[發(fā)明專利]一種吊管機(jī)及其平衡控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110762549.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113353808B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙塹;周海崗;孟凡旺;張林振;劉修超;欒興偉;曹斌;于學(xué)花;孫永偉;江帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山推工程機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): B66C23/06
• 分類號(hào): B66C23/06;B66C23/74;B66C23/82;B66C23/78;B66C23/88
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊杰

本發(fā)明涉及工程車(chē)輛領(lǐng)域，公開(kāi)了一種吊管機(jī)，增設(shè)兩個(gè)能支撐于地面的支重組件，并為每個(gè)支重組件配設(shè)測(cè)力傳感器，通過(guò)測(cè)力傳感器獲取支重組件與地面之間沿預(yù)設(shè)方向的作用力，以根據(jù)該作用力確定吊管機(jī)是否平衡。本發(fā)明還提供了上述吊管機(jī)的平衡控制方法，處于非行駛狀態(tài)的吊管機(jī)收到起吊指令時(shí)，控制兩個(gè)支重組件切換至支撐狀態(tài)；計(jì)算每個(gè)支重組件與地面之間沿預(yù)設(shè)方向的作用力，在兩個(gè)支重組件與地面之間沿預(yù)設(shè)方向的作用力相對(duì)于底盤(pán)結(jié)構(gòu)的重心所在豎直軸線的力矩不等時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)配重動(dòng)作以將吊管機(jī)調(diào)節(jié)至平衡狀態(tài)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中傾翻力矩難以準(zhǔn)確測(cè)量的問(wèn)題，能根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境及時(shí)地調(diào)節(jié)配重，防止吊管機(jī)發(fā)生偏載或側(cè)翻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程車(chē)輛領(lǐng)域，尤其涉及一種吊管機(jī)及其平衡控制方法。

背景技術(shù)

吊管機(jī)是石油、天然氣管道施工中的重要設(shè)備，主要用于管道線的鋪設(shè)作業(yè)，通常是借用推土機(jī)的底盤(pán)結(jié)構(gòu)，在底盤(pán)結(jié)構(gòu)的一側(cè)安裝配重，在另一側(cè)安裝起吊管線或重物的吊臂。

目前的吊管機(jī)在管道施工過(guò)程中發(fā)生側(cè)翻等事故的比例較高，直接影響到管道施工的安全性，具體問(wèn)題如下：

1、吊管機(jī)的配重往往是不規(guī)則結(jié)構(gòu)，其重心力矩較難計(jì)算準(zhǔn)確，且吊臂角度及管線等重物質(zhì)量不能準(zhǔn)確計(jì)算和測(cè)量，加上配重的調(diào)整大多由操作者憑借經(jīng)驗(yàn)操作，在起吊時(shí)配重位置往往不合理，這會(huì)產(chǎn)生多個(gè)問(wèn)題，比如作業(yè)不平穩(wěn)，單側(cè)履帶結(jié)構(gòu)受力過(guò)大導(dǎo)致履帶底盤(pán)結(jié)構(gòu)破壞，影響履帶底盤(pán)結(jié)構(gòu)的使用壽命問(wèn)題，甚至導(dǎo)致吊管機(jī)發(fā)生滑移或側(cè)翻等嚴(yán)重情況。

2、即使通過(guò)手動(dòng)的方式多次調(diào)整配重的位置，使起吊過(guò)程滿足吊管機(jī)左右側(cè)力矩平衡，但在吊管機(jī)負(fù)載前進(jìn)時(shí)，由于側(cè)風(fēng)、地面出現(xiàn)橫向坡度或者單側(cè)履帶底盤(pán)進(jìn)入水窩、濕地等容易下陷的特殊施工環(huán)境時(shí)，行駛過(guò)程中仍會(huì)出現(xiàn)不平衡的問(wèn)題，也必將會(huì)出現(xiàn)與起吊不平衡相類似的使用問(wèn)題。

針對(duì)上述問(wèn)題，目前的主要解決方案有：1、結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，如增加超載保護(hù)裝置、力矩限制器、極限位置限制器、平衡配重和防傾翻裝置、緩沖器等防護(hù)裝置。2、實(shí)施一定的施工安全措施，如管道施工單位根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，在吊管機(jī)安全管理和安全施工措施方面，總結(jié)了牽引施工法、枕木防滑、極寒地區(qū)防凍、防滑等安全施工方法。3、利用Pro/E或ADAMS軟件等進(jìn)行虛擬仿真，模擬一定起吊重量下，配重伸縮油缸的行程曲線，參考油缸行程曲線進(jìn)行展開(kāi)及收回過(guò)程的控制等等。

以上解決方案均有一定程度的改善效果，但同時(shí)存在應(yīng)用缺陷，如不能根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境如外部風(fēng)力等因素的影響及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整配重，仍然存在單側(cè)偏載或者側(cè)翻等可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種吊管機(jī)及其平衡控制方法，能夠根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境及時(shí)地調(diào)節(jié)配重，以防止吊管機(jī)發(fā)生偏載或側(cè)翻。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種吊管機(jī)，包括底盤(pán)結(jié)構(gòu)、防偏載及側(cè)翻裝置及轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)寬度方向一側(cè)的吊臂，所述防偏載及側(cè)翻裝置包括安裝于所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)寬度方向另一側(cè)的配重組件，所述配重組件包括配重和用于驅(qū)動(dòng)所述配重動(dòng)作以將所述吊管機(jī)調(diào)節(jié)至平衡狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)單元；所述防偏載及側(cè)翻裝置還包括：

兩個(gè)支重組件，分別安裝于所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)寬度方向的兩側(cè)，所述支重組件能夠選擇性地處于支撐于地面的支撐狀態(tài)或脫離地面的閑置狀態(tài)；

測(cè)力傳感器，每個(gè)所述支重組件配設(shè)至少一個(gè)所述測(cè)力傳感器，用于測(cè)量對(duì)應(yīng)的所述支重組件與地面之間沿預(yù)設(shè)方向的作用力，所述預(yù)設(shè)方向?yàn)樗龅妆P(pán)結(jié)構(gòu)的重心所在豎直軸線的延伸方向。

作為上述吊管機(jī)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，兩個(gè)所述支重組件關(guān)于預(yù)設(shè)平面對(duì)稱布設(shè)，所述預(yù)設(shè)平面為經(jīng)過(guò)所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)的重心且垂直于所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)寬度方向的平面。

作為上述吊管機(jī)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述防偏載及側(cè)翻裝置還包括：

傾角傳感器，用于測(cè)量所述底盤(pán)結(jié)構(gòu)相對(duì)于水平面的傾斜角度。