时，持续生成第四信号，且直至参考线p离开回转重叠区域s。

具体实现时，检测模块100可以包括设置在起重机的基柱1上的撞块和设置在回转平台2上的限位开关。图4是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的检测模块的结构示意图，如图4所示，撞块包括第一撞块110、第二撞块120和第三撞块130，限位开关包括沿参考线间隔排列在回转平台2上的第一限位开关110a、第二限位开关120a和第三限位开关130a。

第一撞块110位于第一临界位置m，第二撞块120位于第二临界位置n，第三撞块130位于第一临界位置m和第二临界位置n之间，且第三撞块130的边缘与第一临界位置m和第二临界位置n对齐。

第三撞块130可以呈扇环形，扇环的圆心角可以等于回转重叠区域s的角度，例如本实施例中的40°(如图1所示)。

第一限位开关110a到回转平台2的转轴的距离与第一撞块110到回转平台2的转轴的距离相等，第二限位开关120a到回转平台2的转轴的距离与第二撞块120到回转平台2的转轴的距离相等，第三限位开关130a到回转平台2的转轴的距离与第三撞块130到回转平台2的转轴的距离相等，以使得回转平台2在转动的过程中回转平台2上的限位开关可以与对应的撞块干涉。

具体地，限位开关可以包括开关本体和转臂，以第一限位开关110a为例，如图4所示，第一限位开关110a可以包括开关本体111和转臂112，开关本体111固定在回转平台2上，转臂112可转动地设置在开关本体111上，且转臂112的转动轴线与参考线p重合，转臂112用于在第一撞块110的干涉下转动。当第一限位开关110a随着回转平台2转动时，转臂112会与第一撞块110干涉而转动一定角度，从而产生第一信号，且第一限位开关110a仅在回转平台2沿第一方向a转动时，产生第一信号。

具体地，图5是本发明实施例提供的另一种绕桩式回转起重机的检测模块的俯视图，如图5所示，当第一限位开关110a沿第一方向a转动至转臂与第一撞块110接触时，第一限位开关110a的转臂112向图5中的右侧转动，产生第一信号。而当第一限位开关110a沿第二方向b转动至转臂112与第一撞块110接触时，由于转臂112向相反的方向偏转，因而第一限位开关110a不产生信号。

需要说明的是，第二限位开关120a仅在回转平台2沿第二方向b转动时，产生第二信号，第三限位开关130a仅在回转平台2沿第一方向a转动时，产生第三信号，第三限位开关130a仅在回转平台2沿第二方向b转动时，产生第四信号。

具体地，当第二限位开关120a沿第二方向b转动至第二限位开关120a的转臂与第二撞块120接触时，第二限位开关120a的转臂向图5中的左侧转动，产生第二信号。而当第二限位开关120a沿第一方向a转动至第二限位开关120a的转臂与第二撞块120接触时，由于第二限位开关120a的转臂向相反的方向偏转，因而第二限位开关120a不产生信号。

当第三限位开关130a沿第一方向a转动至第三限位开关130a的转臂与第三撞块130接触时，第三限位开关130a的转臂向图5中的右侧转动，且在第三限位开关130a离开回转重叠区域之前，第三限位开关130a的转臂的偏转方向不会改变，因此持续产生第三信号。当第三限位开关130a沿第二方向b转动至第三限位开关130a的转臂与第三撞块130接触时，第三限位开关130a的转臂向图5中的左侧转动，且在第三限位开关130a离开回转重叠区域之前，第三限位开关130a的转臂的偏转方向不会改变，因此持续产生第四信号。

逻辑模块200用于检测第一信号、第二信号、第三信号和第四信号以判断回转平台2的工作状态。逻辑模块200可以分别与第一限位开关、第二限位开关和第三限位开关电连接。

当逻辑模块200同时检测到第一信号和第三信号时，判断回转平台2已沿第一方向a转动至最大角度位置。例如，在本实施例中，当逻辑模块200同时检测到第一信号和第三信号时，则判断回转平台2已沿第一方向a转动至了200°的位置。

当同时检测到第二信号和第四信号时，判断回转平台2已沿第二方向b转动至最大角度位置。例如，在本实施例中，当逻辑模块200同时检测到第二信号和第四信号时，则判断回转平台2已沿第二方向b转动至了-200°的位置。

进一步地，逻辑模块200还用于当逻辑模块200同时检测到第二信号和第三信号，或同时检测到第一信号和第四信号时，判断回转平台2开始离开回转重叠区域s并在回转平台2的回转范围内。

具体地，当逻辑模块200同时检测到第二信号和第三信号时，则可以判断回转平台2沿第一方向a转动进入回转重叠区域s后，又沿第二方向b转动离开回转重叠区域s。当逻辑模块200同时检测到第一信号和第四信号时，则判断回转平台2沿第二方向b转动进入回转重叠区域s后，又沿第一方向a转动离开回转重叠区域s。

本发明通过当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线到达第一临界位置时，生成第一信号；当检测到回转平台沿第二方向转动至参考线到达第二临界位置时，生成第二信号；当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第三信号，且直至参考线离开回转重叠区域；当检测到回转平台沿所述第二方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第四信号，且直至参考线离开回转重叠区域；若同时检测到第一信号和第三信号，则可以判断回转平台已沿第一方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第一方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，若同时检测到第二信号和第四信号，则可以判断回转平台已沿第二方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第二方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，使得能够准确获知回转平台的工作状态，避免出现回转平台在回转过程中超过其回转范围的情况，进而防止电缆拖链发生损坏，保证绕桩式回转起重机能正常工作。

进一步地，绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置还可以包括报警模块300，报警模块300用于当逻辑模块200同时检测到第一信号和第三信号，或同时检测到第二信号和第四信号时，发出警报，当报警模块300发出警报时，则说明回转平台2已转动至最大角度，以此可以提醒操作人员注意。

在具体实现时，报警模块300可以是但不限于是蜂鸣器、指示灯或是其组合，警报可以是但不限于是声音、闪光或是其组合。

进一步地，绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置还可以包括控制模块400，控制模块400用于当逻辑模块200同时检测到第一信号和第三信号时，控制回转平台2沿第二方向b转动，当逻辑模块200同时检测到第二信号和第四信号时，控制回转平台2沿第一方向a转动，从而避免操作人员误操作，使回转平台继续转动而出现损坏电缆拖链的情况。

具体地，逻辑模块200可以分别与检测模块100、报警模块300和控制模块400电连接。

图6是本发明实施例提供的一种绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断方法的方法流程图，如图6所示，该判断方法适用于图1～5所示的绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置，该判断方法包括：

步骤610、获取检测信号。

实现时，步骤610可以由前述的检测模块100执行。

具体地，当绕桩式回转起重机的回转平台2沿第一方向a转动至参考线p到达第一临界位置m时，生成第一信号。

当回转平台2沿第二方向b转动至参考线p到达第二临界位置n时，生成第二信号。

当回转平台2沿第一方向a转动至参考线p开始进入回转重叠区域s时，持续生成第三信号，且直至参考线p离开回转重叠区域s。

当回转平台2沿第二方向b转动至参考线p开始进入回转重叠区域s时，持续生成第四信号，且直至参考线p离开回转重叠区域s。

步骤620、根据检测信号判断回转平台的回转工作状态。

实现时，步骤620可以由前述的逻辑模块200执行。

具体地，当同时检测到第一信号和第三信号时，判断回转平台2已沿第一方向转动至最大角度位置，当同时检测到第二信号和第四信号时，判断回转平台2已沿第二方向转动至最大角度位置。

进一步地，步骤620还可以包括：

当同时检测到第二信号和第三信号，或同时检测到第一信号和第四信号时，判断回转平台2开始离开回转重叠区域s并在回转平台2的回转范围内。

具体地，当同时检测到第二信号和第三信号时，则判断回转平台2沿第一方向a转动进入回转重叠区域s后，又沿第二方向b转动离开回转重叠区域s。当逻辑模块200同时检测到第一信号和第四信号时，则判断回转平台2沿第二方向b转动进入回转重叠区域s后，又沿第一方向a转动离开回转重叠区域s。

优选地，该判断方法还可以包括：

步骤630、当同时检测到第一信号和第三信号，或同时检测到第二信号和第四信号时，发出警报。

步骤640、当同时检测到第一信号和第三信号时，控制回转平台2沿第二方向b回转，当同时检测到第二信号和第四信号时，控制回转平台2沿第一方向a回转。

其中，步骤630～640为可选步骤。

本发明通过当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线到达第一临界位置时，生成第一信号；当检测到回转平台沿第二方向转动至参考线到达第二临界位置时，生成第二信号；当检测到回转平台沿第一方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第三信号，且直至参考线离开回转重叠区域；当检测到回转平台沿所述第二方向转动至参考线开始进入回转重叠区域时，持续生成第四信号，且直至参考线离开回转重叠区域；若同时检测到第一信号和第三信号，则可以判断回转平台已沿第一方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第一方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，若同时检测到第二信号和第四信号，则可以判断回转平台已沿第二方向转动至最大角度位置，从而可以避免继续控制回转平台沿着第二方向转动而出现电缆拖链损坏的情况，使得能够准确获知回转平台的工作状态，避免出现回转平台在回转过程中超过其回转范围的情况，进而防止电缆拖链发生损坏，保证绕桩式回转起重机能正常工作。

需要说明的是：上述实施例提供的绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置在进行回转起重机的控制时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断装置与绕桩式回转起重机的回转重叠区域的判断方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。