集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制方法及系统，检测正面吊臂架角度值θ，操作控制臂架的操作手柄，控制臂架变幅的伸缩阀，改变臂架的角度；当臂架角度处于最小值0°时，对应驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax，当臂架角度处于最大值θmax时，对应驾驶室移动油缸伸出最小值，从而实现驾驶室位置自适应臂架角度变化。本发明可以增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业；提高了操作自动化程度，节省了人力。

说明书

技术领域

本发明涉及机械产品驾驶室位置控制领域，特别是一种集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制方法及系统。

背景技术

现阶段，起重机在进行集装箱7吊装作业时，通过臂架变幅油缸3的伸缩，实现集装箱的上下运动，同时带来正面吊臂架角度变化，而不论吊臂角度如何变化，驾驶室的位置相对车架均为固定状态、即处于发动机的正上方。当要进行发动机维护保养时，需将驾驶室的固定插销6拔除，然后通过人力推动驾驶室，使得驾驶室沿着导轨滑动到前方，当发动机维护保养结束，通过人力将驾驶室推回原位，然后用插销将驾驶室固定。现有正面吊在进行吊载作业时，驾驶室位置固定，当正面吊对靠近设备的运载车辆进行装集装箱作业时（如图1、图2所示），操作人员的最低视线8不够开阔，不能很好地进行集装箱装载对锁作业。

发明内容

本发明旨在提供一种集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制方法及系统，增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业；提高操作自动化程度，节省人力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制方法，该方法主要实现过程为：控制器检测正面吊臂架角度值θ和操作手柄信号，控制器根据手柄信号输出控制臂架变幅的起升和降落，变幅起升和降落的同时，臂架的角度相应发生变化；当臂架角度处于最小值0°时，对应驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax，当臂架角度处于最大值θmax时，对应驾驶室移动油缸伸出最小值，从而实现驾驶室位置自适应臂架角度变化。

正面吊驾驶室位置随臂架角度自动变化，在臂架角度变小时，驾驶室前移，臂架角度增大时，驾驶室后移。在进行集装箱装载作业时，驾驶室前移可增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业。

所述臂架角度与所述驾驶室移动油缸伸出长度呈线性关系，其线性关系式为：L=(-Lmax/θmax)×θ+ Lmax，其中L为不同臂架角度θ下驾驶室油缸伸出的长度值。

相应地，本发明还提供了一种实现上述控制方法的控制系统，包括控制器；所述控制器与驾驶室移动油缸伸出控制阀、驾驶室移动油缸缩回控制阀、臂架变幅伸长控制阀、臂架变幅缩回控制阀、臂架角度传感器、操作手柄连接；所述臂架变幅伸长控制阀、臂架变幅缩回控制阀安装于车架上，臂架角度传感器安装于集装箱正面吊臂架上。

相应地，本发明还提供了一种集装箱正面吊驾驶室位置适应吊臂角度变化的控制系统，其包括：

检测单元，用于检测正面吊臂架角度值θ；

角度控制单元，用于通过操作控制臂架的操作手柄，控制臂架变幅的伸缩阀，改变臂架的角度；

控制单元，用于进行如下处理：当臂架角度处于最小值0°时，对应驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax，当臂架角度处于最大值θmax时，对应驾驶室移动油缸伸出最小值，从而实现驾驶室位置自适应臂架角度变化。

所述控制单元包括：

第一处理模块，用于在臂架角度处于最小值0°时，控制驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax；

第二处理模块，用于在臂架角度处于最大值θmax时，控制驾驶室移动油缸伸出最小值。

所述控制单元中，臂架角度与所述驾驶室移动油缸伸出长度呈线性关系。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明正面吊驾驶室位置可随臂架角度自动变化，在臂架角度变小时，驾驶室前移，臂架角度增大时，驾驶室后移；在进行集装箱装载作业时，驾驶室前移可增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业；在需要对正面吊发动机维护保养时，不需通过手动拔除驾驶室固定插销，并用人力推动驾驶室前移，而只需要将臂架角度降低到需要的角度，控制系统自动将驾驶室推到正面吊前端，提高操作自动化程度，节省人力。

附图说明

图1为本发明现有集装箱正面吊结构示意图；

图2为正面吊工作状态图；

图3为本发明电气控制原理图；

图4为臂架角度与油缸长度对应关系图；其中，1为集装箱正面吊，2为吊臂，3为吊臂变幅油缸，4为驾驶室，5为臂架角度，6为驾驶室固定锁销，7为集装箱，8为操作人员最低视线，9为驾驶室移动油缸，10为油缸支座，11为驾驶室在最后方时操作人员最低视线。

具体实施方式

如图3所示，本发明PLC控制器通过检测角度传感器R0的数值，得出正面吊臂架角度值θ。通过操作控制臂架操作手柄JOY，控制臂架变幅伸缩阀Y3（臂架变幅伸长控制阀）、Y4（臂架变幅缩回控制阀），进而改变臂架的角度值。根据角度值控制推动驾驶室油缸的伸缩。当臂架角度处于最小值0°时，对应驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax，当臂架角度处于最大值θmax时，对应驾驶室移动油缸伸出最小值，从而实现驾驶室位置自适应臂架角度变化。驾驶室移动油缸的伸出和缩回分别通过驾驶室移动油缸伸出控制阀Y1、驾驶室移动油缸缩回控制阀Y2控制。

图3中，PLC控制器由24V直流电源供电，直流电源与PLC控制器电源接口之间接熔断器FU。

臂架角度对应驾驶室移动油缸伸出长度线性关系如图4所示。

正面吊驾驶室位置随臂架角度自动变化，在臂架角度变小时，驾驶室前移，臂架角度增大时，驾驶室后移。在进行集装箱装载作业时，驾驶室前移可增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业。

本发明控制系统包括：

检测单元，用于检测正面吊臂架角度值θ；

角度控制单元，用于通过操作控制臂架的操作手柄，控制臂架变幅的伸缩阀，改变臂架的角度；

控制单元，用于进行如下处理：当臂架角度处于最小值0°时，对应驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax，当臂架角度处于最大值θmax时，对应驾驶室移动油缸伸出最小值，从而实现驾驶室位置自适应臂架角度变化。

控制单元包括：

第一处理模块，用于在臂架角度处于最小值0°时，控制驾驶室移动油缸伸出最大值Lmax；

第二处理模块，用于在臂架角度处于最大值θmax时，控制驾驶室移动油缸伸出最小值。

正面吊驾驶室位置可随臂架角度自动变化，在臂架角度变小时，驾驶室前移，臂架角度增大时，驾驶室后移。在进行集装箱装载作业时，驾驶室前移可增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业。

正面吊驾驶室位置可随臂架角度自动变化，在臂架角度变小时，驾驶室前移，臂架角度增大时，驾驶室后移。在进行集装箱装载作业时，驾驶室前移可增大操作人员最低视场角，缩短目视距离，更加方便集装箱吊装对锁作业。