專利名稱：起重機用電子調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種起重機，特別是指一種起重機用電子調(diào)速器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的起重機大都采用機械式或靜液機械式操縱。機械式是采用踏板機械通過鋼絲繩軟軸傳遞力到發(fā)動機油門執(zhí)行機構(gòu)；靜液機械式則是采用踏板機構(gòu)帶動液壓總泵，通過液壓傳遞力到執(zhí)行油缸來操縱發(fā)動機油門。這兩種操縱方式存在的缺點操縱點多，機械較復(fù)雜，安裝不便，調(diào)試困難；距離遠，阻力大，空行程大，操縱費力，操作的靈敏性差。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝、調(diào)試方便、微動性能好的起重機用電子調(diào)速器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括左支腿開關(guān)、右支腿開關(guān)、安裝于操縱室油門踏板下的直線電位器、控制器、電機驅(qū)動器、步進電機，所述控制器、電機驅(qū)動器、步進電機依次串接，控制器的輸入端接左支腿開關(guān)信號、右支腿開關(guān)信號、操縱室電位器信號，輸入信號經(jīng)控制器進行處理后，輸出PWM信號到電機驅(qū)動器，經(jīng)電機驅(qū)動器隔離放大后驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)，再由步進電機帶動油門擺桿擺動。
本實用新型還在起重機執(zhí)行機構(gòu)上設(shè)有點動調(diào)整開關(guān)，點動調(diào)整開關(guān)與控制器相連。
本實用新型與現(xiàn)有采用機械式或靜液機械式操縱結(jié)構(gòu)相比，具有下述優(yōu)點1)控制曲線上對輸入為階躍響應(yīng)，消除了腳踏板、鋼絲繩軟軸等一系統(tǒng)形因素形成的空行程；2)在程序上對輸入采用分段處理，既保證了起重機的運行速度，又保證了微動性能；3)在執(zhí)行機構(gòu)設(shè)置點動調(diào)整開關(guān)，安裝、調(diào)試方便；4)操縱室油門踏板負載輕、操縱輕便；5)用導(dǎo)線代替油管，使安裝、調(diào)試更加方便。
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)作進一步的說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為圖1中控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本實用新型實施例的電原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型由左支腿開關(guān)1、右支腿開關(guān)2、操縱室電位器3、控制器4、電機驅(qū)動器5、步進電機6、油門擺桿7組成，所述控制器3、電機驅(qū)動器4、步進電機5依次串接，控制器的輸入端接左支腿開關(guān)1、右支腿開關(guān)2、操縱室電位器3，輸入信號經(jīng)控制器4處理后，控制器4輸出PWM信號，此信號送到電機驅(qū)動器5，經(jīng)電機驅(qū)動器5隔離放大后驅(qū)動步進電機6旋轉(zhuǎn)，再由步進電機6帶動油門擺桿7擺動。
如圖2所示，圖1中的控制器4包括有A/D轉(zhuǎn)換器8、存儲器9、CPU10、PWM模塊11，A/D轉(zhuǎn)換器8與CPU10相連，用于將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到CPU10進行處理；存儲器9與CPU10相連，用于存儲運行程序及數(shù)據(jù)；PM模塊11與CPU10相連，用于在CPU10控制下產(chǎn)生PWM脈沖信號。
如圖3所示，為本實用新型實施例的電原理圖。圖中電源模塊采用直流變換器6W24S5-1200DC-DC，它提供電路的5V工作電源。CPU使用美國微芯公司的COMS 8位PIC16F873單片機，本單片機采用精簡指令集，哈佛總線結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有10位多路A/D轉(zhuǎn)換器，128位字節(jié)的EEPROM存儲器、4K的FLASH程序存儲器、兩個捕捉比較脈寬調(diào)制(PWM)模塊。操縱室的油門踏板下安裝一直線電位器的阻值WRA0、左支腿開關(guān)信號、右支腿開關(guān)信號分別送到單片機的2、4、6腳，單片機13腳、21腳輸出PWM脈沖信號電機驅(qū)動器。電機驅(qū)動器的輸出接步進電機M。電機驅(qū)動器采用23H3002型驅(qū)動器，此驅(qū)動器將計算機控制系統(tǒng)提供的弱電信號放大為步進電機能夠接受的強電流信號。為使控制系統(tǒng)和驅(qū)動器能正常通信，避免相互干擾，驅(qū)動器內(nèi)部采用光耦器件對輸入信號進行隔離，三路輸入信號的正輸入端在驅(qū)動器內(nèi)部采用共陽接法，輸入信號幅值為TTL電平。在執(zhí)行機構(gòu)的外殼上設(shè)一單刀雙置鈕子開關(guān)，用于點動調(diào)整。其兩端分別接到CPU的RC4、RC5，中間觸頭接地。
本實用新型的工作原理如下上電后，CPU首先采樣操縱室直線電位器的零值，然后循環(huán)檢測左、右支腿處的按鈕開關(guān)和電位器的阻值。如檢測到-開關(guān)按下-電位為低，CPU調(diào)用PWM子程序，其RC2口輸出一固定頻率、脈寬、步數(shù)的PWM信號給電機驅(qū)動器，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)一定的角度。電機帶動鋼絲繩軟軸，軟軸帶動發(fā)動機油門擺桿，使油門上升1200轉(zhuǎn)左右；CPU程序循環(huán)檢測此開關(guān)，直至電位為高-按鈕松開，CPU將RB0置1，再次調(diào)用PWM子程序，使電機反轉(zhuǎn)同樣的角度，油門回到怠速。操縱室處的油門控制為無級調(diào)速式，CPU采樣電阻值，進行A/D轉(zhuǎn)換，標定與前次AD值比較值變化的大小調(diào)用不同的PWM子程序，仍由RC2口輸出一固定頻率、脈寬、步數(shù)的PWM信號給電機驅(qū)動器，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)一定的角度。如此往復(fù)循環(huán)直至AD值小于工AD零值，電機回位，油門回位。點動調(diào)整開關(guān)用于設(shè)置油門位置，扳動開關(guān)即可將油門調(diào)至任一位置。
權(quán)利要求1.一種起重機用電子調(diào)速器，由左支腿開關(guān)、右支腿開關(guān)、安裝于操縱室油門踏板下的直線電位器、控制器、電機驅(qū)動器、步進電機組成，其特征在于所述控制器、電機驅(qū)動器、步進電機依次串接，控制器的輸入端接左支腿開關(guān)信號、右支腿開關(guān)信號、操縱室直線電位器信號，輸入信號經(jīng)控制器進行處理后，輸出PWM信號到電機驅(qū)動器，經(jīng)電機驅(qū)動器隔離放大后驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)，再由步進電機帶動油門擺桿擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機用電子調(diào)速器，其特征在于所述的控制器包括A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、CPU、PWM模塊，A/D轉(zhuǎn)換器與CPU相連，用于將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到CPU進行處理；存儲器與CPU相連，用于存儲運行程序及數(shù)據(jù)；PWM模塊與CPU相連，用于在CPU控制下產(chǎn)生PWM脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機用電子調(diào)速器，其特征在于在起重機執(zhí)行機構(gòu)上設(shè)有點動調(diào)整開關(guān)，點動調(diào)整開關(guān)與控制器相連。
專利摘要一種起重機用電子調(diào)速器，包括左支腿開關(guān)、右支腿開關(guān)、安裝于操縱室油門踏板下的直線電位器、控制器、電機驅(qū)動器、步進電機，所述控制器、電機驅(qū)動器、步進電機依次串接，控制器的輸入端接左支腿開關(guān)信號、右支腿開關(guān)信號、操縱室電位器信號，輸入信號經(jīng)控制器進行處理后，輸出PWM信號到電機驅(qū)動器，經(jīng)電機驅(qū)動器隔離放大后驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)，再由步進電機帶動油門擺桿擺動。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、安裝、調(diào)試方便，微動性能好，可以有效克服目前機械式油門操縱系統(tǒng)操縱點多，機械較復(fù)雜，安裝不便，調(diào)試困難，操縱費力，操作靈敏性差的缺點。
文檔編號B66C13/18GK2644397SQ0322713
公開日2004年9月29日 申請日期2003年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者郭紀梅, 譚維勇 申請人:長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司