[发明专利]一种吊管机及其平衡控制方法

说明书

本发明涉及工程车辆领域，公开了一种吊管机，增设两个能支撑于地面的支重组件，并为每个支重组件配设测力传感器，通过测力传感器获取支重组件与地面之间沿预设方向的作用力，以根据该作用力确定吊管机是否平衡。本发明还提供了上述吊管机的平衡控制方法，处于非行驶状态的吊管机收到起吊指令时，控制两个支重组件切换至支撑状态；计算每个支重组件与地面之间沿预设方向的作用力，在两个支重组件与地面之间沿预设方向的作用力相对于底盘结构的重心所在竖直轴线的力矩不等时，控制驱动单元驱动配重动作以将吊管机调节至平衡状态，有效解决了现有技术中倾翻力矩难以准确测量的问题，能根据实际使用环境及时地调节配重，防止吊管机发生偏载或侧翻。

技术领域

本发明涉及工程车辆领域，尤其涉及一种吊管机及其平衡控制方法。

背景技术

吊管机是石油、天然气管道施工中的重要设备，主要用于管道线的铺设作业，通常是借用推土机的底盘结构，在底盘结构的一侧安装配重，在另一侧安装起吊管线或重物的吊臂。

目前的吊管机在管道施工过程中发生侧翻等事故的比例较高，直接影响到管道施工的安全性，具体问题如下：

1、吊管机的配重往往是不规则结构，其重心力矩较难计算准确，且吊臂角度及管线等重物质量不能准确计算和测量，加上配重的调整大多由操作者凭借经验操作，在起吊时配重位置往往不合理，这会产生多个问题，比如作业不平稳，单侧履带结构受力过大导致履带底盘结构破坏，影响履带底盘结构的使用寿命问题，甚至导致吊管机发生滑移或侧翻等严重情况。

2、即使通过手动的方式多次调整配重的位置，使起吊过程满足吊管机左右侧力矩平衡，但在吊管机负载前进时，由于侧风、地面出现横向坡度或者单侧履带底盘进入水窝、湿地等容易下陷的特殊施工环境时，行驶过程中仍会出现不平衡的问题，也必将会出现与起吊不平衡相类似的使用问题。

针对上述问题，目前的主要解决方案有：1、结构方面的改进，如增加超载保护装置、力矩限制器、极限位置限制器、平衡配重和防倾翻装置、缓冲器等防护装置。2、实施一定的施工安全措施，如管道施工单位根据生产实践，在吊管机安全管理和安全施工措施方面，总结了牵引施工法、枕木防滑、极寒地区防冻、防滑等安全施工方法。3、利用Pro/E或ADAMS软件等进行虚拟仿真，模拟一定起吊重量下，配重伸缩油缸的行程曲线，参考油缸行程曲线进行展开及收回过程的控制等等。

以上解决方案均有一定程度的改善效果，但同时存在应用缺陷，如不能根据实际使用环境如外部风力等因素的影响及时准确调整配重，仍然存在单侧偏载或者侧翻等可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吊管机及其平衡控制方法，能够根据实际使用环境及时地调节配重，以防止吊管机发生偏载或侧翻。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种吊管机，包括底盘结构、防偏载及侧翻装置及转动安装于所述底盘结构宽度方向一侧的吊臂，所述防偏载及侧翻装置包括安装于所述底盘结构宽度方向另一侧的配重组件，所述配重组件包括配重和用于驱动所述配重动作以将所述吊管机调节至平衡状态的驱动单元；所述防偏载及侧翻装置还包括：

两个支重组件，分别安装于所述底盘结构宽度方向的两侧，所述支重组件能够选择性地处于支撑于地面的支撑状态或脱离地面的闲置状态；

测力传感器，每个所述支重组件配设至少一个所述测力传感器，用于测量对应的所述支重组件与地面之间沿预设方向的作用力，所述预设方向为所述底盘结构的重心所在竖直轴线的延伸方向。

作为上述吊管机的一种优选技术方案，两个所述支重组件关于预设平面对称布设，所述预设平面为经过所述底盘结构的重心且垂直于所述底盘结构宽度方向的平面。

作为上述吊管机的一种优选技术方案，所述防偏载及侧翻装置还包括：

倾角传感器，用于测量所述底盘结构相对于水平面的倾斜角度。