起重臂装置控制方法、控制系统及起重机与流程

本发明属于起重机，具体涉及一种起重臂装置控制方法、控制系统及起重机。

背景技术：

1、塔式起重机在吊装施工时，为了将物体从起始位置转移到终点位置，塔式起重机需要不断的变换塔式起重机吊钩的位置，同时，为了保证塔式起重机施工的安全，需要对吊钩的移动范围进行限定，并且在吊钩移动至边缘位置前及时对吊钩进行减速。

2、现有技术中，塔式起重机在高度、幅度、回转等维度设定了电子式或机械式的减速点和停止点，塔式起重机任一维度的参数达到减速点，吊钩开始减速，塔式起重机任一维度的参数达到停止点，塔式起重机将不能继续原先方向的操作。该方法中，减速点与停车点位置固定，为了保证塔式起重机运行的安全，在设置减速点时需考虑起重臂从最高速度运行减速到安全运行速度期间运动的距离，所以减速点往往和停车点相距较远，然而当塔式起重机以中、低速运行到减速点后，吊钩很快就能达到安全运行速度，此时，吊钩的位置距离停止点较远，相应地，移动吊钩所花费的时间也更长，严重影响了塔式起重机的工作效率。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷或不足，本发明提供了一种起重臂装置控制方法、控制系统及起重机，旨在解决现有控制方法存在起重机工作效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种起重臂装置控制方法，其中，起重臂装置控制方法包括：

3、实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度；

4、根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定起重臂装置的安全运行条件；

5、在确定当前俯仰速度满足安全运行条件的情况下，控制起重臂装置以当前俯仰速度继续运行。

6、在本发明实施例中，实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度包括：

7、实时确定变幅绳的当前可运动长度和当前运行速度，并将变幅绳的当前可运动长度和当前运行速度分别确定为起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度。

8、在本发明实施例中，实时确定变幅绳的当前可运动长度包括：

9、实时获取起重臂装置的当前俯仰角度；

10、根据起重臂装置的设备参数、当前俯仰角度以及绳长计算公式计算变幅绳的当前变幅长度；其中，绳长计算公式：

11、

12、式中，l表示变幅绳的当前变幅长度，α表示起重臂的当前俯仰角度，θ表示设备参数中的臂尖起升定滑轮至臂根铰点的连线与臂架轴线的夹角，a表示设备参数中的变幅滑轮中心到臂根铰点的水平距离，b表示设备参数中的臂根铰点到吊点的距离，c表示设备参数中的变幅滑轮中心到臂根铰点的垂直距离；

13、根据变幅绳的当前变幅长度确定变幅绳的当前可运动长度。

14、在本发明实施例中，根据变幅绳的当前变幅长度确定变幅绳的当前可运动长度包括；

15、根据起重臂装置的变幅方向和变幅绳的当前变幅长度确定变幅绳的当前可运动长度。

16、在本发明实施例中，根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定起重臂装置的安全运行条件包括：

17、根据变幅绳的当前运行速度确定变幅绳的减速时间；

18、根据变幅绳的减速时间、当前可运动长度以及安全速度计算公式计算得到当前允许运行的安全运行速度，并将安全运行速度确定为起重臂装置的安全运行条件；

19、其中，安全速度计算公式为：

20、

21、式中，vsafe为安全运行速度，δl为变幅绳的当前可运动长度，rd为变幅绳所连接的变幅电机的传动比，ts为变幅绳的当前减速时间。

22、在本发明实施例中，根据变幅绳的当前运行速度确定变幅绳的减速时间包括：

23、获取变幅电机的额定参数；

24、根据额定参数、变幅绳的当前运行速度以及减速时间计算公式计算变幅绳的减速时间；

25、其中，减速时间计算公式为：

26、

27、式中，v为变幅绳的当前运行速度，ts为减速时间，vrated为额定参数中的额定速度，td为额定参数中变幅电机从额定速度减速至停止的时间。

28、在本发明实施例中，实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度还包括：

29、实时确定臂架的当前可变幅角度和当前角速度，并将臂架的当前可变幅角度和当前角速度分别确定为起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度。

30、在本发明实施例中，根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定起重臂装置的安全运行条件还包括：

31、根据臂架的变幅方向和当前俯仰角度确定臂架的当前可变幅角度，以及根据臂架的当前角速度确定臂架的减速时间；

32、根据臂架的减速时间和当前可变幅角度确定得到当前允许运行的安全角速度，并将安全角速度确定为起重臂装置的安全运行条件。

33、为了实现上述目标，本发明还提供一种起重臂装置控制系统，其中，起重臂装置控制系统包括控制装置和检测装置，检测装置用于获取起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度，控制装置分别与检测装置和起重臂装置通讯连接并用于执行上述控制方法。

34、为了实现上述目标，本发明还提供一种起重机，其中，起重机包括上述起重机控制器系统。

35、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的起重臂装置控制方法、控制系统及起重机具有如下的有益效果：

36、上述的起重臂装置控制方法基于起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度对起重臂装置运行的安全性进行评价，若当前俯仰速度满足安全运行条件，起重臂装置可维持当前速度继续运行，反之则对应调整起重臂装置的俯仰速度直至满足安全运行条件；相较于设置机械式或电子式减速点的方案，该控制方法可基于起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度对起重臂装置安全运行的条件进行实时更新，在保证安全性的前提下维持起重臂装置的正常运行，避免了起重臂装置过早地执行减速操作，起重臂装置运行至停止点所耗费的时间更短，有效提高了起重机的工作效率。

37、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种起重臂装置控制方法，其特征在于，所述起重臂装置控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度包括：

3.根据权利要求2所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述实时确定变幅绳的当前可运动长度包括：

4.根据权利要求3所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述根据所述变幅绳的当前变幅长度确定所述变幅绳的当前可运动长度包括；

5.根据权利要求2所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定所述起重臂装置的安全运行条件包括：

6.根据权利要求5所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述根据所述变幅绳的当前运行速度确定所述变幅绳的减速时间包括：

7.根据权利要求1所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度还包括：

8.根据权利要求7所述的起重臂装置控制方法，其特征在于，所述根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定所述起重臂装置的安全运行条件包括：

9.一种起重臂装置控制系统，其特征在于，所述起重臂装置控制系统包括控制装置和检测装置，所述检测装置用于获取所述起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度，所述控制装置分别与所述检测装置和所述起重臂装置通讯连接并用于执行权利要求1至8中任意一项所述的控制方法。

10.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括根据权利要求9所述的起重臂装置控制系统。

技术总结本发明公开一种起重臂装置控制方法、控制系统及起重机，起重臂装置控制方法包括：实时确定起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度；根据当前俯仰位置和当前俯仰速度确定起重臂装置的安全运行条件；在确定当前俯仰速度满足安全运行条件的情况下，控制起重臂装置以当前俯仰速度继续运行；该方法基于起重臂装置的当前俯仰位置和当前俯仰速度对起重臂装置安全运行的条件进行实时更新，在保证安全性的前提下维持起重臂装置的正常运行，避免了起重臂装置过早地执行减速操作，起重臂装置运行至停止点所耗费的时间更短，有效提高了起重机的工作效率。技术研发人员：郑捷,王锋,全廷立,冯军,刘嘉喆受保护的技术使用者：中联重科建筑起重机械有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12