橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置的製作方法

2023-10-17 16:11:19

本實用新型涉及工程機械高空作業安全技術領域，特別涉及一種橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置。

背景技術：

隨著交通工程的發展，橋梁建設數量越來越多，且需要定期檢修，工作量很大。橋梁檢測車是橋梁檢修過程中得力的輔助工具，它能夠提供靈活移動的載人平臺，方便人員對橋梁進行全方位檢修。但是在實際使用過程中橋梁檢測車過載的情況時有發生，導致車體傾翻、平臺跌落等嚴重現象發生，急需一種有效的裝置或措施防止橋梁檢測車過載，保障人機安全。

橋梁檢測車工作平臺機構原理如圖1所示，工作平臺與提升塔通過b點鉸接，展收油缸通過a、c點分別與提升塔、工作平臺鉸接；工作平臺能夠實現以下動作：繞b點相對於提升塔進行展收動作、繞提升塔d軸迴轉動作、沿水平方向伸縮。

現有技術通常在工作平臺的兩根平行腹杆上安裝稱重傳感器，將採集到的信號傳至中央處理單元，經數據處理後，得出平臺載荷，對比設定的滿載值和超載值，進行顯示報警或通過繼電器切斷工作平臺電源。

但是，現有技術存在如下缺點：傳感器檢測位置不合理，根據測力點受力特點，所測得的信號不能準確反映平臺載荷。

技術實現要素：

鑑於以上技術問題，本實用新型提供了一種橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置，能夠準確監控工作平臺載重，嚴格防止其超限。

根據本實用新型的一個方面，提供一種橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置，包括第一銷軸傳感器、第二銷軸傳感器、防過載控制器和報警設備，其中：

第一銷軸傳感器設置在第一檢測點a，其中所述第一檢測點a為展收油缸與提升塔的鉸接點；第二銷軸傳感器設置在第二檢測點b，其中所述第二檢測點b為工作平臺與提升塔的鉸接點；防過載控制器分別與第一銷軸傳感器和第二銷軸傳感器連接，報警設備與防過載控制器連接；

第一銷軸傳感器檢測第一檢測點a沿展收油缸軸向的受力Fa；第二銷軸傳感器檢測第二檢測點b沿豎直方向的受力Fb；防過載控制器根據Fa和Fb獲取平臺當前載重，並將平臺當前載重與平臺許用載重進行比較；報警設備根據防過載控制器的比較結果進行報警。

在本實用新型的一個實施例中，所述裝置還包括雙軸傾角傳感器，其中：

雙軸傾角傳感器安裝在提升塔上，雙軸傾角傳感器與防過載控制器連接；

雙軸傾角傳感器檢測提升塔的傾斜程度；防過載控制器根據提升塔的傾斜程度、Fa和Fb獲取平臺當前載重。

在本實用新型的一個實施例中，防過載控制器還根據Fa獲取平臺當前力矩；並將平臺當前力矩與平臺許用力矩進行比較；所述比較結果包括平臺當前載重與平臺許用載重的比較結果、以及平臺當前力矩與平臺許用力矩的比較結果。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備包括蜂鳴器和/或報警指示燈。

在本實用新型的一個實施例中，所述裝置包括兩個對稱分布的第一銷軸傳感器、以及兩個對稱分布的第二銷軸傳感器。

在本實用新型的一個實施例中，所述裝置還包括顯示器，其中：

顯示器與防過載控制器連接，以實時顯示平臺當前載重和平臺當前力矩。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備集成於顯示器中。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備在平臺當前載重大於平臺許用載重的90％、或平臺當前力矩大於平臺許用力矩的90％的情況下，發出第一報警信號；以及在平臺當前載重達到平臺許用載重、或平臺當前力矩達到平臺許用力矩的情況下，發出第二報警信號。

在本實用新型的一個實施例中，所述裝置還包括執行機構，其中：

執行機構與防過載控制器連接，執行機構還與工作平臺連接；

執行機構根據防過載控制器的比較結果限制工作平臺動作。

在本實用新型的一個實施例中，執行機構用於在平臺當前載重達到平臺許用載重的情況下，限制工作平臺向橋面外側旋轉動作，直至平臺當前載重小於平臺許用載重的90％；在平臺當前力矩達到平臺許用力矩的情況下限制工作平臺向橋面外側旋轉動作，直至平臺當前力矩小於平臺許用力矩的90％。

本實用新型能夠準確監控工作平臺載重，嚴格防止工作平臺載重超限，杜絕車輛傾翻、平臺斷裂等現象發生，保障人身及設備安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為橋梁檢測車工作平臺一個實施例的機構原理示意圖。

圖2為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第一實施例的示意圖。

圖3為本實用新型一個實施例中工作平臺重量和力矩的獲取示意圖。

圖4為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第二實施例的示意圖。

圖5為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第三實施例的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的範圍。

同時，應當明白，為了便於描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸並不是按照實際的比例關係繪製的。

對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖2為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第一實施例的示意圖。如圖2所示，所述裝置可以包括第一銷軸傳感器1、第二銷軸傳感器2、防過載控制器3和報警設備4，其中：

第一銷軸傳感器1設置在第一檢測點a，其中所述第一檢測點a為展收油缸與提升塔的鉸接點；第二銷軸傳感器2設置在第二檢測點b，其中所述第二檢測點b為工作平臺與提升塔的鉸接點；防過載控制器3分別與第一銷軸傳感器1和第二銷軸傳感器2連接，報警設備4與防過載控制器3連接。

在本實用新型的一個實施例中，所述裝置可以包括兩個對稱分布的第一銷軸傳感器1、以及兩個對稱分布的第二銷軸傳感器2。

第一銷軸傳感器1，用於檢測第一檢測點a沿展收油缸軸向的受力Fa。

第二銷軸傳感器2，用於檢測第二檢測點b沿豎直方向的受力Fb。

防過載控制器3，用於根據Fa和Fb獲取平臺當前載重M；並將平臺當前載重M與平臺許用載重Me進行比較。

在本實用新型的一個實施例中，防過載控制器3具體用於根據公式(1)獲取平臺當前載重M。

其中，如圖3所示，θab為Fa與ab方向的夾角，Mk為平臺空載重量與展開油缸重量之和，g為重力加速度。

報警設備4，用於根據防過載控制器3的比較結果進行報警。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備4可以包括蜂鳴器、報警指示燈等報警裝置中的至少一個。

基於本實用新型上述實施例提供的橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置，結合工作平臺測力點受力特點，巧妙布置銷軸傳感器位置，由此對平臺載荷檢測更準確，從而可以嚴格防止工作平臺載重超限，杜絕車輛傾翻、平臺斷裂等現象發生，保障人身及設備安全。

申請人發現，現有技術還存在如下技術問題：未考慮提升塔傾斜對測力造成的影響，所測得的重量會產生偏差，可能會造成車輛傾翻。因此本實用新型在圖2實施例中添加雙軸傾角傳感器以解決該技術問題。

圖4為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第二實施例的示意圖。與圖2實施例相比，圖4實施例中，所述裝置還可以包括雙軸傾角傳感器5，其中：

雙軸傾角傳感器5安裝在提升塔上，雙軸傾角傳感器5與防過載控制器3連接。

雙軸傾角傳感器5，用於檢測提升塔的傾斜程度。

防過載控制器3用於根據提升塔的傾斜程度、Fa和Fb獲取平臺當前載重。

在本實用新型的一個實施例中，防過載控制器3具體可以用於根據公式(2)獲取平臺當前載重M。

其中，如圖3所示，x、y、z為坐標軸，其中z軸為豎直方向；θx、θy分別為提升塔繞x軸、y軸方向的傾斜角度；θab為Fa與ab方向的夾角；Mk為平臺空載重量與展開油缸重量之和；g為重力加速度。

本實用新型上述實施例充分考慮了提升塔傾斜影響，修正了檢測數據，由此進一步提高了對平臺載荷檢測的準確度，從而可以更加嚴格防止工作平臺載重超限，進一步杜絕了車輛傾翻、平臺斷裂等現象發生，保障了人身及設備安全。

申請人還發現，現有技術還存在如下技術問題：僅能測得平臺重量，不能獲知平臺旋轉力矩，雖重量不超限，但力矩可能已超限，進而導致平臺發生斷裂。因此本實用新型在圖2或圖4實施例中的防過載控制器中增加力矩檢測的功能以解決該技術問題。

在本實用新型圖2或圖4所示實施例中，防過載控制器3還可以用於根據Fa獲取平臺當前力矩，並將平臺當前力矩與平臺許用力矩進行比較。由此本實用新型圖2或圖4所示實施例中防過載控制器3的比較結果可以包括平臺當前載重與平臺許用載重的比較結果、以及平臺當前力矩與平臺許用力矩的比較結果。

在本實用新型的一個實施例中，防過載控制器3具體用於根據公式(3)獲取平臺當前力矩Tb。

Tb＝FaLab (3)

其中，如圖3所示，Lab為Fa到第二檢測點b的力臂。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備4可以用於在平臺當前載重大於平臺許用載重的90％、或平臺當前力矩大於平臺許用力矩的90％的情況下，發出第一報警信號；以及在平臺當前載重達到平臺許用載重、或平臺當前力矩達到平臺許用力矩的情況下，發出第二報警信號，其中第二報警信號比第一報警信號的報警等級更高，例如：第二報警信號可以採用更快頻率的光或聲音信號來區別第一報警信號。

本實用新型上述實施例不僅能測得平臺重量，並能得到平臺翻轉力矩大小，由此可以確保橋梁檢測車工作過程中工作平臺重量不超限，且平臺翻轉力矩亦不超限，從而進一步杜絕了車輛傾翻、平臺斷裂等現象發生，進一步保障了人身及設備安全。

申請人還發現，現有技術還存在如下技術問題：過載狀態下未對平臺危險操作加以限制，可能導致過載情況加劇。因此本實用新型可以在圖2或圖4實施例中增加執行設備，以在過載狀態下限制工作平臺動作。

圖5為本實用新型橋梁檢測車工作平臺防過載控制裝置第三實施例的示意圖。與圖4實施例相比，圖5實施例中，所述裝置還可以執行機構6，其中：

執行機構6與防過載控制器3連接，執行機構6還與工作平臺連接。

執行機構6，用於根據防過載控制器3的比較結果限制工作平臺動作。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備4可以用於在平臺當前載重大於平臺許用載重的90％、或平臺當前力矩大於平臺許用力矩的90％的情況下，發出第一報警信號；以及在平臺當前載重達到平臺許用載重、或平臺當前力矩達到平臺許用力矩的情況下，發出第二報警信號。

在本實用新型的一個實施例中，執行機構6可以用於在平臺當前載重達到平臺許用載重的情況下，限制工作平臺向橋面外側旋轉動作，直至平臺當前載重小於平臺許用載重的90％；在平臺當前力矩達到平臺許用力矩的情況下限制工作平臺向橋面外側旋轉動作，直至平臺當前力矩小於平臺許用力矩的90％。

本實用新型上述實施例在過載狀態下對平臺具有危險性質的動作加以限制，有效防止過載情況加劇，從而進一步杜絕了車輛傾翻、平臺斷裂等現象發生，進一步保障了人身及設備安全。

在本實用新型的一個實施例中，如圖5所示，所述裝置還可以包括顯示器7，其中：

顯示器7與防過載控制器3連接，用於實時顯示平臺當前載重和平臺當前力矩。

本實用新型上述實施例可以方便用戶觀測當前平臺當前載重和平臺當前力矩，並進行相應的調整，從而進一步保障了人身及設備安全。

在本實用新型的一個實施例中，報警設備4可以集成於顯示器7中。

在本實用新型的一個具體實施例中，作為報警設備4的蜂鳴器可以集成於顯示器7中。

對於該具體實施例而言，當平臺當前載重M大於平臺許用載重Me的90％時，顯示器發出蜂鳴報警提示，隨著載重繼續增大，蜂鳴器的蜂鳴頻率逐漸提高；當平臺當前載重M達到100％的平臺許用載重Me時，顯示器發出蜂鳴報警提示，蜂鳴頻率提高3倍，並且限制工作平臺向橋面外側旋轉動作，直至M<90％Me。

對於該具體實施例而言，當平臺當前力矩Tb大於平臺許用力矩Te的90％時，顯示器發出蜂鳴報警提示，隨著載重繼續增大，蜂鳴器的蜂鳴頻率逐漸提高；當平臺當前力矩Tb達到100％的平臺許用力矩Te時，顯示器發出蜂鳴報警提示，蜂鳴頻率提高3倍，並且限制工作平臺向外伸展動作，直至Tb<90％Te。

本實用新型上述實施例充分結合桁架臂式橋檢車工作平臺特點，對平臺關鍵部位受力及提升塔傾斜情況進行檢測，經算法處理後得出工作平臺載重及翻轉力矩，從而實現了平臺承載狀況實時監測與報警，有效防止了平臺過載、車輛傾翻等現象發生，保障了人身及設備作業安全。

本實用新型上述實施例結合工作平臺測力點受力特點，巧妙布置傳感器位置，對平臺載荷檢測更準確；本實用新型上述實施例不僅能測得平臺重量，並能得到平臺翻轉力矩大小，確保重量不超限，且力矩亦不超限；本實用新型上述實施例充分考慮了提升塔傾斜影響，修正了檢測數據；本實用新型上述實施例可以對過載狀態下對平臺具有危險性質的動作加以限制，從而有效防止了過載情況加劇。

在上面所描述的防過載控制器3可以實現為用於執行本申請所描述功能的通用處理器、可編程邏輯控制器(PLC)、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體組件或者其任意適當組合。

至此，已經詳細描述了本實用新型。為了避免遮蔽本實用新型的構思，沒有描述本領域所公知的一些細節。本領域技術人員根據上面的描述，完全可以明白如何實施這裡公開的技術方案。

本實用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本實用新型限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理解本實用新型從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。