[發明專利]具有調節穩定機構的起重裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201710123632.0
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106744393B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 訾斌;李舒怡;陳橋;錢森
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B66C23/74
• 分類號: B66C23/74;B66C23/62
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 胡治中

1.具有調節穩定機構的起重裝置，該起重裝置包括起重臂（1）和回轉臺（5），起重臂（1）設置在回轉臺（5）的頂面；其特征在于：

在回轉臺（5）上設有起重臂側齒輪（6）、配重支撐臂（16）、支撐臂側齒輪（7）、第一繩索（14）和配重組件；其中，

在回轉臺（5）頂部設有起重臂側齒輪（6），通過銷軸鉸接的方式將起重臂（1）的底端與起重臂側齒輪（6）鉸接在一起；起重臂側齒輪（6）隨起重臂（1）的升降而轉動；

在回轉臺（5）頂部設有支撐臂側齒輪（7），支撐臂側齒輪（7）與起重臂側齒輪（6）相互嚙合，支撐臂側齒輪（7）隨起重臂側齒輪（6）的轉動而轉動，

通過銷軸鉸接的方式將支撐臂側齒輪（7）與配重支撐臂（16）的一端鉸接在一起；

通過第一繩索（14）將配重支撐臂（16）的另一端與配重組件相連接。

2.根據權利要求1所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：在起重臂（1）和回轉臺（5）之間設有液壓缸（2）、活塞（4）；其中，

液壓缸（2）的一端與起重臂（1）相連，液壓缸（2）的另一端經活塞（4）與回轉臺（5）相連。

3.根據權利要求1所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：在配重支撐臂（16）的另一端設有滑輪（15）；

第一繩索（14）的一端與配重支撐臂（16）的另一端相連，第一繩索（14）繞過滑輪（15）后與配重組件的頂面相連接。

4.根據權利要求1所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：配重組件包括下配重架（10）、連接繩（11）、配重塊（12）和上配重架（13）；其中，

通過連接繩（11）將上配重架（13）與下配重架（10）連接在一起；

在由連接繩（11）、上配重架（13）和下配重架（10）圍成的區域內設有配重塊（12）。

5.根據權利要求1所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：在配重組件的底部設有穩定裝置；通過穩定裝置減少配重組件的晃動。

6.根據權利要求5所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：穩定裝置包括第二繩索（81）、彈簧缸（9）和第三繩索（82）；其中，通過第二繩索（81）將彈簧缸（9）的一端與配重組件的底部相連接，通過第三繩索（82）將彈簧缸（9）的另一端與配重組件的底部相連接；配重組件隨配重支撐臂（16）的運動而運動，提供與配重組件晃動方向相反方向的力，進而使配重在段時間內趨于穩定。

7.根據權利要求6所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：彈簧缸（9）由第一彈簧缸體（901）、彈簧（902）、絲杠（903）、螺母（904）、直流電機（905）、第二彈簧缸體（906）組成；其中，

第一彈簧缸體（901）與第二彈簧缸體（906）相配合，絲杠（903）安裝在第一彈簧缸體（901）和第二彈簧缸體（906）之間，直流電機（905）固定安裝在第一彈簧缸體（901）內，直流電機（905）的輸出軸與絲杠（903）螺紋連接，螺母（904）安裝在絲杠（903）上，螺母（904）能夠在絲杠（903）上往復運動，彈簧（902）安裝在螺母（904）和第二彈簧缸體（906）之間。

8.根據權利要求5所述的具有調節穩定機構的起重裝置，其特征在于：在上配重架（13）的中心安裝加速度傳感器；通過檢測該加速度傳感器的加速度值，從而判斷配重組件是否處于靜止狀態；

在回轉臺（5）上設有起重控制室（3）；在起重控制室（3）內設有控制系統；

加速度傳感器檢測到信號后反饋至控制系統；

控制系統依據加速度傳感器反饋的信號向穩定裝置發出控制指令，控制穩定裝置對起重裝置的運行進行調穩，進而實現配重組件對本起重裝置的調穩；

在絲杠（903）內設有位移傳感器；位移傳感器與處理器相連接；當彈簧缸（9）內絲杠（903）上的螺母（904）運動到絲杠（903）的端部時，位于絲杠（903）內位移傳感器發出信號到處理器，處理器提示報警，并將處理器的信號發送到位于穩定裝置的電機驅動器中，使直流電機（905）立即停止轉動。

9.權利要求8所述的具有調節穩定機構的起重裝置的控制方法，其特征在于：按如下步驟進行：

步驟一：通電啟動，令起重裝置進行初始化操作，檢測各模塊之間的通訊是否正常；

步驟二：由操作員操作起重臂（1）做升降運動時，由于起重臂（1）與起重臂側齒輪（6）是通過銷軸固接的，故在起重臂（1）做抬升運動時，起重臂側齒輪（6）做逆時針轉動；與此同時，配重支撐臂（16）與配重支撐臂側齒輪（7）也是通過銷軸固接的，所以通過起重臂側齒輪（6）與配重支撐臂側齒輪（7）的配合，配重支撐臂（16）相對于起重臂（1）自動調節位置；

步驟三：當配重組中的加速度傳感器檢測到配重的加速度狀態變化時，與加速度傳感器相連的信號接收裝置接收信號并將該信號傳輸到信號處理器中，由處理器對信號進行處理：

首先由處理器內的轉化單元將信號轉化成電信號；

再由處理器內的比較模塊將電信號與人工預設定的穩定時的電信號相比較，判斷配重組件是否處于穩定狀態：

若配重處于穩定狀態，則不向彈簧缸（9）內的直流電機（905）的驅動器發送信號，即使直流電機（905）處于停止轉動的狀態；

若配重不處于穩定狀態，將電信號發送給處理器的計算單元，由計算單元計算出使配重處于穩定時，穩定裝置內的直流電機（905）的轉動方向及螺母（902）和絲杠（903）之間相對移動距離，并將計算結果傳送給直流電機（905）的電機驅動器執行；

步驟四：電機驅動器接收處理器發出的控制信號后，驅動與之相連的直流電機（905）轉動；

在直流電機（905）轉動過程中，位于彈簧缸（9）端部的位移傳感器檢測彈簧缸體相對移動位移，并將檢測到的位移傳遞給處理器：

若移動到極限位置，處理器對直流電機（905）發送停止信號，令直流電機（905）停止轉動，并觸發報警信號；

若未移動到極限位置，則直流電機（905）按處理器的指令執行；

步驟五：當配重處于穩定時，處于配重上的加速度傳感器傳遞信號到處理器中，處理器發送終止信號到直流電機（905）驅的動器中，使直流電機（905）停止轉動，從而使穩定裝置停止運動。