本實(shí)用新型涉及一種防止挖掘機(jī)超負(fù)荷的安全裝置，特別是一種挖掘機(jī)力矩限制器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們對施工作業(yè)安全保障要求的提高，其他工程機(jī)械，如汽車吊，龍門吊等塔式起重機(jī)都有了相對成熟的安全保護(hù)設(shè)備力矩限制器，但是由于液壓挖掘機(jī)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣，一直以來對于液壓挖掘機(jī)的力矩保護(hù)都沒有一個(gè)合理有效的方案，國家也并未對挖掘機(jī)使用力矩限制器形成一套規(guī)范，故目前的挖掘機(jī)使用中，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的液壓挖掘機(jī)的使用過程中，大部分施工單位均沿用塔式起重機(jī)的力矩限制器使用，對挖掘機(jī)的機(jī)械臂無法形成有效的保護(hù)，從而導(dǎo)致挖掘機(jī)沒有受到保護(hù)；也有部分施工單位使用測長儀測量力矩，通過讀取測量數(shù)據(jù)判斷是否過載，這種方式不及時(shí)且精確度不足，且成本偏高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本實(shí)用新型提出一種挖掘機(jī)力矩限制器系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)里對挖掘機(jī)機(jī)械臂保護(hù)不足、不能實(shí)時(shí)測數(shù)據(jù)、精確度偏低、成本偏高的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：挖掘機(jī)力矩限制器系統(tǒng)，包括動(dòng)臂角度傳感器、大臂角度傳感器、電源、報(bào)警器、主油壓傳感器、副油壓傳感器、顯示器、主機(jī)；所述動(dòng)臂角度傳感器的輸出端、大臂角度傳感器的輸出端、電源的輸出端、主油壓傳感器的輸出端、副油壓傳感器的輸出端均與主機(jī)的輸入端相連，所述報(bào)警器的輸入端、顯示器的輸入端均與主機(jī)的輸出端相連；所述動(dòng)臂角度傳感器設(shè)于挖掘機(jī)動(dòng)臂上，所述大臂角度傳感器設(shè)于挖掘機(jī)大臂上，所述主油壓傳感器、副油壓傳感器均設(shè)于挖掘機(jī)主液壓油箱管道上，所述主機(jī)、顯示器均設(shè)于挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)，所述報(bào)警器設(shè)于顯示器上。通過動(dòng)臂角度傳感器、大臂角度傳感器這兩個(gè)角度傳感器可以直接測量出動(dòng)臂和大臂之間的角度、幅度，并將測量出來的數(shù)據(jù)傳回主機(jī)并顯示于顯示器，與主機(jī)中設(shè)定的額定角度作對比，判斷動(dòng)臂受力是否超額定，相對于采用測長儀測機(jī)械臂的力矩，僅僅使用兩個(gè)角度傳感器不僅節(jié)約了成本，而且因?yàn)閷?shí)時(shí)傳送角度數(shù)據(jù)，提高了精確度；設(shè)計(jì)主油壓傳感器、副油壓傳感器這兩個(gè)油壓傳感器可以更精確的測量動(dòng)力油壓的壓力數(shù)據(jù)，傳回主機(jī)并顯示于顯示器，通過主機(jī)判斷動(dòng)力油壓是否超過額定負(fù)載。通過綜合角度傳感器所測的動(dòng)臂和大臂之間的角度以及油壓傳感器所測的液壓壓力，通過主機(jī)判斷是否超負(fù)載，當(dāng)超過額定負(fù)載時(shí)，報(bào)警器將會(huì)報(bào)警提示操作人員，若操作者仍繼續(xù)違規(guī)操作，主機(jī)會(huì)發(fā)送自動(dòng)鎖死信號終止挖掘機(jī)力臂往危險(xiǎn)方向運(yùn)行，從而保護(hù)挖掘機(jī)，實(shí)時(shí)的將挖掘機(jī)力臂角度、工作幅度、等信息反映給挖掘機(jī)操作者，使挖掘機(jī)的作業(yè)能力在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)安全、高效的被利用，從而有效避免挖掘機(jī)及操作者發(fā)生安全事故。

進(jìn)一步地，所述挖掘機(jī)大臂包括第一大臂、第二大臂，所述第一大臂一端接于挖掘機(jī)上，另一端連接第二大臂，所述第二大臂一端連接第一大臂，另一端連接動(dòng)臂；所述大臂角度傳感器設(shè)于第一大臂上，所述大臂角度傳感器輸出端朝向挖掘機(jī)駕駛室，且大臂角度傳感器輸出端與第一大臂所呈夾角α為30°，所述動(dòng)臂傳感器輸出端朝向挖掘機(jī)駕駛室，且動(dòng)臂角度傳感器輸出端與挖掘機(jī)動(dòng)臂所呈夾角β為90°。主機(jī)設(shè)于挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)，動(dòng)臂角度傳感器輸出端、大臂角度傳感器輸出端均與主機(jī)的輸入端相連，故設(shè)計(jì)大臂角度傳感器輸出端、動(dòng)臂角度傳感器輸出端均朝向挖掘機(jī)駕駛室，線纜可直接將大臂角度傳感器輸出端、動(dòng)臂角度傳感器輸出端、主機(jī)的輸入端連接，線纜在連接過程中不會(huì)發(fā)生翻折，對線纜起到了保護(hù)作用；并且大臂角度傳感器輸出端與第一大臂所呈夾角α為30°，動(dòng)臂角度傳感器輸出端與挖掘機(jī)動(dòng)臂所呈夾角β為90°，如此安裝保證了第一大臂運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作能夠被大臂角度傳感器測量，以及保證了動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作能夠被動(dòng)臂角度傳感器測量，測量誤差誤差小，不需要進(jìn)行硬件矯正，精度有問題只需在軟件上稍作調(diào)整、補(bǔ)償，使用方便。

更進(jìn)一步地，所述報(bào)警器為聲光電子蜂鳴器。挖掘機(jī)作業(yè)環(huán)境嘈雜，聲光電子蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作者停止違規(guī)作業(yè)，警示效果更好。

更進(jìn)一步地，所述顯示器包括鋁合金殼體、液晶屏，所述殼體包括底板、連接底板與液晶屏的連接件，所述底板上設(shè)引線孔，所述連接件上設(shè)蜂鳴器孔，所述底板、連接件表面覆設(shè)氧化膜，所述氧化膜上設(shè)對應(yīng)引線孔的第一孔、對應(yīng)蜂鳴器孔的第二孔。將若干線纜集束成纜，通過引線孔連接顯示器內(nèi)部，方便快捷，線纜管理有條理，而鋁合金氧化膜具有耐蝕性、耐磨性、電絕緣性等一系列特性，能夠延長顯示器的使用壽命。

通過上述公開內(nèi)容，本實(shí)用新型的有益效果為：通過動(dòng)臂角度傳感器、大臂角度傳感器這兩個(gè)角度傳感器可以直接測量出動(dòng)臂和大臂之間的角度、幅度，并將測量出來的數(shù)據(jù)傳回主機(jī)并顯示于顯示器，與主機(jī)中設(shè)定的額定角度作對比，判斷動(dòng)臂受力是否超額定，相對于采用測長儀測機(jī)械臂的力矩，僅僅使用兩個(gè)角度傳感器不僅節(jié)約了成本，而且因?yàn)閷?shí)時(shí)傳送角度數(shù)據(jù)，提高了精確度；設(shè)計(jì)主油壓傳感器、副油壓傳感器這兩個(gè)油壓傳感器可以更精確的測量動(dòng)力油壓的壓力數(shù)據(jù)，傳回主機(jī)并顯示于顯示器，通過主機(jī)判斷動(dòng)力油壓是否超過額定負(fù)載。通過綜合角度傳感器所測的動(dòng)臂和大臂之間的角度以及油壓傳感器所測的液壓壓力，通過主機(jī)判斷是否超負(fù)載，當(dāng)超過額定負(fù)載時(shí)，報(bào)警器將會(huì)報(bào)警提示操作人員，若操作者仍繼續(xù)違規(guī)操作，主機(jī)會(huì)發(fā)送自動(dòng)鎖死信號終止挖掘機(jī)力臂往危險(xiǎn)方向運(yùn)行，從而保護(hù)挖掘機(jī)，實(shí)時(shí)的將挖掘機(jī)力臂角度、工作幅度等信息反映給挖掘機(jī)操作者，使挖掘機(jī)的作業(yè)能力在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)安全、高效的被利用，從而有效避免挖掘機(jī)及操作者發(fā)生安全事故。整個(gè)系統(tǒng)由傳感器、連接電纜、微電腦主機(jī)組成，體積小、成本低、安裝使用方便快捷、處理反應(yīng)及時(shí)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型挖掘機(jī)力矩限制器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實(shí)用新型大臂角度傳感器、動(dòng)臂角度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型顯示器殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型顯示器殼體的A-A向視圖。

圖5為本實(shí)用新型顯示器殼體的B-B向剖視圖。

附圖標(biāo)記如下：

1動(dòng)臂角度傳感器，11動(dòng)臂角度傳感器輸出端，2挖掘機(jī)動(dòng)臂，3大臂角度傳感器，31大臂角度傳感器輸出端，4挖掘機(jī)大臂，41第一大臂，42第二大臂，5挖掘機(jī)駕駛室，6底板，61引線孔，7連接件，71蜂鳴器孔，8氧化膜，81第一孔，82第二孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-5所示，挖掘機(jī)力矩限制器系統(tǒng)，包括動(dòng)臂角度傳感器、大臂角度傳感器、電源、報(bào)警器、主油壓傳感器、副油壓傳感器、顯示器、主機(jī)；本實(shí)施例中報(bào)警器選用聲光電子蜂鳴器，主機(jī)選用SZ-E107型主機(jī)，所述顯示器包括鋁合金殼體、液晶屏，所述殼體包括底板6、連接底板6與液晶屏的連接件7，所述底板6上設(shè)引線孔61，所述連接件7上設(shè)蜂鳴器孔71，所述底板6、連接件7表面覆設(shè)氧化膜8，所述氧化膜上設(shè)對應(yīng)引線孔61的第一孔81、對應(yīng)蜂鳴器孔71的第二孔82。

所述動(dòng)臂角度傳感器輸出端11、大臂角度傳感器輸出端31、電源的輸出端、主油壓傳感器的輸出端、副油壓傳感器的輸出端均與主機(jī)的輸入端相連，所述報(bào)警器(聲光電子蜂鳴器)的輸入端、顯示器的輸入端均與主機(jī)的輸出端相連。

所述挖掘機(jī)大臂4包括第一大臂41、第二大臂42，所述第一大臂41一端接于挖掘機(jī)上，另一端連接第二大臂42，所述第二大臂42一端連接第一大臂41，另一端連接動(dòng)臂2；所述動(dòng)臂角度傳感器1設(shè)于挖掘機(jī)動(dòng)臂2上，所述動(dòng)臂傳感器輸出端11朝向挖掘機(jī)駕駛室5，且動(dòng)臂角度傳感器輸出端11與挖掘機(jī)動(dòng)臂2所呈夾角β為90°,所述大臂角度傳感器3設(shè)于第一大臂41上，所述大臂角度傳感器輸出端31朝向挖掘機(jī)駕駛室5，且大臂角度傳感器輸出端31與第一大臂41所呈夾角α為30°，所述主油壓傳感器、副油壓傳感器均設(shè)于挖掘機(jī)主液壓油箱管道上，所述主機(jī)、顯示器均設(shè)于挖掘機(jī)駕駛室5內(nèi)，所述報(bào)警器設(shè)于顯示器上。

本實(shí)用新型的工作原理：主機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)第一大臂和動(dòng)臂之間的額定角度差值△X以及額定動(dòng)力油壓，當(dāng)動(dòng)臂角度傳感器、大臂角度傳感器測量的角度數(shù)據(jù)傳回主機(jī)，主機(jī)將實(shí)時(shí)角度差值△Y與額定角度差值△X對比，當(dāng)△Y＞△X時(shí)，說明第一大臂和動(dòng)臂之間的角度偏差過大，即挖掘機(jī)此時(shí)挖斗載重超過負(fù)荷，主機(jī)發(fā)出命令，使聲光電子蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作者停止違規(guī)作業(yè)，若操作者仍繼續(xù)違規(guī)操作，主機(jī)會(huì)發(fā)送自動(dòng)鎖死信號終止挖掘機(jī)力臂往危險(xiǎn)方向運(yùn)行，從而有效避免挖掘機(jī)及操作者發(fā)生安全事故；或者當(dāng)主油壓傳感器、副油壓傳感器中任一采集油壓大于額定動(dòng)力油壓后，主機(jī)判斷此時(shí)挖掘機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，同樣主機(jī)發(fā)出命令，使聲光電子蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警提醒操作者停止違規(guī)作業(yè)，若操作者仍繼續(xù)違規(guī)操作，主機(jī)會(huì)發(fā)送自動(dòng)鎖死信號終止挖掘機(jī)力臂往危險(xiǎn)方向運(yùn)行，從而有效避免挖掘機(jī)及操作者發(fā)生安全事故。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。