专利名称：单缸插销式伸缩臂起重机及其臂长测量方法、测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于测量单缸插销式伸縮臂起重
机臂架总长的方法。本发明还涉及一种用于测量单缸插销式伸縮臂起重机臂架总长的装 置，以及一种包括该装置的单缸插销式伸縮臂起重机。
背景技术：
近年来，起重机的臂架广泛采用单缸插销式伸縮臂，这种伸縮臂具有一个伸縮油 缸，且该伸縮油缸的两侧相对应地设有若干(例如两个)缸销，所述缸销的中心轴通常与所 述伸縮油缸的中心轴共面；所述伸縮油缸可以通过上述缸销可选择地锁定或者释放其与任 一节伸縮臂的相对位置。此外，相邻的各伸縮臂之间以及基本臂(直接与起重机上车枢接 的吊臂)与第一节伸縮臂之间均设有臂销，相邻的伸縮臂之间以及基本臂与第一节伸縮臂 之间的相对位置能够通过该臂销可选择地锁定或者释放。 所述伸縮油缸可以首先与末节伸縮臂锁定，同时将末节伸縮臂与倒数第二节伸縮 臂释放，此时所述伸縮油缸可以将末节伸縮臂带出；末节伸縮臂到达预定位置后将其与倒 数第二节伸縮臂重新锁定，收回所述伸縮油缸并将其与第二节伸縮臂锁定，接着将倒数第 二节伸縮臂与倒数第三节伸縮臂解锁，此时所述伸縮油缸即可以将第二节伸縮臂带出。依 此类推就可以使各节伸縮臂依次伸出。当然，在任何时刻，任意一节伸縮臂要么通过臂销与 其他伸縮臂锁定，要么通过缸销与伸縮油缸锁定。 上述单缸插销式伸縮臂采用插销代替钢丝绳拉动起重臂增加了起重机的起升高 度和起重重量，进而显著提高了起重机的整机性能，因此在起重机特别是大吨位起重机上 得到了广泛的应用。 工作过程中应当及时掌握臂架的总长，以提高作业精度、效率以及确保作业安全。 传统的测量方式通过安装在臂架外侧的测长传感器直接测量臂架的总长。例如，可以将长 度传感器的巻筒部分安装在基本臂上，并将测长电缆通过支架固定在末节伸縮臂上，在臂 架的运动过程中，测长电缆可以与末节伸縮臂同步伸出或者縮回，这样即可通过测长电缆 的长度检测出臂架的当前总长。为了满足测量范围的需要，测长传感器的测长电缆的长度 应大于臂架的最大总长，以满足测量范围的需要。 随着起重机大型化的不断发展，其伸縮臂的节数和长度不断增加，这将导致测长 传感器的巻筒的体积、测长电缆的总长均大幅增加；同时，为了向伸縮臂头部传送众多的控 制信号，各种控制缆线的数目较多，这就使给布置带来了困难，也容易发生乱绳现象。更为 重要的是，随着起重机大型化的不断发展，臂架总重不断加大，在运动过程中臂架会产生较 大的挠度以及下垂量，此时测长电缆难以保持理想的直线状态，再加上测量的总长较长，这 会导致出现较大的测量误差，难以获得较为准确的测量值。 因此，如何提高单缸插销式伸縮臂起重机臂架总长的测量精度，是本领域的技术 人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长测量方法，该方法 具有较高的测量精度。本发明的另一目的是提供一种用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长 测量装置，该装置同样具有较高的测量精度；以及一种包括上述臂长测量装置的单缸插销 式伸縮臂起重机。 为解决上述技术问题，本发明提供一种臂长测量方法，用于单缸插销式伸縮臂起 重机臂架总长的测量，包括如下步骤 1)通过伸縮油缸依次带动各节伸縮臂伸出，并测量伸长过程中各节伸縮臂的伸长 2)累加各节伸縮臂伸出过程中的伸长量以及所述臂架的初始长度，由此即可得到 臂架当前的总长。 优选地，伸长过程中各节伸縮臂的伸长量通过以下方法获得测量各节伸縮臂伸 长过程中伸縮油缸的伸长量，该伸长量即为相应伸縮臂的伸长量。 优选地，各节伸縮臂伸长过程中伸縮油缸的伸长量通过测长传感器获得，所述测 长传感器包括巻筒以及巻绕于所述巻筒外侧的测长电缆，所述测长电缆的末端与所述巻筒 分别连接所述伸縮油缸与所述臂架的基本臂的尾部。 优选地，所述巻筒以及所述伸縮油缸的缸杆均安装于所述基本臂的尾部，所述测 长电缆与所述伸縮油缸的缸筒连接。 优选地，处于收縮状态的臂架的初始长度通过预先测量获得。 单缸插销式伸縮臂起重机的各节伸縮臂是依次伸出的，本发明所提供的测量方法 利用了这个特点，首先测量伸长过程中各节伸縮臂的伸长量，然后将各个伸縮臂的伸长量 以及臂架的初始长度相累加，由此即可得到臂架当前的总长。也就是说，本发明所提供的测 量方法是间接测量臂架总长的先测量各节伸縮臂的伸长量，然后将各节伸縮臂的伸长量 与臂架的初始长度叠加，从而得到臂架的总长。由于本发明将现有技术中的一次测量操作 分解为多次测量操作，因此单次测量的长度较短，臂架的挠度以及下垂量对测长电缆几乎 不存在影响，测长过程中测长电缆可以保持较为理想的直线状态，测量精度得到显著提高。
由于各伸縮臂的均是在伸縮油缸的带动下同步伸出的，因此在一种优选的实施方 式中，可以通过测量伸縮油缸的伸长量来测量各伸縮臂的伸縮量，这种方法较为简单易行； 测长电缆随伸长油缸延伸，可以具有更好的直线性，测量精度更有保障。 本发明还提供一种臂长测量装置，用于单缸插销式伸縮臂起重机臂架总长的测 量，包括测长传感器，用于测量伸縮油缸在带动各节伸縮臂伸出的过程中的伸长量；处理 器，将所述测长传感器测得的各伸长量以及预先确定的臂架初始长度叠加，从而得到所述 臂架当前的总长。 优选地，所述测长传感器包括巻筒以及巻绕于所述巻筒外侧的测长电缆，所述测
长电缆的末端与所述巻筒分别连接所述伸縮油缸与所述臂架的基本臂的尾部。 优选地，所述巻筒以及所述伸縮油缸的缸杆均安装于所述基本臂的尾部，所述测
长电缆与所述伸縮油缸的缸筒连接。 本发明还提供一种单缸插销式伸縮臂起重机，包括上述任一项所述的臂长测量装置。
优选地，所述单缸插销式伸縮臂起重机具体为轮式起重机。 本发明所提供的用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长测量装置，包括测长传感器 以及处理器，所述测长传感器用于测量伸縮油缸在带动各节伸縮臂伸出的过程中的伸长 量，所述处理器将所述测长传感器测得的各伸长量以及预先确定的初始长度叠加，从而得 到臂架当前的总长。本发明所提供的测量装置同样是间接测量臂架总长的，可以先测量各 节伸縮臂的伸长量，然后将各节伸縮臂的伸长量与臂架的初始长度叠加，从而得到臂架的 总长。由于本发明通过多次测量操作代替了现有技术中的一次测量操作，因此单次测量的 长度较短，臂架的挠度以及下垂量对测长电缆几乎不存在影响，测长过程中测长电缆可以 保持较为理想的直线状态，测量精度得到显著提高。 本发明所提供的单缸插销式伸縮臂起重机显然也具有上述优点，本文不再赘述。
图1为本发明一种具体实施方式
中臂长测量装置的设置方式示意图；
图2为本发明一种具体实施方式
所提供臂长测量装置结构示意图；
图3为本发明一种具体实施方式
所提供臂长测量方法的流程图；
图4为本发明另一种具体实施方式
所提供臂长测量方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的核心是提供一种用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长测量方法，该方法 具有较高的测量精度。本发明的另一核心是提供一种用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长 测量装置，该装置同样具有较高的测量精度；以及一种包括上述臂长测量装置的单缸插销 式伸縮臂起重机。 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。 请同时参考图1以及图2，图1为本发明一种具体实施方式
中臂长测量装置的设置
方式示意图；图2为本发明一种具体实施方式
所提供臂长测量装置结构示意图。 在一种具体实施方式
中，单缸插销式伸縮臂起重机的臂架包括基本臂l(即直接
与起重机上车部分铰接的第一节臂)，以及依次套装于基本臂1内的多节伸縮臂，图1中仅
对第一节伸縮臂2和末节伸縮臂3添加了附图标记。本发明所述臂架，系指上述基本臂1
与各节伸縮臂构成的整体。 所述臂架的内腔中设置伸縮油缸，所述伸縮油缸包括缸筒4以及缸杆5。所述伸縮 油缸的一端可以安装于基本臂1的尾部，其另一端可以选择连接所述伸縮臂的任意一者。
所述伸縮油缸可以首先与末节伸縮臂3锁定，同时将末节伸縮臂3与倒数第二节 伸縮臂释放，此时所述伸縮油缸可以将末节伸縮臂3带出；末节伸縮臂3到达预定位置后将 其与倒数第二节伸縮臂重新锁定，收回所述伸縮油缸并将其与倒数第二节伸縮臂锁定，接 着将倒数第二节伸縮臂与倒数第三节伸縮臂解锁，此时所述伸縮油缸即可以将倒数第二节 伸縮臂带出。依此类推就可以使包括第一节伸縮臂2在内的各节伸縮臂依次伸出。当然， 在任何时刻，任意一节伸縮臂要么通过臂销与其他伸縮臂锁定，要么通过缸销与伸縮油缸 锁定。
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可以利用各节伸縮臂逐次伸出这一特点，将现有的一次整体测量的测量方式，改 进为多次测量然后累加的测量方式。 具体而言，本发明所提供的臂长测量装置包括测长传感器8，测长传感器8(示于 图2中)具体可以包括巻筒6以及巻绕于所述巻筒外侧的测长电缆7，测长传感器8用于测 量所述伸縮油缸在带动各节伸縮臂伸出的过程中的伸长量。 测长电缆7的末端与巻筒6可以分别连接所述伸縮油缸与基本臂1的尾部。
例如，所述伸縮油缸可以以其缸杆5安装于基本臂1的尾部，此时，可以将巻筒6 通过转轴安装于基本臂1的尾部，同时，将测长电缆7与所述伸縮油缸的缸筒4连接。
这样，所述伸縮油缸的缸筒4带动各节伸縮臂依次伸出的过程中，测长电缆7也将 随缸筒4同步伸展，缸筒4縮回的过程中测长电缆7也将随之同步收巻，从而达到测长的目 的。 所述臂长测量装置还包括处理器9，处理器9可以将测长传感器8测得的各伸长量 以及预先确定的臂架初始长度叠加，从而得到臂架当前的总长。 本发明所提供的臂长测量装置还可以包括显示器IO，用于将处理器9得到的臂架 当前总长显示。 由于本发明所提供的测量装置是间接测量臂架总长的，可以先测量各节伸縮臂的 伸长量，然后将各节伸縮臂的伸长量与臂架的初始长度叠加，从而得到臂架的总长。由于本 发明通过多次测量操作代替了现有技术中的一次测量操作，因此单次测量的长度较短，臂 架的挠度以及下垂量对测长电缆几乎不存在影响，测长过程中测长电缆7可以保持较为理 想的直线状态，测量精度得到显著提高。 本发明还提供了一种单缸插销式伸縮臂起重机，包上述任一项所述的臂长测量装 置，所述单缸插销式伸縮臂起重机其他各部分的结构可以参考现有技术，本发明不再赘述。 所述单缸插销式伸縮臂起重机具体可以是轮式起重机。 请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式
所提供臂长测量方法的流程图。
在一种具体实施方式
中，本发明所提供的用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长测 量方法包括如下步骤 步骤Sll :通过伸縮油缸依次带动各节伸縮臂伸出，并测量伸长过程中各节伸縮 臂的伸长量。 步骤S12 :累加各节伸縮臂伸出过程中的伸长量以及所述臂架的初始长度，由此 即可得到臂架当前的总长。
在收縮状态下，各节伸縮臂均位于基本臂1之中，此时臂架的伸长量为零，臂架的
初始长度为一固定值，该值可以通过测量得到，也可以预先已经获得。 请参考图4，图4为本发明另一种具体实施方式
所提供臂长测量方法的流程图。 在另一种具体实施方式
中，本发明所提供的用于单缸插销式伸縮臂起重机的臂长
测量方法包括如下步骤 步骤S21 :通过伸縮油缸依次带动各节伸縮臂伸出，并测量伸长过程中伸縮油缸 的伸长量，该伸长量即为各节伸縮臂的伸长量。 步骤S22 :累加各节伸縮臂伸出过程中的伸长量以及所述臂架的初始长度，由此 即可得到臂架当前的总长。
如前所述，各节伸縮臂伸长过程中伸縮油缸的伸长量可以通过测长传感器8获 得，测长传感器包括巻筒6以及巻绕于巻筒6外侧的测长电缆7，测长电缆7的末端与巻筒 6分别连接所述伸縮油缸与所述臂架的基本臂1的尾部。 所述伸縮油缸可以以其缸杆5安装于基本臂1的尾部，此时，可以将巻筒6通过转
轴安装于基本臂1的尾部，同时，将测长电缆7与所述伸縮油缸的缸筒4连接。 这样，所述伸縮油缸的缸筒4带动各节伸縮臂依次伸出的过程中，测长电缆7也将
随缸筒4同步伸展，缸筒4縮回的过程中测长电缆7也将随之同步收巻，从而达到测长的目的。 以上对本发明所提供的单缸插销式伸縮臂起重机及其臂架测长方法、测长装置进 行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施 例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这 些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
一种臂长测量方法，用于单缸插销式伸缩臂起重机臂架总长的测量，包括如下步骤1)通过伸缩油缸依次带动各节伸缩臂伸出，并测量伸长过程中各节伸缩臂的伸长量；2)累加各节伸缩臂伸出过程中的伸长量以及所述臂架的初始长度，由此即可得到臂架当前的总长。
2. 如权利要求1所述的臂长测量方法，其特征在于，伸长过程中各节伸縮臂的伸长量 通过以下方法获得测量各节伸縮臂伸长过程中伸縮油缸的伸长量，该伸长量即为相应伸縮臂的伸长量。
3. 如权利要求2所述的臂长测量方法，其特征在于，各节伸縮臂伸长过程中伸縮油缸 的伸长量通过测长传感器获得，所述测长传感器包括巻筒以及巻绕于所述巻筒外侧的测长 电缆，所述测长电缆的末端与所述巻筒分别连接所述伸縮油缸，以及所述臂架的基本臂的 尾部。
4. 如权利要求3所述的臂长测量方法，其特征在于，所述巻筒以及所述伸縮油缸的缸 杆均安装于所述基本臂的尾部，所述测长电缆与所述伸縮油缸的缸筒连接。
5. 如权利要求1至4任一项所述的臂长测量方法，其特征在于，处于收縮状态的臂架的 初始长度通过预先测量获得。
6. —种臂长测量装置，用于单缸插销式伸縮臂起重机臂架总长的测量，其特征在于，包括测长传感器，用于测量伸縮油缸在带动各节伸縮臂伸出的过程中的伸长量； 处理器，将所述测长传感器测得的各伸长量以及预先确定的臂架的初始长度叠加，从 而得到臂架当前的总长。
7. 如权利要求6所述的臂长测量装置，其特征在于，所述测长传感器包括巻筒以及巻 绕于所述巻筒外侧的测长电缆，所述测长电缆的末端与所述巻筒分别连接所述伸縮油缸， 以及所述臂架的基本臂的尾部。
8. 如权利要求7所述的臂长测量装置，其特征在于，所述巻筒以及所述伸縮油缸的缸 杆均安装于所述基本臂的尾部，所述测长电缆与所述伸縮油缸的缸筒连接。
9. 一种单缸插销式伸縮臂起重机，其特征在于，包括如权利要求6至8任一项所述的臂 长测量装置。
10. 如权利要求9所述的单缸插销式伸縮臂起重机，其特征在于，具体为轮式起重机。
全文摘要
本发明公开了一种臂长测量方法，用于单缸插销式伸缩臂起重机臂架总长的测量，包括如下步骤1)通过伸缩油缸依次带动各节伸缩臂伸出，并测量伸长过程中各节伸缩臂的伸长量；2)累加各节伸缩臂伸出过程中的伸长量以及所述臂架的初始长度，由此即可得到臂架当前的总长。本发明还公开了一种臂长测量装置以及包括该装置的单缸插销式伸缩臂起重机。本发明是间接测量臂架总长的先测量各节伸缩臂的伸长量，然后将各节伸缩臂的伸长量与臂架的初始长度叠加。由于将现有技术中的一次测量操作分解为多次测量操作，因此单次测量的长度较短，臂架的挠度以及下垂量对测长电缆几乎不存在影响，测量精度得到显著提高。
文档编号G01B21/06GK101746681SQ200810185119
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者曹立峰, 柴君飞, 金慧玲 申请人:徐州重型机械有限公司