[發明專利]一種挖掘機安全裝載量自動防傾覆報警系統

在審

• 申請號: 201810102986.1
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108411974A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 陳述;袁越;李港;申浩播;王越;馬航飛;鄭霞忠;晉良海
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E02F9/24
• 分類號: E02F9/24;G08B21/18
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

一種挖掘機安全裝載量自動防傾覆報警系統,此系統由4個部分組成，分別有重力傳感器、計重器、數據處理器和語音提示報警器。本發明能實現對挖掘機地動態監測，方便駕駛員了解挖掘機的裝載量信息，便于駕駛員對挖掘機裝載量的控制，有效避免挖掘機發生傾覆，提高挖掘機裝載重物的安全系數。

技術領域

本發明涉及一種挖掘機裝安全載量自動防傾覆報警系統，該方法主要用于避免挖掘機在施工作業過程中發生傾覆，提高挖掘機裝載重物的安全系數。

背景技術

挖掘機的行駛路況較為復雜，上坡和下坡的角度較大，在側面斜坡施工作業的情況較多，這些因素都大大增加了挖掘機在施工作業過程中發生傾覆的可能性。在目前操作人員會根據挖掘機所處的環境來粗略判斷裝載多少重物不會發生傾覆，在情況極為復雜的情況下，人為的判斷在會造成失誤，引起安全事故。因此考慮各種因素的影響下，確定挖掘機的安全的挖掘量，避免挖掘機在施工作業中由于裝載過量而發生傾覆的研究很有必要。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，要解決挖掘機在運行過程中容易傾覆的技術問題。

采用以下技術方案：

一種挖掘機安全裝載量自動防傾覆報警系統，包括重力傳感器、計重器、數據處理器和語音提示報警器，重力傳感器的輸出端、計重器的輸出端分別與數據處理器的輸入端連接，數據處理器的輸出端與語音提示報警器的輸入端連接，所述數據處理器，能接收重力傳感器與計重器傳送的信息并對信息進行處理，根據處理結果將指令發送到語音提示報警器。

上述重力傳感器應包括4組，分別安裝在挖掘機斗桿、轉臺、回轉支承、回起色構上。

上述計重器安裝在挖掘機的履帶上。

使用上述系統時，包括以下步驟：

1)通過重力傳感器測得挖掘機施工作業坡面的傾角α；

2)通過計重器測得挖掘機及其裝載物的重力G，并獲得裝載物的重力W；

3)通過數據處理器進行平面模型的受力分析，分別獲得X方向上的力平衡方程、D點的力矩平衡方程、以及挖掘機開始傾覆時裝載物的重力W的計算公式。

4)到挖掘機的裝載量達到挖掘機發生傾覆裝載量臨界值W時，語音提示報警器給駕駛員發出提醒，實時指導駕駛員減少裝載量。

在步驟2)中，通過計重器測得挖掘機及其裝載物的重力G，挖掘機本身的重力W₁是已知的，由此可得裝載物的重力W＝G-W₁。

在步驟3)中，X方向上的力平衡方程為：∑F_X＝0，關于D點的力矩平衡方程：∑M_D＝0，挖掘機開始傾覆時裝載物的重力W的計算公式為：

本發明的技術效果在于：

1.本發明采取重力傳感器，可以測量出由于重力引起的加速度，通過分析動態加速度，可以分析出挖掘機移動的方式。

2.本發明通過重力傳感器，可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度，為判斷挖掘的作業是否安全提供重要的基礎計算數據。

3.本發明通過數據處理器，可以迅速準確的對挖掘機的施工作業狀態做出判斷，工作效率高、成本低，有效地提高了安全系數。

4.本發明采取的語音提示報警器，當挖掘機達到傾覆的臨界值時，及時發出警報，，提示駕駛員調整作業，具有直觀性，提高挖掘機載物的安全系數。

5.本發明中各個部分都是模塊化處理，從而節省了產品的開發時間和費用，降低了生產成本，同時也提高了產品的一致性和可靠性，具有很好的推廣價值。