铰接式正面吊运起重机及其运行控制系统 【技术领域】
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种铰接转向式正面吊运起重机的运行控制系统。此外，本发明还涉及一种铰接转向式正面吊运起重机。
背景技术
随着我国经济的快速发展，市场对于正面吊运起重机的需求目益增大，特别是在集装箱码头，正面吊运起重机正在发挥着不可替代的作用。
与传统的叉车相比，正面吊运起重机具有两大特点：其一是可以跨箱作业，即正面吊运起重机可以跨越若干排集装箱对位置较远的集装箱进行的吊、放作业，甚至可以跨过铁路列车作业；其二是有些情况下正面吊运起重机能够将起重臂放低并使其向下倾斜适当的角度，从而能够装卸存放位置较低的集装箱，尤其适用于内河集装箱驳船的装卸，从而代替岸桥。此外，与叉车相比，正面吊运起重机的起重量较大、作业较为灵活，可使堆场单位面积的集装箱储存能力和装卸效率提高，节省投资费用。
显然，在作业过程中正面吊运起重机应当具备较高的灵活性以及准确性。但是，随着人们对堆场使用效率要求的不断提高，常规的正面吊运起重机的灵活性已经不能满足要求。
近年来出现了铰接式正面吊运起重机。铰接转向式正面吊运起重机的前后两段车体铰接于一体，其作业部分固定于位于铰接点前段的驾驶室的上方；通常通过铰接位置附近的转向油缸来推动铰点前后两段车体相对转动，从而实现转向。显然，转向时铰接转向式正面吊运起重机的转弯半径相对较小、转向相对灵活。因此，在相当长的一个时期内铰接转向式正面吊运起重机的灵活性满足了实际需求。
但是，随着人们对堆场使用效率要求的进一步提高，铰接转向式正面吊运起重机也逐渐不能满足要求。现有的铰接转向式正面吊运起重机要么集装箱码放位置不够准确、堆场使用效率相对较低，要么导致正面吊运起重机反复寻找准确码放位置，使其工作效率较低。
现有的铰接式正面吊运起重机已经越来越不能满足灵活、准确码放集装箱的需要，必须及早解决这个问题。因此，如何提高现有的铰接式正面吊运起重机的灵活性，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种铰接式正面吊运起重机，转向过程中转弯半径较小，因而具有较高的灵活性和准确性。本发明的另一目的是提供一种铰接式正面吊运起重机的运行控制系统，能够显著在保证较高安全性的前提下显著提高铰接式正面吊运起重机作业过程的灵活性和准确性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种铰接式正面吊运起重机，包括至少一个制动装置，所述铰接式正面吊运起重机的左前轮或者右前轮中至少一者能够由所述制动装置单独制动。
优选地，所述铰接式正面吊运起重机进一步包括控制装置，预定条件成就时所述控制装置限制所述制动装置以使其无法启动。
优选地，所述铰接式正面吊运起重机进一步包括安全装置，所述预定条件成就时所述控制装置通过所述安全装置限制所述制动装置的启动。
优选地，所述铰接式正面吊运起重机进一步包括车速监测装置，所述车速监测装置实时监测所述铰接式正面吊运起重机的运行速度，并将其监测值传递给所述控制装置；当所述铰接式正面吊运起重机的运行速度大于设定值时，所述预定条件成就。
优选地，所述设定值为5千米/小时。
优选地，所述制动装置的数目为一个，且用于制动所述铰接式正面吊运起重机的左前轮。
优选地，所述铰接式正面吊运起重机进一步包括指示装置；当所述制动装置启动时，所述指示装置向操作者发出信号。
本发明所提供的铰接式正面吊运起重机，包括至少一个制动装置，所述铰接式正面吊运起重机的左前轮或者右前轮中至少一者能够由所述制动装置单独制动。因此，需要调整姿态时，可以通过所述制动装置将所述铰接式正面吊运起重机的一侧前轮，例如左前轮单独制动。此时所述铰接式正面吊运起重机可以以所述左前轮为中心进行转向；与所述左前轮没有单独制动时的情况相比，单独制动后所述铰接式正面吊运起重机的转向半径将会显著将小(此时外侧前轮的转向半径可以大体等于车体的宽度)，通过调整其他车轮的姿态即可在较小的空间内将重物精确地放置于预定的位置；即，铰接式正面吊运起重机的重物摆放精确度以及小空间活动能力得到了显著提高。
作为一种改进，可以进一步包括控制装置、安全装置以及车速监测装置，所述车速监测装置实时监测所述铰接式正面吊运起重机的运行速度，并将其监测值传递给所述控制装置；当所述铰接式正面吊运起重机的运行速度大于设定值时，所述控制装置通过所述安全装置限制所述制动装置以使其无法启动。这样，当所述铰接式正面吊运起重机的运行速度较高时，即使操作者发出指令，所述制动装置也不会启动；如果在较高速度运行时左前轮单独制动，整个所述铰接式正面吊运起重机将可能倾翻。通过上述技术措施，本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的安全性能显著提高，可以避免事故的发生，确保作业安全。
本发明还提供一种铰接式正面吊运起重机的运行控制系统，包括至少一个制动装置，能够单独制动所述铰接式正面吊运起重机的左前轮或者右前轮；单独制动开关，能够根据操作者的选择启动或者关闭所述制动装置；安全装置，启动时能够限制所述制动装置以使后者无法启动；车速监控装置，实时监测所述铰接式正面吊运起重机的运行速度，并将其监测值传递给控制装置；控制装置，根据来自所述车速监控装置地车速信号以及预定的策略控制所述保护装置的启闭。
优选地，在所述铰接式正面吊运起重机的运行速度大于5千米/小时的情况下，所述控制装置启动所述保护装置。
优选地，所述铰接式正面吊运起重机的运行控制系统进一步包括指示装置；当所述制动装置启动时，所述指示装置向操作者发出信号。
本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统可以使所述铰接式正面吊运起重机以其任一侧前轮为中心进行转向，从而可以显著减小转向半径、提高重物摆放精确度以及小空间活动能力。同时，本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统还可以确保较高速运行时所述制动装置不会启动，进而提高了安全性能，确保人员、设备以及吊载物的安全。具体可以参照上文关于本发明所提供铰接式正面吊运起重机的描述。
【附图说明】
图1为一种具体实施例中本发明所提供铰接式正面吊运起重机的侧视示意图；
图2为图1所示铰接式正面吊运起重机的俯视示意图；
图3为一种具体实施例中本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
本发明的核心是提供一种铰接式正面吊运起重机，转向过程中转弯半径较小，因而具有较高的灵活性和准确性。本发明的另一核心是提供一种铰接式正面吊运起重机的运行控制系统，能够显著在保证较高安全性的前提下显著提高铰接式正面吊运起重机作业过程的灵活性和准确性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1以及图2，图1为一种具体实施例中本发明所提供铰接式正面吊运起重机的侧视示意图；图2为图1所示铰接式正面吊运起重机的俯视示意图。
在一种具体实施例中，本发明所提供的铰接式正面吊运起重机1具有前车部分11以及后车部分12，两者纵向设置并通过铰接件13(示于图2中)铰接于一体。
起重臂14设置于前车部分11的顶部。具体地说，可以在前车部分11上固定安装支撑部件15，并使起重臂14的后端部由支撑部件15可旋转地支撑。同时，在前车部分11的车架上设置变幅油缸16，变幅油缸16的底端可以与车架铰接，其顶端可以铰接于起重臂14的中部或者中后部；这样，随着变幅油缸16的伸长或者缩短，起重臂14及其所承载的重物可以实现变幅。
起重臂14及其所承载的重物的转向是通过前车部分11的转向实现的。如图2所示，可以在前车部分11与后车部分12之间安装两个转向油缸，即左侧转向油缸181以及右侧转向油缸182，两者均大体沿铰接式正面吊运起重机1的纵向设置。同时，左侧转向油缸181和右侧转向油缸182应当分别位于铰接件13的两侧，这样，通过侧转向油缸181和右侧转向油缸182的配合伸缩，可以实现前车部分11相对于后车部分12的转向。
例如，可以伸长左侧转向油缸181并同时收缩右侧转向油缸182，此时即可实现前车部分11的右转。这样，起重臂14及其所承载的重物可以随前车部分11实现转向。
若仅以上述方式转向将不能避免转向半径过大的问题。以右转为例，上述转向过程的转向中心位于左前轮171与右前轮172转轴连线上，并位于右前轮172的右侧。
而本发明所提供的铰接式正面吊运起重机1能够使转向中心位于左前轮171上或者右前轮172上。
请同时参考图3，图3为一种具体实施例中本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统的结构示意图。
本发明所提供的铰接式正面吊运起重机1进一步包括制动装置25，制动装置25可以设置一个或者两个。仅设置一个制动装置25时可以单独将左前轮171或者单独将右前轮172制动，但出于提高安全性的考虑，建议此时制动装置25单独制动左前轮171；设置两个制动装置25时，两者可以分别单独将左前轮171或者右前轮172制动。
具体地，制动装置25可以包括单独制动气室C、换向阀V1、双通单向阀V2、脚继动阀V3以及控制换向阀V1的单独制动继电器K2，上述各部件依照图3所示连接。图3中节点P1连接制动气源，节点P2连接脚制动阀。其中，单独制动继电器K2的开合状态可以控制制动装置25的启闭；通过与单独制动继电器K2相串联的单独制动开关S2可以控制单独制动继电器K2的开合状态。当然，制动装置25也可以具有其他常规的结构。
工作时，操作者可以通过单独制动开关S2控制制动装置25，进而将铰接式正面吊运起重机1一侧的前轮(例如左前轮171)制动，此时前车部分11的转向中心将位于左前轮171所在的位置，外侧前轮(即右前轮172)的转向半径即为两侧前轮的轮距，转向半径显著减小。由于起重臂14以及其所吊载的重物随前车部分11转向，因此重物的转向半径也显著减小，因而铰接式正面吊运起重机1作业的准确程度以及在较小空间内的活动能力均得到加强。
在较高速度运行状态下，如果单独制动铰接式正面吊运起重机1的一侧前轮可能会导致其倾翻；为了提高安全性能，铰接式正面吊运起重机1可以进一步包括控制装置21。
控制装置21内预先存储预定的安全控制策略，当预定条件满足时控制装置21根据该安全控制策略使制动装置25无法启动。
具体而言，上述预定条件满足时，控制装置21可以通过安全装置23使制动装置25无法启动。安全装置23具体可以包括与单独制动继电器K2、单独制动开关S2相串接的安全开关S4，以及控制安全开关S4通断的安全继电器K1。
上述预定条件满足时，控制装置21通过安全继电器K1将安全开关S4断开，此时无论操作者如何操控单独制动开关S2，单独制动继电器K2也无法启动，因此制动装置25不可能被启动，从而确保作业安全。
可以根据实际作业环境设置上述预定条件，通常，应当在铰接式正面吊运起重机1运行速度较高时避免前轮单侧制动。因此，铰接式正面吊运起重机1可以进一步包括车速监测装置22，车速监测装置22可以实时监测铰接式正面吊运起重机1的运行速度，并将其监测值实时传递给控制装置21；当铰接式正面吊运起重机1的运行速度大于设定值时，所述预定条件成就，制动装置25无法启动。
上述铰接式正面吊运起重机1的运行速度设定值的范围可以是4千米/小时至6千米/小时，例如，可以将上述设定值具体设定为5千米/小时，即在铰接式正面吊运起重机1的运行速度大于5千米/小时的情况下，制动装置25无法启动。
铰接式正面吊运起重机1还可以进一步包括显示装置26，以便当制动装置25启动时，指示装置26可以向操作者发出声、光等形式的信号。显示装置26具体可以包括制动指示灯H以及制动检测开关S3，当制动装置25启动时制动检测开关S3闭合，制动指示灯H因此向操作者发出光信号。这样，操作者可以准确握制动装置25当前所处的状态，从而可以选择适宜的操作，有利于作业安全性的进一步提高。
当然，电源G、保险F、电源开关S1等常规部件也应当具备，其连接方式可以参考图3。
本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统，包括至少一个制动装置25、单独制动开关S2、安全装置23、车速监控装置22以及控制装置21；其中，制动装置25能够单独制动铰接式正面吊运起重机1的左前轮171或者右前轮172，单独制动开关S2能够根据操作者的选择启动或者关闭制动装置25，安全装置23启动时能够限制制动装置25以使后者无法启动，车速监控装置22实时监测铰接式正面吊运起重机1的运行速度，并将其监测值传递给控制装置21，控制装置22根据自车速监控装置21所接收到的车速信号以及预定的策略控制保护装置23的启闭。上述各组成部分的结构以及逻辑关系具体可以参照图3。
保护装置23可以在铰接式正面吊运起重机1的运行速度大于5千米/小时的情况下被控制装置22启动；当然，上述作为临界点的运行速度的范围可以是4千米/小时至6千米/小时。这样，铰接式正面吊运起重机1的安全性可以得到有效的保证。
本发明所提供的铰接式正面吊运起重机的运行控制系统还可以进一步包括指示装置26；当制动装置25启动时，指示装置26向操作者发出声或者光等信号，以利于操作者做出正确的判断，保证作业安全。
以上对本发明所提供的铰接式正面吊运起重机及其运行控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。