一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，属于随车起重机技术领域。包括超载信号输入电路、危险动作检测电路、紧急停止电路、首联卸荷电磁铁、接口电路和阀芯位置传感器，阀芯位置传感器的危险动作信号经过危险动作检测电路和紧急停止电路连接到首联卸荷电磁铁的正极；紧急停止电路通过急停开关的常闭触点实现对首联卸荷电磁铁供电的紧急切断；首联卸荷电磁铁的通电和断电状态，控制多路阀的卸荷状态，进而控制起重机动作。本发明专利技术的有益效果是：配合力矩限制器实现对配置首联卸荷多路阀液压系统的直臂随车起重机的力矩限制和超载保护。避免处理器运算延迟导致的不良影响。具有较高的安全性和可靠性。降低控制系统的整体成本。

A Safety Circuit for Torque Limitation of Straight-arm Truck-mounted Crane

【技术实现步骤摘要】
一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路
本专利技术涉及一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，属于随车起重机

技术介绍
直臂式随车起重机应用较为广泛。为避免随车起重机超载造成结构件损坏和车辆倾翻，一般随车起重机会配置力矩限制器，以避免随车起重机发生安全事故。力矩限制器输出起重机的超载信号和报警信号，控制系统根据超载信号通过逻辑运算或通过安全电路对随车起重机进行危险动作限制，以确保起重机不向力矩增大的方向动作。控制逻辑算法或安全电路的结构形式取决于液压系统的配置。液压系统有单个动作独立卸荷的液压系统和首联卸荷多路阀液压系统。目前随车起重机多采用单个动作独立卸荷的液压系统，因此控制逻辑算法或安全电路的结构形式也针对该型液压系统。首联卸荷多路阀液压系统的控制逻辑和安全电路结构形式研究相对较少。若首联卸荷多路阀控制逻辑在处理器单元中实现，当控制逻辑不完备，且处理器程序运行延迟较大时，会对起重机力限控制产生不良后果，而且会提高对处理器单元的端口资源数量的要求，提高成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，该电路配合力矩限制器输出的起重机超载信号，实现对直臂式随车起重机危险动作限制的功能。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，其特征在于：包括超载信号输入电路、危险动作检测电路、紧急停止电路、首联卸荷电磁铁、接口电路和阀芯位置传感器，所述的接口电路的超载信号输入端与超载信号输入电路相连，接口电路的电源正连接危险动作检测电路和阀芯位置传感器，接口电路的电源负连接危险动作检测电路、首联卸荷电磁铁和阀芯位置传感器，超载信号输入电路输出端连接紧急停止电路输入端，紧急停止电路输出端连接首联卸荷电磁铁正极，危险动作检测电路输出端并联在紧急停止电路的输入端；接口电路超载信号经过超载信号输入电路到紧急停止电路，再通过紧急停止电路接到首联卸荷电磁铁的正极；阀芯位置传感器的危险动作信号经过危险动作检测电路和紧急停止电路连接到首联卸荷电磁铁的正极；紧急停止电路通过急停开关的常闭触点实现对首联卸荷电磁铁供电的紧急切断；首联卸荷电磁铁的通电和断电状态，控制多路阀的卸荷状态，进而控制起重机动作。所述的阀芯位置传感器包括回转阀芯位置传感器、变幅阀芯位置传感器、伸臂阀芯位置传感器和卷扬阀芯位置传感器，变幅阀芯位置传感器、伸臂阀芯位置传感器和卷扬阀芯位置传感器的危险信号输出端分别连接危险动作检测电路的继电器K2、K3和K4；所述的危险动作检测电路的输入端节点号为，输出端节点号为，危险动作检测电路的继电器K2、K3和K4实现对阀芯位置传感器输入的危险动作信号进行信号间隔离和取逻辑与非的功能；当阀芯位移传感器检测到无危险动作时，继电器K2至K4线圈均通电，触点均吸合，节点与节点导通，节点电平与节点电平相同，当阀芯位移传感器检测到有危险动作时，继电器K2至K4中对应危险动作的继电器线圈失电，对应触点释放，节点与节点断开，节点为低电平。所述的接口电路和危险动作检测电路之间还设有安全动作检测电路，安全动作检测电路的输入端节点号为，输出端节点号为，安全动作检测电路包括继电器K1和二极管D1、D2、D3、D4、D5，二极管D1、D2、D3、D4、D5的正极与继电器K1输出线圈相连，二极管D1、D2、D3、D4、D5的负极分别连接回转阀芯位置传感器左转检测、回转阀芯位置传感器右转检测、变幅阀芯位置传感器起检测、伸臂阀芯位置传感器伸检测、卷扬阀芯位置传感器起检测，当阀芯位置传感器检测到有安全动作时，经过二极管电路取与，节点电压为低电平，继电器K1的线圈有电流流过，相应的K1常开触点吸合，输出端节点为高电平，当阀芯位置传感器检测到无安全动作时，经过二极管电路取与，节点电压为高电平，继电器K1的线圈无电流流过，相应的K1常开触点释放，输出端节点为低电平。所述的阀芯位置传感器的传动杆连接于阀芯上，当阀芯位置传动杆位移大于-Sthe且小于Sthe时，S1和S2端输出高电平；当阀芯位置传感器传动杆位移大于Sthe时，S1端输出低电平，S2端输出高电平；当阀芯位置传动杆位移小于-Sthe时，S2端输出低电平，S1端输出高电平；其中，输出高电平电压为略低于传感器供电电源正极电压，输出低电平电压为略高于传感器供电电源地电压，即阀芯位置传感器输出的信号为取阀芯动作逻辑非后的信号，阀芯位置传感器的死区Sthe设置为小于多路阀阀芯遮盖死区Vthe。所述的接口电路起重机不超载时，起重机超载信号输出为电源正极电压；超载时，起重机超载信号输出为电源负极电压。所述的超载信号输入电路包括二极管D0，二极管D0的正极与接口电路超载信号输入连接，负极与紧急停止电路连接，二极管D0隔离安全动作检测电路和危险动作检测电路输出信号影响力限器的输出端口。本专利技术的有益效果是：该电路配合力矩限制器实现了对配置首联卸荷多路阀液压系统的直臂随车起重机的力矩限制和超载保护；该电路几乎没有控制延迟，避免了处理器运算延迟可能对起重机力矩限制造成的不良影响；该电路安全性和可靠性都较高，危险动作检测电路，安全动作检测电路均可对起重机的危险动作进行限制，起到双重保护的效果；且安全电路具有容错保护的设计，当传感器故障或线路断线时，安全电路可以限制起重机的动作；该电路降低了控制系统的整体成本。附图说明下面根据附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的电路原理图；图2是本专利技术的阀芯位置传感器信号输出逻辑原理图；图3是本专利技术的安全动作检测电路在满足控制逻辑前提下的另外两种电路结构形式。具体实施方式如图1所示的一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，其特征在于：包括超载信号输入电路1、危险动作检测电路2、紧急停止电路4、首联卸荷电磁铁5、接口电路6和阀芯位置传感器7，所述的接口电路6的超载信号输入端与超载信号输入电路1相连，接口电路6的电源正连接危险动作检测电路2和阀芯位置传感器7，接口电路6的电源负连接危险动作检测电路2、首联卸荷电磁铁5和阀芯位置传感器7，超载信号输入电路1输出端连接紧急停止电路4输入端，紧急停止电路4输出端连接首联卸荷电磁铁5正极，危险动作检测电路2输出端并联在紧急停止电路4的输入端；接口电路6超载信号经过超载信号输入电路1到紧急停止电路4，再通过紧急停止电路4接到首联卸荷电磁铁5的正极；阀芯位置传感器7的危险动作信号经过危险动作检测电路2和紧急停止电路4连接到首联卸荷电磁铁5的正极；紧急停止电路4通过急停开关的常闭触点实现对首联卸荷电磁铁5供电的紧急切断；首联卸荷电磁铁5的通电和断电状态，控制多路阀的卸荷状态，进而控制起重机动作。所述的阀芯位置传感器7包括回转阀芯位置传感器7-1、变幅阀芯位置传感器7-2、伸臂阀芯位置传感器7-3和卷扬阀芯位置传感器7-4，变幅阀芯位置传感器7-2、伸臂阀芯位置传感器7-3和卷扬阀芯位置传感器7-4的危险信号输出端分别连接危险动作检测电路2的继电器K2、K3和K4；所述的危险动作检测电路2的输入端节点号为US，输出端节点号为UC，危险动作检测电路2的继电器K2、K3和K4实现对阀芯位置传感器7输入的危险动作信号进行信号间隔离和取逻辑与非的功能；当阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，其特征在于：包括超载信号输入电路（1）、危险动作检测电路（2）、紧急停止电路（4）、首联卸荷电磁铁（5）、接口电路（6）和阀芯位置传感器（7），所述的接口电路（6）的超载信号输入端与超载信号输入电路（1）相连，接口电路（6）的电源正连接危险动作检测电路（2）和阀芯位置传感器（7），接口电路（6）的电源负连接危险动作检测电路（2）、首联卸荷电磁铁（5）和阀芯位置传感器（7），超载信号输入电路（1）输出端连接紧急停止电路（4）输入端，紧急停止电路（4）输出端连接首联卸荷电磁铁（5）正极，危险动作检测电路（2）输出端并联在紧急停止电路（4）的输入端；接口电路（6）超载信号经过超载信号输入电路（1）到紧急停止电路（4），再通过紧急停止电路（4）接到首联卸荷电磁铁（5）的正极；阀芯位置传感器（7）的危险动作信号经过危险动作检测电路（2）和紧急停止电路（4）连接到首联卸荷电磁铁（5）的正极；紧急停止电路（4）通过急停开关的常闭触点实现对首联卸荷电磁铁（5）供电的紧急切断；首联卸荷电磁铁（5）的通电和断电状态，控制多路阀的卸荷状态，进而控制起重机动作。

【技术特征摘要】
1.一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，其特征在于：包括超载信号输入电路（1）、危险动作检测电路（2）、紧急停止电路（4）、首联卸荷电磁铁（5）、接口电路（6）和阀芯位置传感器（7），所述的接口电路（6）的超载信号输入端与超载信号输入电路（1）相连，接口电路（6）的电源正连接危险动作检测电路（2）和阀芯位置传感器（7），接口电路（6）的电源负连接危险动作检测电路（2）、首联卸荷电磁铁（5）和阀芯位置传感器（7），超载信号输入电路（1）输出端连接紧急停止电路（4）输入端，紧急停止电路（4）输出端连接首联卸荷电磁铁（5）正极，危险动作检测电路（2）输出端并联在紧急停止电路（4）的输入端；接口电路（6）超载信号经过超载信号输入电路（1）到紧急停止电路（4），再通过紧急停止电路（4）接到首联卸荷电磁铁（5）的正极；阀芯位置传感器（7）的危险动作信号经过危险动作检测电路（2）和紧急停止电路（4）连接到首联卸荷电磁铁（5）的正极；紧急停止电路（4）通过急停开关的常闭触点实现对首联卸荷电磁铁（5）供电的紧急切断；首联卸荷电磁铁（5）的通电和断电状态，控制多路阀的卸荷状态，进而控制起重机动作。2.根据权利要求1所述的一种适用于直臂随车起重机的力矩限制安全电路，其特征在于：所述的阀芯位置传感器（7）包括回转阀芯位置传感器（7-1）、变幅阀芯位置传感器（7-2）、伸臂阀芯位置传感器（7-3）和卷扬阀芯位置传感器（7-4），变幅阀芯位置传感器（7-2）、伸臂阀芯位置传感器（7-3）和卷扬阀芯位置传感器（7-4）的危险信号输出端分别连接危险动作检测电路（2）的继电器K2、K3和K4；所述的危险动作检测电路（2）的输入端节点号为（US），输出端节点号为（UC），危险动作检测电路（2）的继电器K2、K3和K4实现对阀芯位置传感器（7）输入的危险动作信号进行信号间隔离和取逻辑与非的功能；当阀芯位移传感器（7）检测到无危险动作时，继电器K2至K4线圈均通电，触点均吸合，节点（UC）与节点（US）导通，节点（UC）电平与节点（US）电平相同，当阀芯位移传感器（7）检测到有危险动作时，继电器K2至K4中对应危险动作的继电器线圈失电，对应触点释放，节点（UC）与节点（US）断开，节点（US）为低电平。3.根据权利要求1所述的一种适用于直臂随车起...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，满军，蔡林，连关岭，苗长青，余弦，陈磊，
申请(专利权)人：徐州徐工随车起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32