专利名称：超起变幅限位装置及具有该装置的起重机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行式起重机，具体涉及一种超起变幅限位装置及具有该装置的 起重机。
背景技术：
自行式起重机以其操作灵活、随到随吊、随吊随走的优点，在工程作业中得到了广 泛的应用。随着建设工程的大型化发展，起重机也日趋向大型化的方向发展，具体地，研发 人员通过提高起重臂的长度、起升高度等技术手段保障起重机的各项性能指标，比如起重 吨位、工作高度和幅度等。一般情况下，大型起重机的起重臂臂长都大于50米，同时，为了使起重机有更宽 的工作幅度和更高的起升高度，副起重臂臂长也随之增加(一般能达到20 70m)。随着起 重臂臂长的增加，主起重臂在变幅平面内和回转平面的挠度过大，然而进行吊臂受力分析 可知挠度过大，吊重时起重臂的受力情况较为恶劣，这样，将导致起重机的起重能力因受 主起重臂挠度和承载力的限制而大幅地减小。为了改善主起重臂的扰度过大影响主起重臂的吊重性能的状况，现有技术提出了 一种用于起重机主起重臂的超起装置。请参见图1和图2，其中，图1示出了具有超起装置 的轮式起重机外形图，图2是图1的I部放大图。如图所示，超起装置的副臂1 一端与起重臂铰接，并通过超起变幅油缸2来改变其 工作角度；在吊重作业状态，超起副臂1大体与起重机的起重臂3相垂直，且超起副臂1通 过超起变幅油缸2保持其工作姿态；此外，超起副臂1的活动端分别通过拉紧装置牵拉固 定，以平衡重物在起重臂臂头产生的弯矩。因此，超起装置的设计使得起重臂的受力状态得 到明显改善，大大提高了起重机的起升吨位、工作高度和幅度等性能指标。该方案中，超起 副臂保持与起重臂的相对工作角度是减小起重臂的变形的关键因素之一。有鉴于此，亟待基于现有技术研制开发出一种有效控制超起副臂工作角度的限位 装置，以最大限度地发挥超起装置的作用，提高起重机的起重性能。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种超起变幅限位装置，可 有效控制超起装置处于一定的工作角度，从而最大限度地发挥提高起重性能的作用。在此 基础上，本实用新型还提供一种具有该超起变幅限位装置的起重机。本实用新型提供的超起变幅限位装置，所述超起装置包括超起副臂和用于控制超 起副臂工作角度的超起变幅油缸，该限位装置包括设置在起重臂上的接近开关，所述接近 开关检测超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点，且所述接近开关的信号输出端与控制 器相连，所述控制器输出控制信号至控制所述超起变幅油缸的进液油路的电磁阀。优选地，所述检测开关检测到所述超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点时， 所述超起副臂与起重臂之间呈垂直状态。优选地，所述控制器包括输入信号采集单元、判断单元和控制信号输出单元；其中，所述输入信号采集单元用于获取所述接近开关输出的信号；所述判断单元用于以所述接近开关输出的信号是否表征已检测到所述检测凸点为条件，获得所述超起变幅油缸工作 状态的判断结果；所述控制信号输出单元，用于根据所述超起变幅油缸工作状态的判断结 果，输出控制信号至控制所述超起变幅油缸的进液油路的电磁阀。优选地，所述控制器具体为可编程逻辑控制器。优选地，所述电磁阀具体为三位四通方向控制阀，其第一油口与系统压力油路连 通、第二油口与系统回油油路连通、第三油口与所述超起变幅油缸的无杆腔连通、第四油口 与所述超起变幅油缸的有杆腔连通；所述三位四通方向控制阀得电处于左位时，其第一油 口与第三油口连通且第二油口与第四油口连通；所述三位四通方向控制阀得电处于右位 时，其第一油口与第四油口连通且第二油口与第三油口连通；所述三位四通方向控制阀失 电处于中位时，其第一油口、第二油口、第三油口和第四油口非导通。优选地，所述接近开关具体为常闭式。本实用新型提供的起重机，包括底盘、起重臂和超起装置，还包括如前所述的超起 变幅限位装置。优选地，所述起重机具体为轮式起重机。本实用新型采用接近开关检测超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点，以确定 超起副臂的工作位置。根据起重臂及超起装置的结构尺寸变化，确定超起副臂或者超起变 幅油缸上的检测凸点相对于与接近开关的距离。实际工作中，电磁阀控制压力油液进入超 起变幅油缸的无杆腔，从而推动超起副臂起升。当接近开关检测到检测凸点时，则输出控制 信号停止变幅运动，即超起变幅油缸不再继续伸出。此外，当超起变幅油缸发生泄漏时，在负载的作用下该超起变幅油缸将回缩，引起 超起副臂的工作角度减小；这样，随着超起副臂和超起变幅油缸的位移，当接近开关不能检 测到检测凸点时，则输出控制信号控制所述超起变幅油缸伸出，这时就给油缸供油，使得超 起变幅油缸稳定于一定的工位角度上，实现限制超起装置位于理想的工作位置，进而最大 限度地发挥超起装置的作用。在本实用新型的优选方案中，检测开关检测到所述超起副臂或者超起变幅油缸上 的检测凸点时，所述超起副臂与起重臂之间大体呈垂直状态，以确保超起副臂处于最佳受 力状态。本实用新型提供的超起变幅限位装置可用于不同结构形式的起重臂，比如伸缩 式臂架或者桁架式臂架，特别适用于伸缩式臂架。
图1是具有超起装置的轮式起重机外形图；图2是图1的I部放大图；图3是具体实施方式
中所述超起变幅限位装置的结构示意图；图4是具体实施方式
中所述超起变幅限位装置的原理框图。
具体实施方式
基于现有超起装置的工作原理，本实用新型提供一种超起变幅限位装置，以有效控制超起装置的超起副臂处于一定的工作角度，从而最大限度地发挥提高起重性能的作 用。本实用新型的核心是利用接近开关检测超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点，以 确定超起副臂的工作位置；当接近开关检测到检测凸点时，则输出控制信号停止变幅运动， 即超起变幅油缸不再继续伸出。不失一般性，下面以轮式起重机为例具体说明本实施方式。本实施方式所述起重机包括底盘、伸缩臂和超起装置等主要功能部件，其主要功 能部件与现有技术完全相同，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故，本文不予 赘述。具体地，上述伸缩臂起重机可以是如图1所示的轮式伸缩臂起重机。下面详细说 明用于限制超起装置的工作角度的变幅限位装置，需要说明的是，本实施方式提供的变幅 限位装置用于包括超起副臂和控制超起副臂工作角度的超起变幅油缸。 请参见图3，该图是本实施方式所述超起变幅限位装置的结构示意图。接近开关10固定设置在起重臂30上，用于检测超起变幅油缸20上的检测凸点 21 ；该检侧凸点的大小、位置的设置可根据应用本方案的起重臂和超起装置的结构尺寸来 确定；同时，根据所选用的不同型号接近开关10的性能指标，确定接近开关10的实际安装 位置，比如，可以选用常闭式接近开关。应当理解，只要满足实时获取超起装置工作位置的 需要即可。接近开关10的信号输出端与控制器(图中未示出)相连，以便于根据超起变幅油 缸20的工作角度控制超起变幅油缸20的操作。在液压控制系统中，采用电磁阀控制超起 变幅油缸两腔的油路导通；当需要使用超起时，电磁阀控制压力油液进入超起变幅油缸的 无杆腔，变幅油缸的伸长推动超起副臂起升，这时变幅角度θ就会不断增大。与此同时，超 起变幅油缸绕其与起重臂铰点的转动，至接近开关10检测到检测凸点21时，则接近开关10 输出控制信号停止变幅运动，即超起变幅油缸20不再继续伸出。实际上，液压系统中的液压元件、管路及接头等不可避免地存在泄漏的现象。当超 起变幅油缸20发生泄漏时，在负载的作用下该超起变幅油缸20将相应地回缩，进而导致超 起副臂(参见图2)的工作角度减小，即，副臂向车体后方产生摆动；此时，随着超起副臂和 超起变幅油缸的位移，当接近开关10不能检测到检测凸点21时，则输出控制信号控制所述 超起变幅油缸伸出，使得超起变幅油缸20稳定在一定的工位角度上，实现限制超起装置位 于理想的工作位置，进而最大限度地发挥超起装置的作用。优选地，检测开关30检测到超起变幅油缸20上的检测凸点21时，超起副臂与起 重臂之间大体呈垂直状态(请参见图1和图2)。此状态下，超起副臂几乎完全承受压应力， 而没有弯矩，这样可以提供给起重臂较大的拉力，以确保超起副臂处于最佳受力状态。关于控制原理，请一并参见图4，该图是本实施例所述超起变幅限位装置的原理框 图。控制器40选用可编程控制器，其包括输入信号采集单元41、判断单元42和控制信 号输出单元43。输入信号采集单元41用于获取所述接近开关10输出的信号。判断单元42用于以接近开关10输出的信号是否表征已检测到检测凸点21为条 件，获得超起变幅油缸20工作状态的判断结果；也就是说，如果接近开关10检测到被测的检测凸点21，则超起变幅油缸20处于设计的工作状态(超起副臂与起重臂大致相互垂直)。控制信号输出单元43用于根据超起变幅油缸20工作状态的判断结果，输出控制 信号至控制超起变幅油缸20的进液油路的电磁阀50，以便于停止向电磁阀50 供电；如果 超起变幅油缸20处于设计的工作状态，则停止向电磁阀50供电。如前所述，由于泄漏等客观原因导致接近开关10没有检测到被测的检测凸点21， 则超起变幅油缸20没有处于理想的工作状态；则输出控制信号控制所述超起变幅油缸伸 出，使得超起变幅油缸20稳定在一定的工位角度上。特别说明的是，检测凸点不局限于图中所示的设置于超起变幅油缸20上，实际设 计时，也可以将被测的检测凸点设置于超起副臂上(图中未示出)，同样能够可靠地实现对 于超起副臂进行变幅限位。应当理解，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。另外，接近开关也可以有多种选择，比如，常开式接近开关等，显然，本领域的技术 人员基于其技术能力范围进行合理的电路设计即可实现。众所周知，在工程机械的液压控制系统中，采用电磁阀控制压力油路与执行元件 之间的连通关系属于常规的选择。为此，本文仅提供一种电磁阀实施例电磁阀具体为三位 四通方向控制阀(图中未示出)。该三位四通方向控制阀的第一油口与系统压力油路连通、第二油口与系统回油油 路连通、第三油口与所述超起变幅油缸的无杆腔连通、第四油口与所述超起变幅油缸的有 杆腔连通；所述三位四通方向控制阀得电处于左位时，其第一油口与第三油口连通且第二 油口与第四油口连通；所述三位四通方向控制阀得电处于右位时，其第一油口与第四油口 连通且第二油口与第三油口连通；所述三位四通方向控制阀失电处于中位时，其第一油口、 第二油口、第三油口和第四油口非导通。综上，本实用新型通过控制超起变幅油缸上的检测凸点与接近开关的距离限定超 起副臂的工作角度，当接近开关检测到检测凸点，就停止变幅运动；当变幅油缸由于发生泄 漏而引起角度的变小时，接近开关就不能检测检测凸点，这时就给油缸供油，从而使得超起 变幅油缸稳定于一定的角度上。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求超起变幅限位装置，所述超起装置包括超起副臂和用于控制超起副臂工作角度的超起变幅油缸，其特征在于，该限位装置包括设置在起重臂上的接近开关，所述接近开关检测超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点，且所述接近开关的信号输出端与控制器相连，所述控制器输出控制信号至控制所述超起变幅油缸的进液油路的电磁阀。
2.根据权利要求1所述的超起变幅限位装置，其特征在于，所述检测开关检测到所述 超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点时，所述超起副臂与起重臂之间呈垂直状态。
3.根据权利要求1所述的超起变幅限位装置，其特征在于，所述控制器包括输入信号采集单元，用于获取所述接近开关输出的信号；判断单元，用于以所述接近开关输出的信号是否表征已检测到所述检测凸点为条件， 获得所述超起变幅油缸工作状态的判断结果；控制信号输出单元，用于根据所述超起变幅油缸工作状态的判断结果，输出控制信号 至控制所述超起变幅油缸的进液油路的电磁阀。
4.根据权利要求3所述的超起变幅限位装置，其特征在于，所述控制器具体为可编程 逻辑控制器。
5.根据权利要求3所述的超起变幅限位装置，其特征在于，所述电磁阀具体为三位四 通方向控制阀，其第一油口与系统压力油路连通、第二油口与系统回油油路连通、第三油口 与所述超起变幅油缸的无杆腔连通、第四油口与所述超起变幅油缸的有杆腔连通；所述三 位四通方向控制阀得电处于左位时，其第一油口与第三油口连通且第二油口与第四油口连 通；所述三位四通方向控制阀得电处于右位时，其第一油口与第四油口连通且第二油口与 第三油口连通；所述三位四通方向控制阀失电处于中位时，其第一油口、第二油口、第三油 口和第四油口非导通。
6.根据权利要求3所述的超起变幅限位装置，其特征在于，所述接近开关具体为常闭式。
7.起重机，包括底盘、起重臂和超起装置，其特征在于，还包括如权利要求1至6中任一 项所述的超起变幅限位装置。
8.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述起重机具体为轮式起重机。
专利摘要本实用新型公开一种超起变幅限位装置，所述超起装置包括超起副臂和用于控制超起副臂工作角度的超起变幅油缸，该限位装置包括设置在起重臂上的接近开关，所述接近开关检测超起副臂或者超起变幅油缸上的检测凸点，且所述接近开关的信号输出端与控制器相连，所述控制器输出控制信号至控制所述超起变幅油缸的进液油路的电磁阀。本实用新型具有结构设计合理、可靠的优点，可有效控制超起装置处于一定的工作角度，从而最大限度地发挥提高起重性能的作用。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该超起变幅限位装置的起重机。
文档编号B66C23/06GK201598126SQ200920267878
公开日2010年10月6日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者胡金萍, 金慧玲 申请人:徐州重型机械有限公司