正面吊防倾覆控制方法、装置及正面吊制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种正面吊防倾覆控制方法、装置及正面吊。该装置包括：测量模块，用于测量正面吊当前吊装的集装箱的质量以及正面吊与集装箱之间的吊装距离；判断模块，用于根据所述吊装距离判断所述集装箱的质量是否超过设定门限值，并根据判断结果产生防倾覆预测结果。该正面吊包括车架体、俯仰油缸、臂架、伸缩油缸和吊具，其中，还包括本发明专利技术所提供的正面吊防倾覆控制装置。本发明专利技术在进行防倾覆控制时通过一次试吊来准确获取集装箱的质量后，就可以依据现有标准确定该集装箱是否在吊装能力范围内，提高了正面吊对集装箱的吊装效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及正面吊设备防倾覆技术，尤其涉及一种正面吊防倾覆控制方法、装置及正面吊。
技术介绍
正面吊是港口作业中调运集装箱的常用设备。典型的正面吊结构如图1所示，包 括车架体1，车架体1上固定设置有俯仰油缸2和车架支座3，俯仰油缸2铰接在车架体1 上；正面吊中的臂架4与车架支座3和俯仰油缸2的活塞杆14分别铰接；通常俯仰油缸2 的活塞杆14与臂架4之间的第一铰接位置5位于臂架4的中部，臂架4与车架支座3之间 的第二铰接位置6位于臂架4的一端，臂架4的另一端连接用于吊装集装箱10的吊具7 ; 在第一铰接位置5和吊具7之间的臂架4中设有伸縮油缸8，伸縮油缸8可控制臂架4在第 一铰接位置5与吊具7之间的伸縮长度。 正面吊的车架体1 一般都设有车轮，正面吊司机室9中的操作人员能控制正面吊 行驶来移动位置。在吊装集装箱10时，车架体1上靠近吊具7 —侧的前车轮12将成为支 点，集装箱10的重量在支点上形成一转动力矩，为了避免正面吊倾覆，需要在车架体l远离 吊具7的一端设置配重ll，形成相反的转动力矩来避免倾覆。 防倾覆控制是正面吊中的一种重要控制技术，现有技术中防倾覆的解决方案之一 是设置限位装置。但是，采用限位装置防止倾覆的缺陷在于是否有倾覆倾向与正面吊和集 装箱之间的距离以及集装箱的质量有关，限位装置的防倾覆检测需要反复调整、试吊才能 确定是否可以可靠吊装，反复试吊降低了吊装效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种正面吊防倾覆控制方法、装置及正面吊，在可靠防止倾 覆的基础上，提高正面吊对集装箱的吊装效率。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种正面吊防倾覆控制装置，包括 测量模块，用于测量正面吊当前吊装的集装箱的质量以及正面吊与集装箱之间的吊装距离； 判断模块，用于根据所述吊装距离判断所述集装箱的质量是否超过设定门限值， 并根据判断结果产生防倾覆预测结果。 为实现上述目的，本专利技术还提供了一种正面吊，包括车架体、俯仰油缸、臂架、伸縮油缸和吊具，其中，还包括本专利技术所提供的正面吊防倾覆控制装置。 为实现上述目的，本专利技术还提供了一种正面吊防倾覆控制方法，包括 测量正面吊当前吊装的集装箱的质量以及正面吊与集装箱之间的吊装距离； 根据所述吊装距离判断所述集装箱的质量是否超过设定门限值，并根据判断结果产生防倾覆预测结果。 采用本专利技术的技术方案，可以通过正面吊在一次试吊过程中测得集装箱的质量。对于配重质量一定、结构尺寸一定的正面吊来说，现有标准已经规定了各种规格正面吊的 吊装能力范围，即可吊装的集装箱的质量。因此，在进行防倾覆控制时通过一次试吊来准确 获取集装箱的质量后，就可以依据现有标准确定该集装箱是否在吊装能力范围内。本专利技术 利用了已有的标准数据，通过一次试吊就可以确定是否会倾覆，从而能够在防止倾覆的基 础上，提高正面吊对集装箱的吊装效率。附图说明 图1为现有技术中正面吊的结构示意图； 图2为本专利技术实施例一提供的正面吊防倾覆控制装置的结构示意图； 图3为本专利技术实施例二提供的正面吊防倾覆控制装置的结构示意图； 图4为本专利技术实施例二所适用的正面吊的力学结构示意图； 图5为本专利技术实施例三提供的正面吊防倾覆控制装置中第二距离获取单元的结 构示意图； 图6为本专利技术实施例四提供的正面吊防倾覆控制装置中顶升力获取单元的结构 示意图； 图7为本专利技术实施例五提供的正面吊防倾覆控制装置中顶升力获取单元的结构 示意图； 图8为本专利技术实施例七提供的正面吊防倾覆控制方法的流程图。 具体实施例方式下面通过具体实施例详细描述本专利技术的技术方案。 实施例一 图2为本专利技术实施例一提供的正面吊防倾覆控制装置的结构示意图，该装置可以 采用软硬件结合实现，可以集成于正面吊的控制系统中。该装置具体包括测量模块100和 判断模块200。其中，测量模块100用于测量正面吊当前吊装的集装箱的质量以及正面吊与 集装箱之间的吊装距离；判断模块200用于根据吊装距离判断集装箱的质量是否超过设定 门限值，并根据判断结果产生防倾覆预测结果。 本实施例基于已有技术公开的标准数据来实现，标准数据中一般规定了在正面吊 与集装箱之间一定的吊装距离下，设定规格的正面吊可吊装的集装箱的质量，通常是吊装 距离越远，可吊装的质量就越小。 测量模块100可以具体包括质量测量子模块110和距离测量子模块120。测量子 模块110用于测量正面吊当前吊装的集装箱的质量，距离测量子模块120用于测量正面吊 与集装箱之间的吊装距离。 实际应用中，集装箱与正面吊之间的吊装距离一般是指吊具和臂架的铰接点与前 车轮中心的距离，可以通过多种形式获得，例如通过在现场划定距离线、计算正面吊走行距 离、通过臂架当前长度与角度换算等。本专利技术各实施例的技术方案主要涉及对集装箱质量 的测量。 本专利技术基于已公开的标准数据，通过测量集装箱的质量和吊装距离来预测倾覆趋 势，例如，若测得某个集装箱的质量为45吨，而标准数据规定当前吊装距离下只能吊装36吨的集装箱，则产生的防倾覆预测结果是会产生倾覆，应调整吊装距离或采用其他适当规格的正面吊。司机可以控制正面吊移动至对应45吨集装箱可调整的适当吊装距离，而后即可以可靠进行吊装。相比于现有技术，无须反复的定性识别倾覆倾向，仅需至多一次试吊就可以确定倾覆状态，因此提高了吊装效率。 实施例二 图3为本专利技术实施例二提供的正面吊防倾覆控制装置中质量测量子模块的结构示意图。本实施例以实施例一为基础，具体介绍一种测量集装箱质量的优选实施方式。本实施例的控制装置所适用的正面吊可参见图1所示，图1所示的正面吊可以简化为图4所示的力学结构，本实施例的技术方案可以普遍适用于具有图4所示力学结构的正面吊。 如图4所示，该正面吊的车架体1和车架支座3以及前车轮12和后车轮13在测量质量时是一个整体，可以简化为固定设置的第一支座15和第二支座16。俯仰油缸2与第一支座15铰接。臂架4的一端与第二支座16的铰接点称为第二铰接位置6，俯仰油缸2的活塞杆14与臂架4中部的铰接点称为第一铰接位置5。臂架4的另一端可采用铰接方式连接吊具7，吊具7始终在重力作用下处于竖直悬吊的状态，集装箱10连接在吊具7上。 基于上述正面吊的结构，本实施例的质量测量子模块120具体包括第一距离获取单元121、第二距离获取单元122、第一夹角测量单元123、顶升力获取单元124、第二夹角余弦值计算单元125和质量计算单元126。 其中，第一距离获取单元121用于获取正面吊中第一铰接位置5和第二铰接位置6之间的第一距离Ll，臂架4上第一铰接位置5和第二铰接位置6之间的第一距离Ll是固定的，可以预先进行存储，以备查询获取。第二距离获取单元122用于获取吊具7所吊装集装箱10的重心所在竖直面与第二铰接位置6之间的第二距离L2。第一夹角测量单元123与臂架4连接，用于测量臂架4与水平面之间的第一夹角13 ;顶升力获取单元124用于获取俯仰油缸2对臂架4的顶升力Fl ;第二夹角余弦值计算单元125用于根据第一夹角13的大小，按照如下公式(1)计算竖直平面内臂架4的垂线与俯仰油缸2活塞杆14之间的第二夹角a的余弦值 cos a = a0 P 。+a1 P 4......+an P n (1) 其中，a、a1......an为实数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正面吊防倾覆控制装置，其特征在于，包括：测量模块，用于测量正面吊当前吊装的集装箱的质量以及正面吊与集装箱之间的吊装距离；判断模块，用于根据所述吊装距离判断所述集装箱的质量是否超过设定门限值，并根据判断结果产生防倾覆预测结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志平，刘晋川，苏国萃，李海波，
申请(专利权)人：交通运输部水运科学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]