移動式起重機的吊載及翻倒力矩的檢測裝置的制作方法

專利名稱：移動式起重機的吊載及翻倒力矩的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動式起重機的吊載及翻倒力矩的檢測裝置，特別是涉及一種檢測吊載及翻倒力矩時，能夠使檢測誤差減小的移動式起重機的吊載和翻倒力矩的檢測裝置。
現有的移動式起重機，在車體上安裝有可旋轉且可升降的起重臂，該起重臂可通過旋轉馬達而朝著規定的方向，同時，可通過升降油壓缸使其成為立起狀態。起重臂的前端安裝有桁架結構的懸臂，通過該懸臂前端可以升降的吊鉤吊起并移動重物。對于上述移動式起重機，最近提出了用伸縮起重臂取代懸臂、使之具有塔式起重機功能的起重機汽車。這種起重機汽車，在車體的旋轉臺座上，通過升降油壓缸將幾乎是垂直狀態的第一起重臂升高至所期望的高度。然后通過專用的升降油壓缸將安裝在上述第一起重臂前端的第二起重臂設定為水平狀態，同時伸出，再將第二起重臂前端垂下的吊鉤降至地面進行作業。
但是，對具有塔式起重機功能的移動式起重機來說，由于第二起重臂是在高空位置上進行水平方向延伸的，所以從作業安全方面考慮，進行吊載和伴隨吊載產生的翻倒力矩的檢測，防止超載是非常重要的。為防止超載，現有技術是根據由吊載和起重臂自重產生的力矩和由加載于第一起重臂升降油壓缸的、由軸向載荷而產生的反作用力矩組成的平衡方程式計算出吊載，求出吊載值，然后再算出翻倒力矩的。
但是，現有技術是根據加載于使第一起重臂升降的主油壓缸的軸向載荷來計算吊載和翻倒力矩的。為此，為了擴大作業半徑、為了將與垂直位置的傾斜角增大而操作第一起重臂時，主油壓缸內的活塞摩擦力對軸向載荷的影響會增大，會產生輸出值比實際吊載值小的錯誤。特別是在第二起重臂伸出的情況下，由于整個起重臂的重心位置遠離主油壓缸的基點，就更不能忽略摩擦力的影響。為此，現有的防超載系統，為了安全運轉，不得不把安全系數設定得很高。這樣，就存在著實際上只能在比允許的作業范圍小的范圍內進行操作的缺點。另外，在計算翻倒力矩時，盡管起重臂因吊載和自重可能會產生變形，但因采用的是把起重臂作為剛體進行幾何學運算而算出作業半徑的方式，故存在著防超載系統不能正確地反映出實際作業半徑的問題。
本發明是為了解決現有技術的缺點而實施的，其目的在于提供一種能夠高精度地檢測出吊載及翻倒力矩、安全性更高并可以有效地利用防超載系統的移動式起重機的吊載及翻倒力矩的檢測裝置。
本發明的移動式起重機的吊載檢測裝置包括設有可以檢測出第二起重臂的臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器，根據上述傳感器的信號計算第二起重臂吊載的控制器。
根據上述結構，吊載不是通過第一起重臂的升降油壓缸，而是通過加載在第二升降油壓缸軸向載荷來求得，該第二升降油壓缸可使安裝在第一起重臂前端的第二起重臂在水平方向上活動。在第二升降油壓缸上，主要附加了吊載和第二起重臂的自重，因此可以防止將第一起重臂自重引起的誤差加到檢測值中去的問題，大幅度地提高了吊載的檢測精度。
本發明的第二種結構的移動式起重機的吊載檢測裝置包括在第二起重臂一側設有檢測臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；在第一起重臂一側也設有檢測臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據上述第二起重臂一側傳感器的信號計算出吊在第二起重臂下的吊載，根據第一起重臂一側的傳感器傳來的信號演算出吊載，把第二起重臂的檢測值和第一起重臂的檢測值進行大小判別，把大載荷值作為檢測出的吊載輸出的控制器。
根據這種結構，將第二起重臂升降油壓缸的軸向載荷的檢測值與用現有的同樣方法、根據加在第一起重臂升降油壓缸的軸向載荷測出的吊載進行比較，把安全一側的值作為吊載輸出。據此，即使有因故障出現的異常值，另一個值也可以作為備用值發揮作用，具有更高的安全性。
另外，在本發明的移動式起重機的吊載檢測裝置中，上述控制器內可以設置因各起重臂升降油壓缸的摩擦力作用而需修正軸向載荷的修正處理單元。
根據這樣的結構，在檢測這些吊載時，因為修正了檢測出的因起重臂油壓缸摩擦力所產生的軸向載荷，所以，能夠高精度地檢測出吊載。
本發明涉及的移動式起重機翻倒力矩檢測裝置包括設有用于檢測第二起重臂的臂長、臂角度和臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據上述第二起重臂一側的傳感器傳出的信號計算出第二起重臂的吊載，根據第一起重臂一側的臂長傳感器以及臂角傳感器傳出的信號，計算出第一起重臂和第二起重臂的作業半徑，根據計算出的吊載和作業半徑輸出翻倒力矩的控制器。
根據這樣的結構，可以象上面介紹的那樣，求出吊載。同時，又通過各起重臂的長度傳感器和角度傳感器來掌握第一、第二起重臂的作業半徑。因此，把二者相乘就可以算出翻倒力矩。因為吊載是通過第二起重臂的升降油壓缸來求得的，精度很高，所以算出的翻倒力矩也具有較高的精度。
本發明的第二種結構的移動式起重機的翻倒力矩檢測裝置包括設有檢測第二起重臂的臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；設有檢測第一起重臂的臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據這些第二起重臂一側傳感器傳出的信號計算出第二起重臂吊起的吊載，根據從這些第一起重臂一側傳感器傳出的信號計算出吊載，把第二起重臂的檢測值和第一起重臂的檢測值進行大小比較，把較大的載荷值作為檢測吊載輸出的控制器。該控制器還可以根據從各起重臂上的臂長、臂角度傳感器傳出的信號計算出第一起重臂和第二起重臂的作業半徑、并根據檢測出的吊載和計算出的作業半徑，輸出翻倒力矩。
按照這種結構，吊載采用的是從第二起重臂升降油壓缸一側計算出的值和從第一起重臂升降油壓缸一側計算出的值中選用較大的一個值，再與起重臂伸出的作業半徑相乘，便可以算出安全的翻倒力矩。即使一方的吊載檢測功能發生故障，仍有備用值起作用，故可提高安全性。
本發明的移動式起重機的翻倒力矩檢測裝置，還可以在上述控制器內設置修正處理單元，該修正處理單元的作用是在計算作業半徑時，根據從各傳感器傳出的檢測信號計算出各起重臂的撓度、并根據撓度量進行修正處理。
由于設置了這樣的修正處理單元，可以正確地求得作業半徑。即，在加有吊載的情況下，各起重臂因載荷而產生撓度，這樣就妨礙了作業半徑的正確計算，本發明可以對這種影響進行修正。
附圖的簡要說明如下

圖1是本發明實施例的具有吊載及翻倒力矩檢測裝置的移動式起重機的側視圖。
圖2是實施例的吊載及翻倒力矩檢測裝置的控制器構成的方框圖。
圖3是為檢測實施例的吊載及翻倒力矩的各作用力的說明圖。
圖4A及圖4B是計算實施例的起重臂撓度的示意圖，圖4A是第一起重臂的說明圖，圖4B是第二起重臂的說明圖。
圖5A及圖5B是計算實施例起重臂撓度時的起重臂彈性系數的說明圖。
下面將結合附圖，對本發明的移動式起重機吊載及翻倒力矩的檢測裝置詳細說明優選的實施例。
圖1是本實施例的移動式起重機10的側視圖。移動式起重機10設有車輪可以行走的車體12，在車體12的前后設有可以向左右伸出的液壓支腳14，以便在起重機作業時，使車體12上浮，并保持穩定。在車體12的中央部，通過旋轉臺16安裝了操作室18和起重臂底座20，在底座20上安裝了起重臂裝置。上述起重臂裝置是由第一起重臂24和第二起重臂28構成的。第一起重臂24安裝在底座20上，由于升降油壓缸22的作用可以進行升降動作。第二起重臂28設置在上述第一起重臂24的前端、并且可以在水平方向上延伸，由于設置在第一起重24臂與第二起重臂28之間的升降油壓缸26的作用可以進行升降動作。各起重臂24、28都是可伸縮結構的多段起重臂，可以伸縮，第一起重臂24可以伸展到所希望的度高，作為垂直起重臂發揮作用，第二起重臂28可以伸展到接近水平的方向，作為水平起重臂使用。第二起重臂28縮到最短時，可以作為普通起重機使用，第二起重臂28伸展開時，可以作為塔式起重機使用。為了作為普通起重機使用，在第二起重臂28的基端臂的前端安裝了主吊鉤30，為了作為塔式起重機使用，在第二起重臂28的前端安裝了輔助吊鉤32。上述吊鉤由安裝在第一起重臂24基底側的絞盤裝置34放出的卷揚鋼索36操縱升降。
在這種結構的移動式起重機10上，安裝有為檢測吊載及翻倒力矩的控制器38。該控制器把通過第一起重臂24的升降油壓缸(以下簡稱為第一油壓缸)22檢測的軸向載荷作為主體進行演算處理，特別是把通過第二起重臂28的升降油壓缸(以下簡稱為第二油壓缸)26檢測的軸向載荷作為主體進行演算處理。為了進行這些處理，在第一起重臂24一側，安裝了檢測第一油壓缸22的軸向載荷的軸向載荷傳感器40、起重臂角度檢測傳感器42以及為檢測第一起重臂24長度而設置的長度傳感器44。本發明在第二起重臂28一側，特地獨立安裝了檢測第二油壓缸26軸向載荷的第二軸向載荷傳感器46、檢測第二起重臂角度的傳感器48、以及檢測第二起重臂28長度的第二長度傳感器50。控制器38輸入來自各傳感器的檢測信號，特別是把附設在第二起重臂28上面的傳感器46、48、50上傳出的信號作為主體計算出吊載，并且作為備用值，把從附設在第一起重臂24上的傳感器40、42、44上檢測出的信號作為主體計算出吊載值。
如圖2所示，控制器38從上述的傳感器輸入信號，并把該信號傳給軸向載荷及姿態演算單元52。該演算單元計算施加在第一起重臂24和第二起重臂28上的軸向載荷和起重臂傾角。通常根據第一、第二軸向載荷傳感器40、46算出軸向載荷，根據第一、第二起重臂角度傳感器42、48算出傾斜角。作為軸向載荷傳感器40、46，可以使用通過檢測施加在升降油壓缸22、26上的油壓，并將油壓變換成電壓信號的裝置，也可以使用安裝在油壓缸轉動支點等承重點上的測力傳感器等。檢測起重臂角度的傳感器42、48可以采用由擺和電位計組成的結構，也可以采用把相對于水平的起重臂的升降角度作為電信號輸出的結構。據此，可求得第一、第二起重臂24、28的各自的軸向載荷和起重臂的姿態。
下面，用圖3所示的模式圖來說明計算第二起重臂28一側的吊載的方法。考慮第二起重臂28的鉸鏈(與第一起重臂24的連接點)轉動的力矩平衡方程式。首先，由吊載Wa引起的翻倒側的轉動力矩是由第二起重臂28的自重力矩MHb、第二升降油壓缸26的自重力矩MHc、輔助吊鉤32的自重力矩MHk、吊載Wa和鋼索36重量Wr構成的力矩Mw[＝RHf×(Wa＋Wr)RHf是到吊載的水平距離]組成。與之相平衡的力矩是來自第二油壓缸26的反向力矩MHf和來自鉸盤裝置34的張力力矩MHw。油壓缸反向力矩MHf由以下方法求出即若把測得的軸向力作為FH，把從第二起重臂28的鉸鏈到油壓缸的矩離作為Y2的話，則MHf＝FH×Y2。另外，鋼索的張力力矩MHw可用以下方法求出即，若把鉸鏈到鋼索36的距離作為Yw，張力是吊載Wa和鋼索Wr相加，如果被鋼索的股數(卷在滑輪上的股數)N分擔，那么，MHw＝Yw×(Wa＋Wr)/N。
這樣，求出的吊載Wa就是Wa＝(MHf－MHb－MHc－MHk)/(RHf－Yw/N)－Wr......(1)油壓缸反向力矩MHr是檢測出軸向力FH與油壓缸距離Y2的積，可以從油壓缸26的尺寸、起重臂的角度計算出來。起重臂自重力矩MHb可以通過第二起重臂長度傳感器50檢測出由于起重臂伸出長度不同而變化的重心位置。同時，還可預先設定好與各伸出長度相對應的重心位置的關系，然后算出重心位置，在此基礎上，結合設計上已確定的起重臂重量算出MHb。油壓缸自重力矩MHc可以油壓缸尺寸和油重等為基礎，對與沖程相對應的力矩進行計算處理。吊鉤力矩MHk通過吊鉤重量和起重臂伸出的長度很容易算出。另外，到吊載的距離RHf、鉸鏈和鋼索間的距離Yw，從設計上的幾何學結構關系上很容易算出來。鋼索重量Wr，在起重臂前端伸出的長度上乘以單位重量便可求得。
控制器38中，設有載荷演算單元54，其作用是預先把計算吊載Wa所需要的各個數據存入存儲器中，讀入從傳感器檢測出的值以及與之相對應的數據，根據上述(1)式計算出吊載。因此，上述載荷演算單元54是把來自位于第二油壓缸26一側的第二軸向載荷傳感器46和第二起重臂角度檢測傳感器48發出的信號作為輸入量的軸向載荷·姿態演算單元52的輸出信號和來自第二長度傳感器50的檢測信號一同輸入，并從存儲器中讀取(1)式演算時所必須的數據，然后將運算結果即吊載Wa輸出。
但是，軸向載荷·姿態演算單元52所輸出的軸向載荷會因第二油壓缸內部的摩擦力而受到影響。也就是說，第二油壓缸26僅在垂直方向上作業的情況是很少的，在第二起重臂28升降的時候，摩擦力會在內部活塞和油壓缸套筒之間產生，這是傳感器46檢測軸向載荷產生誤差的原因。因此，在本實施例中，在把軸向載荷·姿態演算單元52輸出的輸出信號送入載荷演算單元54之前，先在摩擦力修正單元56中進行修正。該修正值是把吊載的誤差We(真正的載荷-計算值)作為第二起重臂臂長L、第二起重臂臂角θ、第二油壓缸軸向載荷F的重回歸方程式(下面的(2)式)近似求得的。于是吊載的誤差We由下式得出We＝L×C1＋θ×Cθ＋F×Cf＋Co......(2)該式中的每個C值，作為預定值存入存儲器中，根據作業模式適當地切換使用，計算出誤差We。然后修正誤差We，向上述載荷演算單元54輸出。在這里，根據由摩擦力修正過的軸向載荷，用上述(1)式運算出吊載，并將該吊載作為演算吊載W2輸出。
由于上述的演算處理，是在第二起重臂28一側進行的，所以由第一起重臂24的自重等因素產生的誤差因素并沒有影響到計算值，可以得到極高精度的數值。另外，在本實施例中，作為防止演算單元發生故障的備用值，根據在第一起重臂24一側的升降油壓缸22中檢測出的軸向載荷，可用同樣的方法計算吊載。在上述(1)式的基礎上，考慮到第一起重臂24的自重力矩MB、第一油壓缸22的自重力矩MC，該第一油壓缸22一側的吊載Wam可由下工求得Wam＝(MF－MHb－MHc－MHk－MB－MC)/Rf－Wr......(3)在此，Rf是從第一起重臂24的鉸鏈到吊載位置的水平距離，MF是檢測的軸向載荷F和油壓缸距離Y1的乘積，可以由油壓缸22的尺寸、起重臂的角度算出。第一起重臂24的自重力矩MB和第一油壓缸22的自重力矩MC可以用(1)式中表達的同樣方法求出。起重臂的自重力矩MB的計算方法如下由第一起重臂臂長傳感器44檢測出隨臂長而變化的重心位置，同時預先規定與各伸出長度相對應的重心位置的對應關系，在計算出這些重心位置的基礎上，與設計上確定了的臂重相乘即得到MB。油壓缸自重力矩MC則以油壓缸尺寸和油重為基礎，對與沖程相對應的力矩進行演算處理。其它的按與(1)式的計算方法相同的方法計算。
在載荷演算單元58，可根據上述第一油壓缸22的軸向載荷檢測值求出吊載Wam。這種情況下，也要進行第一油壓缸22的摩擦力修正。為此，設置了在把軸向載荷·姿態演算單元52的輸出信號輸入到上述載荷演算單元58之前，先進行摩擦力修正的摩擦力修正單元60。該摩擦力修正單元60采用了與第二油壓缸26同樣的演算方法，在上述(2)式中把吊載誤差We(真正的載荷-計算值)作為第一起重臂臂長L、第一起重臂臂角θ、第一油壓缸軸向載荷F的重回歸方程式近似求出。在這種情況下，各C值作為預定值存貯在存儲器中，根據作業模式切換選擇合適的值使用，從而計算出誤差We。然后修正該誤差We，送入上述載荷演算單元58，在這里，根據經過摩擦力修正的軸向載荷參照上述(3)式求出吊載，再將此作為運算吊載W1進行輸出。
這樣，就可以輸出考慮了第一油壓缸22的摩擦力的吊載W1和考慮了第二油壓缸26的摩擦力的吊載W2。本實施例是把輸出載荷W1，W2中的大值求出來作為吊載輸出的。為此，控制器38上設有比較器62，將各演算吊載W1、W2輸入該比較器62中，與標準載荷W進行比較，其中的任何一個值超過標準載荷W時，自動停止信號發生器64便發出起動信號。
在本實施例中，在進行了摩擦力修正處理后，將第一油壓缸22和第二油壓缸26上的軸向載荷用于計算，并以該修正軸向載荷為基礎，從存儲器中讀取必要的數據，根據(1)、(3)式演算各個吊載。同時，還與標準載荷W進行比較處理，如果判定吊載大于標準值，運轉將自動停止，由此，該系統便成為非常安全的系統。
控制器38可根據翻倒力矩求出上述判定比較器62的標準載荷W。根據各起重臂24、28的臂角度傳感器42、48及長度傳感器44、50的檢測信號求出作業半徑R。這通常是通過長度傳感器44、50求得臂伸出量，通過臂角度傳感器42、48測出的角度的余弦值的乘積，求出第一、第二起重臂24、28的水平方向距離(當然，在第一起重臂24的鉸鏈和第二起重臂28的鉸鏈之間，存在著與第一起重臂24的伸出方向垂直的方向偏差時，計算時必須要考慮這種情況。第二起重臂28也一樣)。因此，對從該水平方向距離Rf到旋轉中心和第一起重臂22的鉸鏈間的距離進行減算，便可算出作業半徑R。
在這種情況下，由于起重臂的自重與吊載會使起重臂產生撓度，從而影響作業半徑。通常這種撓度會增大作業半徑，增加翻倒力矩。因此，在本實施例中，根據第一、第二起重臂24、28的撓度對長度傳感器44、50檢測出的臂長分別做了修正處理。也就是在第一起重臂24一側的撓度修正處理單元66中，把第二起重臂28的自重作為吊載的增量處理，在第一起重臂24的前端把第一起重臂的自重和吊載以及水平起重臂的自重全部等價換算成向第一起重臂直角方向施加的力，即，作為F×Y1/BML來處理(參照附圖4A)。分子是第一起重臂24的支持力矩。假設第一起重臂24的撓度DXM與等價換算力成比例近似，則下式成立。
DXM＝KM×(F×Y1/BML)......(4)這里，KM表示起重臂伸出的彈性系數。用這樣算出的撓度DXM，把作業半徑方向的撓度作為DRM時DRM＝DXM×SIN(Bma)......(5)Bma是第一起重臂24的升降角度。于是，將第一油壓缸22的軸向載荷F和第一起重臂24的長度傳感器44的信號BML輸入第一撓度修正處理單元66中，同時通過臂角度檢測傳感器42傳出的角度信號Bma也輸入該撓度修正處理單元66中，算出Y1、并進行上述演算處理。
在這里，起重臂的彈性系數KM按下列辦法求出。由于彈性系數依作業狀態(作業機的設定和液壓支腳的設定)而變化，按每個作業狀態改變起重臂伸長BML、升降角度Bma、吊載，以此求出相應的數據。而且，還要將實際檢測的實際作業半徑和當時的傳感器輸入值作為理想的撓度修正系數，反算起重臂的彈性系數。把起重臂升降角度區域分成多組，使用代表升降角度的數據分別進行統計計算。統計計算，在上述反運算的伸長撓度修正系數之間采用3元方程式的最小上乘近的運算方式，計算出上述升降角度的各區間的撓度修正系數KM。圖5A、圖5B示出了該狀態。在各區間之間，用內插法求出起重臂的彈性系數。
在實際的操作中，將作業狀態進行標記分類，按每個標記所對應的起重臂升降角、起重臂延伸長度，預先算出起重臂彈性系數KM、并存入存儲器內，讀出根據各傳感器的檢測值補充了所給條件的彈性系數KM，并在撓度修正處理單元66中，按上述(4)、(5)式進行演算以便進行插值處理。
另外，因為第二起重臂28也因吊載產生起重臂撓度，所以在第二起重臂28一側的撓度修正單元68中，在第二起重臂28的前端，把第二起重臂自重和吊載全部等價換算成向第二起重臂直角方向上附加的力，即作為FH×Y2/BHL(參照圖4B)進行處理。分子是第二起重臂28的支持力矩。假設第一起重臂24的撓度DXH與等效力成比例近似，則下式成立。
KXH＝KH×(FH×Y2/BHL)這里，KH表示第二起重臂的延伸彈性系數，用這樣算出的撓度DXH，算出作業半徑方向的撓度為DRH。
DRH＝DXH×SIN(Bha)Bha是第二起重臂28的升降角度。于是，在第二撓度修正處理單元68中，作如下演算處理，即輸入第二油壓缸26的軸向載荷FH和第二起重臂28的長度傳感器50的信號BHL，同時還輸入起重臂角度檢測傳感器48的角度信號Bha，計算Y2。起重臂彈性系數KH，可用上述第一起重臂24同樣的方法出(參照圖5A和圖5B)。
然后，在修正處理單元66、68中分別算出第一、第二起重臂24、28的撓度量，輸入到作業半徑演算單元70內，在起重臂的長度值上加上撓度量，然后減去從車輛旋轉臺16的旋轉中心到第一起重臂鉸鏈之間的距離，算出以旋轉中心為原點的實際作業半徑。將這個實際作業半徑用于進行起重機翻倒力矩的演算，根據力矩運算值可以算出與上述實際作業半徑相對應的極限吊載W。在極限吊載演算單元72中，進行如下運算，即從常數表中選擇與上述算出的實際作業半徑、存入的液壓支腳狀態以及旋轉體方向相對應的最合適的常數輸入，用預先決定的額定總吊載算式計算并輸出極限吊載W。額定總吊載的計算式可采用眾所周知的方法。把計算出的極限吊載W輸入到上述的判定比較器62中，并將它作為標準載荷W，用于同第一油壓缸22和第二油壓缸26側單獨計算出的演算吊載W1、W2，進行比較判定。
其結果，根據本實施例中，吊載是以作用于第二起重臂28一側的升降油壓缸26的軸向載荷為主體計算出來的。因此，可以盡可能地防止因第一起重臂24一側的升降油壓缸22的摩擦和第一起重臂自重的影響使吊載計算值產生誤差，實現了高精度的吊載檢測。同時，還通過第一升降油壓缸22一側的軸向載荷的檢測來測定吊載，并把它作為備用值使用，在運算處理上，根據上述第二油壓缸26一側的運算值的比較判定來判斷危險吊載，所以，可以防止因演算處理單元出現故障所產生的錯誤判斷。總之，在進行吊載運算時，由于進行了第一、第二油壓缸22、26內摩擦力的修正，故可以達到比現有的吊載運算裝置更高的精度。
在計算翻倒力矩的時候，根據第一起重臂24，第二起重臂28的臂長和升降角可算出基本的作業半徑，但此時，不能忽略各起重臂24、28的撓度。在本實施例中，先分別算出每個起重臂的撓度，然后再加算到起重臂測量長度中，依此可以從與額定總載荷的關系中算出極限載荷。由于考慮到了起重臂24、28的撓度因素，故可防止將極限載荷設計得比實際載荷大的缺點，這不僅提高了檢測精度，同時也提高了安全性。
如上所述，本發明在計算吊載時，首先檢測出作用于作為水平起重臂發揮作用的第二起重臂的升降油壓缸的軸向載荷，然后適當考慮油壓缸的摩擦力，并對此進行修正，故使檢測出的吊載具有很高的精度。而且，根據需要，還將作用于作為垂直起重臂發揮作用的第一起重臂側的升降油壓缸上的軸向載荷的吊載檢測值作為備用值使用，故使該吊載檢測裝置的安全性能更高。再則，雖然是根據各起重臂的延伸長度和升降角度求出作業半徑，但此時，加算了各起重臂的撓度量，故可求出正確的作業半徑，根據此作業半徑和上述的高精度、高安全性的吊載可以正確地掌握實際的翻倒力矩。因為這樣得到的極限載荷也是一個準確的值，所以也可作為與檢測吊載相比較的標準載荷來使用時，做出安全的判斷，可以將本發明更有效地應用于防過載系統。
本發明涉及一種移動式起重機的吊載及翻倒力矩檢測裝置，該裝置可以高精度地檢測出吊載和翻倒力矩，進一步提高安全性，可以有效地應用于防止超載的系統。
權利要求
1.一種移動式起重機的吊載檢測裝置，該起重機包括通過升降油壓缸可升降地安裝在車體上的第一起重臂和通過升降油壓缸可升降地連接在上述第一起重臂前端的第二起重臂，其特征在于，該吊載檢測裝置包括安裝有檢測第二起重臂一側的臂長、臂角度及臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據上述傳感器信號，計算上述第二起重臂的吊載的控制器。
2.一種移動式起重機的吊載檢測裝置，該起重機包括通過升降油壓缸可升降地安裝在車體上的第一起重臂和通過升降油壓缸可升降地連接在上述第一起重臂前端的第二起重臂，其特征在于，該吊載檢測裝置包括安裝有檢測第二起重臂一側的臂長、臂角度及臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；還安裝有檢測第一起重臂的臂長、臂角度及臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據上述第二起重臂傳感器信號，計算第二起重臂的吊載，根據上述第一起重臂傳感器的信號，計算吊載，將上述第二起重臂一側的檢測值同第一起重臂一側的檢測值進行大小判別，并將大載荷值作為檢測吊載輸入的控制器。
3.根據權利要求1或權利要求2所記載的移動式起重機的吊載檢測裝置，其特征在于上述控制器上還設有根據各起重臂的摩擦力來修正軸向載荷的修正處理單元。
4.一種移動式起重機的翻倒力矩的檢測裝置，該起重機包括通過升降油壓缸可升降地安裝在車體上的第一起重臂和通過升降油壓缸可升降地連接在上述第一起重臂前端的第二起重臂，其特征在于，該翻倒力矩檢測裝置包括安裝有檢測第二起重臂一側的臂長、臂角度以及臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；通過第一起重臂一側的臂長傳感器和臂角度傳感器的信號，算出上述第一起重臂和第二起重臂的作業半徑，根據上述計算出的吊載和上述計算出的作業半徑輸出翻倒力矩的控制器。
5.一種移動式起重機的翻倒力矩檢測裝置，該起重機包括通過升降油壓缸可升降可地安裝在車體上的第一起重臂和通過升降油壓缸可升降地連接在上述第一起重臂前端的第二起重臂，其特征在于，該翻倒力矩檢測裝置包括檢測第二起重臂一側的臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；檢測第一起重臂的臂長、臂角度、臂升降油壓缸軸向載荷的傳感器；根據上述第二起重臂一側傳感器發出的信號，計算上述第二起重臂的吊載，根據上述第一起重臂一側傳感器的信號計算吊載，并將上述第二起重臂一側的檢測值同上述第一起重臂一側的檢測值進行大小判別，將較大的載荷值作為檢測吊載進行輸出的控制器，上述控制器根據各起重臂側的臂長傳感器及臂角度傳感器傳出的信號，算出上述第一起重臂和第二起重臂的作業半徑，再根據上述檢測吊載和上述計算出的作業半徑輸出翻倒力矩。
6.根據權利要求4或權利要求5所記載的移動式起重機的翻倒力矩檢測裝置，其特征在于上述控制器上還設有在計算上述的作業半徑時，根據各傳感器發出的檢測信號算出各起重臂的撓度，并依據上述撓度值進行修正處理的修正處理單元。
全文摘要
本發明是一種移動式起重機的吊載及翻倒力矩的檢測裝置，該裝置能高精度地檢測吊載及翻倒力矩，提高安全性，同時能有效地利用防超載系統。為此，該裝置設有檢測第二起重臂(28)的臂長、臂角度、臂升降油壓缸(26)的軸向載荷的傳感器(50、48、46)；根據上述傳感器發出的信號，計算第二起重臂(28)的吊載(Wa)的控制器(38)；為了計算翻倒力矩，在第一起重臂(24)一側設有臂長傳感器(44)及臂角度傳感器(42)。
文檔編號B66C23/00GK1139413SQ94194658
公開日1997年1月1日 申請日期1994年11月8日 優先權日1993年11月8日
發明者和田稔 申請人:株式會社小松制作所, 株式會社小松麥克