一種防傾翻控制系統及工程機械的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種防傾翻控制系統及工程機械。
【背景技術】
[0002]隨著技術的不斷發展，工程機械的臂架節數越來越多，臂架長度越來越長。工程機械工作時，整車水平夾角隨著臂架的不斷轉動而不斷增大，當夾角增加到一定程度時，工程機械存在傾翻的可能。此外，工作過程中，由于支腿伸展不到位，地面塌陷或誤操作等都會導致工程機械傾翻。以混凝土栗車為例，目前的栗車防傾翻控制大致分為兩個方向:
[0003]第一、通過測量支腿力，反算栗車實時重心位置，程序計算其距離傾覆線距離，判斷栗車穩定性狀態。
[0004]第二種、通過傾角傳感器測量栗車車身實時傾角狀態，當栗車車身傾角大于一定數值時實施報警或者停機。
[0005]申請號為201010112174.9的中國專利公開了一種傾翻報警系統以及包括該系統的混凝土栗車，具體地，該傾翻報警系統包括檢測裝置，用于獲得反映所述混凝土栗車的傾斜方向的平面角度、反映所述混凝土栗車的傾斜程度的空間角度，以及反映所述混凝土栗車的臂架位置的臂架角度;控制裝置，當所述混凝土栗車當前的空間角度大于或等于當前傾斜方向下的預定報警角度時，所述控制裝置發出報警指令;報警裝置，用于接收所述報警指令，并發出報警信號。
[0006]上述栗車防傾翻技術都是基于栗車傾翻極限狀態的判斷，通過判斷栗車車身絕對角度報警來預防其傾翻，其判斷傾翻性只限于結果，并沒有監測過程。對于支腿支撐面積相對較小的栗車來說，其傾翻性能相對比較敏感，雖然在上一狀態栗車穩定性良好，但隨著臂架旋轉，臂架收展等變量的微小改變，栗車穩定性會突然表現得穩定性不足，并且會伴隨支腿滑移等危險現象出現。
[0007]綜上所述，如何提供一種可對工程機械傾翻提前預判、控制簡單、能更好的防止工程機械傾翻的防傾翻控制系統，以及包括此防傾翻控制系統的工程機械，成了本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明要解決的問題之一是如何提供一種可對工程機械傾翻提前預判、控制簡單、能更好的防止工程機械傾翻的防傾翻控制系統。
[0009]本發明要解決的問題之二是如何提供一種包括上述防傾翻控制系統的工程機械。
[0010]為解決上述問題之一，本發明提出了一種防傾翻控制系統，包括控制器及用于反饋工程機械傾角角度、傾角角速度或傾角加速度的檢測裝置，所述控制器與所述檢測裝置電連接，所述控制器用于依據所述檢測裝置傳遞的角度信號、角速度信號或角加速度信號直接或間接獲取單位時間內工程機械的傾角變化值，并把所述傾角變化值與預設值進行對比，若所述傾角變化值大于或等于所述預設值，所述控制器發出報警和/或停機信號。
[0011]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述預設值包括第一預設值和第二預設值，所述傾角變化值大于或等于所述第一預設值時，所述控制器發出報警信號，所述傾角變化值大于或等于所述第二預設值時，所述控制器發出停機信號，所述第一預設值小于第二預設值。
[0012]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述控制器包括控制接收模塊和信號分析處理控制模塊，所述控制接收模塊用于接收來自所述檢測裝置的角度信號、角速度信號或角加速度信號，所述信號分析處理控制模塊用于直接或間接獲取單位時間內工程機械的傾角變化值。
[0013]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述控制器還用于根據所述角度信號、角速度信號或角加速度信號直接或間接獲取工程機械的傾角值，并根據所述工程機械的傾角值和傾角變化值發出報警和/或停機信號。
[0014]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述控制器還包括顯示裝置，所述顯示裝置用于顯示工程機械的傾角角度和/或傾角變化值。
[0015]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述預設值包括多個，多個所述預設值對應所述工程機械不同的傾角值范圍。
[0016]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述防傾翻控制系統還包括報警器，所述報警器與所述控制器電連接，可發出聲音和/或光線警報。
[0017]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述檢測裝置為傾角角度檢測裝置，所述防傾翻控制系統還包括計時器，所述控制器與所述計時器電連接，所述控制器用于根據所述傾角角度檢測裝置傳遞的角度信號和所述計時器傳遞的時間信號，計算出單位時間內工程機械的傾角變化值;或，
[0018]所述檢測裝置為傾角角速度檢測裝置，所述控制器用于根據所述傾角角速度檢測裝置傳遞的角速度信號獲取單位時間內工程機械的傾角變化值;或，
[0019]所述檢測裝置為傾角角加速度檢測裝置，所述防傾翻控制系統還包括計時器，所述控制器與所述計時器電連接，所述控制器用于根據所述傾角角加速度檢測裝置傳遞的角加速度信號和所述計時器傳遞的時間信號，計算出單位時間內工程機械的傾角變化值。
[0020]作為本發明一種防傾翻控制系統在一方面的改進，所述傾角角度檢測裝置為傾角傳感器;所述傾角角速度檢測裝置為角速度傳感器;所述傾角角加速度檢測裝置為角加速度傳感器。
[0021]上述結構的防傾翻控制系統，包括控制器及用于反饋工程機械傾角角度、傾角角速度或傾角加速度的檢測裝置，所述控制器與所述檢測裝置電連接，所述控制器用于依據所述檢測裝置傳遞的角度信號、角速度信號或角加速度信號直接或間接獲取單位時間內工程機械的傾角變化值，并把所述傾角變化值與預設值進行對比，若所述傾角變化值大于或等于所述預設值，所述控制器發出報警和/或停機信號。此結構的防傾翻控制系統，檢測裝置可把工程機械的傾角角度、傾角角速度或傾角加速度及時傳遞至控制器，控制器依據檢測裝置傳遞的角度信號、角速度信號或角加速度信號直接或間接獲取單位時間內工程機械的傾角變化值，并把所述傾角變化值與預設值進行對比，如傾角變化值大于或等于預設值，說明工程機械存在傾翻危險，此時，控制器會及時發出報警和/或停機信號，反之，則說明工程機械無傾翻危險，可以繼續工作。與現有技術的防傾翻控制系統相比，控制簡單，預判性更好，更能防止工程機械發生傾翻事故。
[0022]為解決上述問題之二，本發明提出了一種工程機械，包括底盤、設置于所述底盤上的固定轉塔和防傾翻控制系統，所述防傾翻控制系統為如上任一項所述的防傾翻控制系統，所述檢測裝置設置于所述底盤上;和/或，所述檢測裝置設置于所述固定轉塔的本體上；和/或，所述檢測裝置設置于所述固定轉塔的支腿上。
【附圖說明】
[0023]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0024]圖1為本發明一種防傾翻控制系統一具體實施例的工作流程圖；
[0025]圖2為本發明工程機械車身搖晃的結構示意圖；
[0026]圖3為圖2中單位時間內傾角角度變化的示意圖；
[0027]圖4為本發明工程機械車身傾斜的俯視圖；
[0028]圖5為本發明工程機械車身傾斜的結構示意圖；
[0029]圖6為圖4和圖5中單位時間內傾角角度變化的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0031]本發明提出了一種防傾翻控制系統，包括控制器及用于反饋工程機械傾角角度、傾角角速度或傾角加速度的檢測裝置，控制器與檢測裝置電連接，控制器用于依據檢測裝置傳遞的角度信號、角速度信號或角加速度信號直接或間接獲取單位時間內工程機械的傾角變化值，并把該傾角變化值與預設值進行對比，若傾角變化值大于或等于預設值，說明工程機械存在傾翻危險，控制器則發出報警和/或停機信號，工程機械需停止工作;反之，當接收到的傾角變化值小于預設值時，說明工程機械不存在傾翻風險，控制器不會發出警報和/或停機信號，工程機械可繼續工作。
[0032]具體地，檢測裝置可為傾角角度檢測裝置、傾角角速度檢測裝置和傾角角加速度檢測裝置。當檢測裝置為傾角角度檢測裝置，用于反饋工程機械傾角角度時，防傾翻控制系統還包括計時器，控制器與計時器電連接，控制器用于根據傾角角度檢測裝置傳遞的角度信號和計時器傳遞的時間信號，計算出單位時間內工程機械的傾角變化值；當檢測裝置為傾角角加速度檢測裝置，用于反饋工程機械傾角加速度時，防傾翻控制系統也包括計時器，控制器與計時器電連接，控制器用于根據傾角角加速度檢測裝置傳遞的角加速度信號和計時器傳遞的時間信號，計算出單位時間內工程機械的傾角變化值；當檢測裝置為傾角角速度檢測裝置，用于反饋工程機械傾角角速度時，此時可不需設置計時器，控制器用于根據傾角角速度檢測裝置傳遞的角速度信號即可獲取單位時間內工程機械的傾角變