还可以包括使能电路902,该使能电路902 位于信号处理电路806与第一计算电路801之间。使能电路902可以控制信号处理电路的 处理结果是否能够发送给第一计算电路801。
[0042] 图4是本实用新型卷扬制动的控制系统一个实施例的结构示意图。如图4所示， 该实施例的控制系统包括：加速度传感装置1001、比例电磁铁1002、卷扬制动装置1003、以 及上述任一实施例提供的控制电路1004 ;其中：
[0043] 加速度传感装置1001与控制电路1004连接，实时将加速度传感装置1001的示数 传输给控制电路1004 ;控制电路1004与比例电磁铁1002连接，在夯锤的下落速度减小的 过程中，向比例电磁铁1002发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号；比例电磁铁1002与 卷扬制动装置1003连接，根据接收到的控制信号输出相应的制动信号，以控制卷扬制动装 置1003实现卷扬制动。
[0044] 作为加速度传感装置的一种具体实现方式，其可以包括加速度传感器10011和对 应的信号接收端子10012,加速度传感器10011可以设置在夯锤上，要求具有足够的抗震性 能。信号接收端子10012与加速度传感器10011相匹配，与控制电路1004连接，可以实时 将加速度传感器的示数输入到控制电路中。夯锤下落过程中，安装在夯锤上的无线加速度 传感器的示数a (t)，a (t)为加速度传感器在夯锤参考系中对夯锤的加速度的测量结果，因 此，夯锤下落的加速度可以表示为a(t)+g。a(t)经由信号接收端子以无线通信方式传输至 控制电路中，可以通过控制电路中的信号处理电路对加速度信号进行滤波、整形及放大处 理后，利用第一计算电路确定夯锤下落的加速度a(t)+g，进而利用第二计算电路通过积分
实时得到t时刻的夯锤的下落速度V (t)，其中，0为夯锤开始下落的 时刻，g为重力加速度。
[0045] 在a (t)+g小于0,并且夯锤的下落速度v(t)大于0时，控制电路中的信号发生电 路向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。比例电磁铁接收到与夯锤的下 落速度成反比的控制信号后，即控制卷扬制动装置输出一个与夯锤的下落速度成反比的制 动力，这里，制动力可以表示为Z(t) =K/v(t)。其中，K是与比例电磁铁和卷扬制动装置有 关的参数。
[0046] 具体而言，比例电磁铁可以保证铁芯移动距离与线圈输入的信号之间存在一个正 比例关系，可以设该比例系数为Kl ;卷扬制动装置是通过一个中间系统将电磁铁铁芯的移 动转化为刹车片对卷扬轮的正压力，输入与输出之间也存在一个正比例关系，可以设该比 例系数为K2;而刹车力是卷扬制动装置与卷扬之间的摩擦力，在一定范围内，它与刹车片 对卷扬轮的正压力之间同样也存在正比例关系，可以设该比例系数为K3。事实上，参数K即 可以表示为K = K1XK2XK3。。
[0047] 另外，参见图4,上述控制系统还可以包括一个卷扬释放按钮开关1005,与控制电 路1004连接，可以手动实现卷扬离合器的锁紧与释放。卷扬释放按钮开关1005可以与控制 电路1004中的使能电路902连接，在夯锤释放时可以向使能电路902发送一个脉冲信号， 以控制信号处理电路901与第一计算电路801之间的线路导通。这里，卷扬释放按钮开关 1005例如可以设置在驾驶室内。
[0048] 图5是根据本实用新型的一个实施例的加速度传感器示数变化的示意图。图6是 根据本实用新型的一个实施例的夯锤的下落加速度变化的示意图。图7是根据本实用新型 的一个实施例的夯锤的下落速度变化的示意图。
[0049] 需要说明的是，图5所示的加速度传感器的示数是在夯锤参考系中夯锤的加速度 的测量结果。而图6中夯锤的加速度是在图5的基础上加一个g得到的。但这仅仅是示例 性的，并不作为对本实用新型的限制。实际上，图6中夯锤的加速度也可以通过在加速度传 感装置示数的基础上减去一个g来得到。这与加速度传感器自身设置的正方向有关。
[0050] 下面结合图5、图6和图7对单次夯击过程中夯锤的加速度和下落速度的变化情况 进行说明。
[0051] 如图5-图7所示，单次夯击过程可划分为以下几个阶段：
[0052] l、0_tl时刻，夯锤挂在吊钩上保持静止，夯锤的加速度与速度均为0 ;
[0053] 2、tl_t2时刻，夯锤做自由落体运动，夯锤的加速度为g ;
[0054] 3、t2_t3时刻，夯锤落地瞬时，夯锤受力状态发生突变，其相对于地面的加速度由 g迅速减小至接近于〇,此时夯锤的加速度与速度方向相同，夯锤的下落速度继续增大，且 在t3时刻速度达到最大值；
[0055] 4、t3_t4时刻，夯锤的加速度与速度方向相反，夯锤开始减速，直至速度为0。
[0056] 夯锤与地面接触瞬时，夯锤的加速度与速度方向仍然相同，夯锤继续加速，卷筒旋 转速度仍与夯锤下落速度同步；随着地面支持力的增大，加速度反向，夯锤减速，如果卷筒 的旋转速度保持不变，便无法与夯锤的下落速度保持同步。本实用新型实施例在夯锤减速 期间，实时向比例电磁铁发送与一个与夯锤速度成反比的控制信号，使得刹车力随夯锤速 度的减小而增大，实现制动过程中夯锤速度与卷筒旋转速度的基本同步，从而避免了落地 乱绳的问题。
[0057] 本实用新型提供的卷扬制动的控制系统可以应用在强夯机上。
[0058] 本实用新型提供的强夯机的一个实施例中，可以包括上述实施例提供的卷扬制动 的控制系统。
[0059] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0060] 本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本 实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。 选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技 术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【主权项】
1. 一种卷扬制动的控制电路，其特征在于，包括第一计算电路、第二计算电路、第三计 算电路、第一比较电路、第二比较电路和信号发生电路； 所述第一计算电路根据加速度传感装置的示数确定夯锤下落的加速度，并传输给第二 计算电路和第一比较电路；所述第二计算电路根据夯锤下落的加速度计算夯锤的下落速 度，并传输给所述第二比较电路和所述信号发生电路；所述第一比较电路比较夯锤下落的 加速度是否小于零，并在夯锤下落的加速度小于零的情况下输出第一信号给所述第三计算 电路；所述第二比较电路比较夯锤的下落速度是否大于零，并在夯锤的下落速度大于零的 情况下输出第二信号给所述第三计算电路；所述第三计算电路在接收到第一信号和第二信 号的情况下，向所述信号发生电路发送第三信号；所述信号发生电路在接收到第三信号的 情况下向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。2. 根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括信号处理电路，所述信号处理 电路与所述第一计算电路连接。3. 根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括使能电路，所述使能电路位于 所述信号调理电路与所述第一计算电路之间。4. 一种卷扬制动的控制系统，其特征在于，包括：加速度传感装置、权利要求1-3任意 一项所述的控制电路、比例电磁铁和卷扬制动装置； 所述加速度传感装置与控制电路连接，实时将加速度传感装置的示数传输给所述控制 电路；所述控制电路与比例电磁铁连接，在夯锤的下落速度减小的过程中，向所述比例电磁 铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号；所述比例电磁铁与所述卷扬制动装置连接， 根据接收到的控制信号输出相应的制动信号，以控制所述卷扬制动装置实现卷扬制动。5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述加速度传感装置包括加速度传感器 和与加速度传感器对应的信号接收端子，所述信号接收端子与所述控制电路连接。6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述加速度传感器设置在夯锤上。7. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：卷扬释放按钮开关，与所述控制 电路中的使能电路连接。8. -种强夯机，其特征在于，包括权利要求4-7任意一项所述的卷扬制动的控制系统。
【专利摘要】本实用新型公开了一种卷扬制动的控制电路和系统、及强夯机，涉及工程机械技术领域，控制电路中，第一计算电路根据加速度传感装置的示数确定夯锤下落的加速度，并传输给第二计算电路和第一比较电路；第二计算电路根据夯锤下落的加速度计算夯锤的下落速度，并传输给第二比较电路和信号发生电路；第一比较电路在夯锤下落的加速度小于零的情况下输出第一信号给第二计算电路；第二比较电路在夯锤的下落速度大于零的情况下输出第二信号给第二计算电路；第二计算电路在接收到第一信号和第二信号的情况下，向信号发生电路发送第三信号；信号发生电路在接收到第三信号的情况下向比例电磁铁发送与夯锤的下落速度成反比的控制信号。
【IPC分类】B66D5/30, E02D3/046
【公开号】CN204802919
【申请号】CN201520190484
【发明人】李金铭, 温读夫, 任良才
【申请人】徐工集团工程机械股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年3月31日