一种随车式起重机安全双回路急停系统的制作方法

本技术涉及工程机械安全控制领域，具体为一种随车式起重机安全双回路急停系统。

背景技术：

1、随车式起重机作为一种广泛应用的起重设备，其作业安全性至关重要。在复杂的工况下，当发生臂架失控、液压管路爆裂或人员面临危险时，能否迅速、可靠地执行急停操作，直接关系到设备本身的安全以及现场人员和财产的安全。一个有效的急停系统是防止事故扩大、保障生命财产的最后一道防线，没有配备完善急停系统或急停系统失效的起重机，在紧急情况下将无法快速切断动力，可能导致起重臂架继续非受控动作、重物坠落、车辆失稳甚至倾覆等灾难性后果，带来巨大的安全风险。

2、目前，现有技术中存在着若干试图解决起重机安全停机的方案。例如，有的方案采用单一的电气控制回路，通过急停按钮切断发动机电路来实现熄火。然而，这种方式存在响应延迟，柴油机熄火过程缓慢，且在发动机惯性运转期间，液压系统仍可能维持压力，无法实现瞬时安全制动。另一种方案则侧重于液压系统本身，通过控制卸荷阀来释放系统压力。但这种单一液压卸荷方式存在隐患：若卸荷阀本身因卡滞或电路故障而未能动作，则整个急停功能将完全失效，可靠性无法保证。

3、此外，一些更为先进的系统采用了双重制动的理念以提升安全性。但这些现有技术普遍存在以下共性缺陷：一方面其双重制动往往局限于同一技术领域内的冗余（如两个电气制动器或两个液压阀），未能实现对车辆动力源与液压执行系统进行跨领域的协同切断，安全保障维度单一；另一方面这些系统大多属于“开环”控制，即急停指令发出后，系统即默认安全状态已达成，缺乏对急停动作执行效果（如液压系统是否真正成功卸荷）进行验证与反馈的机制。这导致操作人员无法知晓设备是否已真实进入安全状态，这种“假安全”的隐患极易在后续处置中引发二次事故。

4、因此，现有技术急停方案在可靠性、响应速度和状态可感知性方面存在明显不足。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种随车式起重机安全双回路急停系统，所述系统的核心在于通过一个触发指令，同步实现动力源切除与执行机构卸压的双重安全保障，并引入状态反馈机制，构成闭环控制。通过同步切断动力与液压、并能实时验证安全状态是否达成，以解决现有技术中存在的响应慢、单一故障点及安全隐患。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种随车式起重机用安全双回路急停系统，包括：急停指令输入机构，包括设置于起重机不同操作位置的若干个急停按钮，每个急停按钮均设有通过机械联动的双路常闭触点；安全控制机构，为一个双回路急停控制电路，包括并联设置的控制器信号回路和卸荷阀动力回路，两条回路共用直流电源但电气隔离，所述若干个急停按钮的第一路常闭触点串联于控制器信号回路中，第二路常闭触点串联于卸荷阀动力回路中；执行机构，包括受控制器信号回路控制的发动机熄火单元和受卸荷阀动力回路直接驱动的液压卸荷单元；监测机构，包括设置于液压系统主压力管路上的压力传感器，用于实时监测系统压力状态；报警显示机构，包括显示屏幕和声光报警器。

3、进一步的技术方案如下：

4、所述急停指令输入机构包括设置于起重机上车、下车左侧、下车右侧及下车配电箱等关键操作位置的至少四个急停按钮。每个急停按钮均采用符合iec 60947-5-5标准的安全元件，内部集成两组通过机械联动的独立常闭触点，确保一个操作动作能同步控制两组触点。这些急停按钮的第一组常闭触点串联接入控制器信号回路，第二组常闭触点串联接入卸荷阀动力回路，形成完整的急停触发链路。

5、所述安全控制机构由并联设置的控制器信号回路和卸荷阀动力回路构成双回路急停控制电路。两条回路共用dc24v直流电源但保持电气隔离，分别设有独立的过流保护装置。控制器信号回路的输出端连接至控制器的数字量输入端口，用于传递急停指令信号；卸荷阀动力回路的输出端直接连接液压总卸荷阀的电磁铁，用于直接驱动卸荷阀动作。这种双回路设计实现了信号传输与功率驱动的物理分离。

6、所述执行机构包括发动机控制单元和液压卸荷单元两部分。发动机通过can总线与控制器连接，接收控制器根据急停信号发出的j1939标准熄火指令。液压卸荷单元采用两位两通常闭型电磁换向阀作为总卸荷阀，安装在液压系统主压力管路中，其电磁铁直接受卸荷阀动力回路控制，在回路失电时自动切换至卸荷位置。

7、所述监测机构核心部件为耐震型液压压力变送器，安装于液压系统主压力管路且位于总卸荷阀下游，用于真实反映系统卸荷后的实际压力状态。压力传感器输出4-20ma模拟量信号或数字总线信号至控制器的模拟量输入端口，实时监测系统压力变化。

8、所述报警显示机构包括显示屏幕和声光报警器，显示屏幕通过通信接口与控制器连接，用于显示系统状态和详细报警信息；声光报警器由控制器的数字量输出端口直接驱动，提供声光警示。控制器被配置为当急停触发后，压力传感器反馈的压力值在设定时间内未下降至安全阈值（0-10 bar）时，判定为“卸荷失败”并同步启动两种报警装置。

9、本系统的工作原理：当任一急停按钮被触发时，其机械联动的双路常闭触点同步断开，使控制器信号回路和卸荷阀动力回路同时失电。控制器检测到信号回路失电后，立即通过can总线向发动机ecu发送熄火指令，切断动力源；同时，卸荷阀动力回路失电使液压总卸荷阀在弹簧作用下自动切换至卸荷位置，释放系统压力。压力传感器实时监测液压系统压力状态，若急停后压力未在规定时间内降至安全阈值，控制器判定为卸荷失败，立即通过显示屏幕显示具体报警信息并驱动声光报警器发出警示，从而实现从急停触发到安全状态验证的全过程闭环控制。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

11、1、系统可靠性显著提升。通过构建完全独立的控制器信号回路与卸荷阀动力回路，实现了发动机熄火与液压卸荷的协同动作。两回路互为备份，当任一路出现故障时，另一路仍能独立执行安全功能，有效避免了单点故障导致的急停完全失效。

12、2、安全状态可感知可控制。基于压力传感器的状态反馈构成了闭环安全控制。系统不仅执行急停指令，还能实时验证卸荷效果。当出现卸荷失败时，系统立即发出警示，避免了人员因误判安全状态而进行干预可能引发的二次事故。

13、3、急停响应更快速彻底。传统的单一熄火或单一卸荷方案均存在响应延迟或动作不彻底的缺陷。本实用新型通过双回路同步触发，实现了动力源切断与执行机构卸荷的同步进行，使系统更快进入安全状态。

14、4、故障诊断与维护效率提高。系统的报警提示能够准确定位故障范围，直接将问题指向液压卸荷回路及其控制电路，为维修人员提供了明确的排查方向，缩短了故障处理时间，降低了维护成本。

1.一种随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，包括：急停指令输入机构，包括设置于起重机不同操作位置的若干个急停按钮，每个急停按钮均设有通过机械联动的双路常闭触点；安全控制机构，包括并联设置的控制器信号回路和卸荷阀动力回路，两条回路共用直流电源但电气隔离，所述急停按钮的第一路常闭触点串联于控制器信号回路中，第二路常闭触点串联于卸荷阀动力回路中；执行机构，包括受控制器信号回路控制的发动机熄火单元和受卸荷阀动力回路直接驱动的液压卸荷单元；监测机构，包括设置于液压系统主压力管路上的压力传感器；报警显示机构，包括显示屏幕和声光报警器。

2.根据权利要求1所述的随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，所述急停指令输入机构包括设置于起重机上车、下车左侧、下车右侧及下车配电箱的四个急停按钮，每个急停按钮内部集成两组通过机械联动的独立常闭触点，第一组常闭触点串联接入控制器信号回路，第二组常闭触点串联接入卸荷阀动力回路。

3.根据权利要求1所述的随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，所述安全控制机构中，控制器信号回路和卸荷阀动力回路分别设有独立的过流保护装置，控制器信号回路的输出端连接至控制器的数字量输入端口，卸荷阀动力回路的输出端直接连接液压总卸荷阀的电磁铁。

4.根据权利要求1所述的随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，所述执行机构中，发动机通过can总线与所述控制器连接，液压卸荷单元采用两位两通常闭型电磁换向阀作为总卸荷阀。

5.根据权利要求1所述的随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，所述监测机构的压力传感器安装于液压系统主压力管路且位于总卸荷阀下游，所述压力传感器与所述控制器的模拟量输入端口建立信号连接。

6.根据权利要求1所述的随车式起重机安全双回路急停系统，其特征在于，所述报警显示机构的显示屏幕通过通信接口与控制器连接，所述声光报警器由控制器的数字量输出端口驱动。