控制起重机吊臂伸缩的方法及装置与流程

本发明涉及重工控制领域，具体地涉及控制起重机吊臂伸缩的方法及装置。

背景技术

起重机力矩限制器是一种实时的起重力矩安全检测装置，可以实时查看起重机的臂长、角度、幅度、吊重、力矩百分比等参数，可以查询力矩限制器的工作记录及超载记录。除此之外力矩限制器还具有控制起重机向危险工况操作功能，例如超载时切断起重机向危险方向操作。

伸缩油缸是起重机的关键零部件，其吊臂的伸缩是通过伸缩油缸实现的，若伸缩油缸受到重物垂直向下的重力大于伸缩油缸承受力，会使得伸缩油缸变形，从而无法继续进行伸缩运动。现有起重机一般为避免引起油缸变形严禁起重机带载伸缩操作。只有某些经过特别设计的伸缩油缸允许带载伸缩，并配备了带载伸缩额定起重量表，当带载重量大于带载伸缩额定起重量时严禁带载伸缩。

现有起重机力矩限制器只做到在醒目的位置或使用说明书中采用警示标语“严禁带载伸缩”等内容提醒操作者，不具备控制吊臂带载伸缩的功能，仅仅凭借操作者的自觉遵守。这显然无法有效地禁止操作者有意识或无意识地进行带载伸缩操作。特别是某些经过特别设计的允许带载伸缩的起重机必须能够自动控制当前工况是否允许带载伸缩，在不允许带载伸缩时切断带载伸缩，避免有意识或无意识操作引起安全事故。

现有起重机力矩限制器通过长度、角度、压力传感器获取起重机实时参数，通过这些参数计算起重机的幅度、吊重、力矩百分比等。在进行带载伸缩操作时，伸缩油缸承受力变大易引起油缸变形，存在发生重大安全事故的隐患。不具备自动控制吊臂带载伸缩的功能，仅通过警示标语禁止吊臂带载伸缩不能完全避免误操作发生，力矩限制器失去保护意义。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种控制起重机吊臂伸缩的方法及装置，该方法及装置能够根据起重机的工况自动限制吊臂的伸缩动作，从而能够避免起重机吊臂进行超带载伸缩动作。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种控制起重机吊臂伸缩的方法，该方法用于力矩限制器，该方法包括：根据工况参数确定所述起重机的当前工况；根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作；如果不允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第一电信号，以切断所述吊臂的伸缩驱动；以及如果允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第二电信号，以使所述吊臂的伸缩驱动能够被执行。

其中，所述吊臂包括副臂，所述根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作包括：如果所述当前工况为副臂工况，当所述副臂的当前吊重超过副臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述副臂的当前吊重未超过所述空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作包括：如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则当所述主臂的当前吊重为带载伸缩额定起重量以上时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作；如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域之外，则当所述主臂的当前吊重超过主臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重未超过所述主臂空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作包括：当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量的预定比率时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述根据工况参数确定所述起重机的当前工况包括：当主臂角度小于预定角度时，确定所述当前工况为收车工况；所述根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作包括：如果所述当前工况为所述收车工况，则允许所述主臂进行伸缩操作。

根据本发明的另一方面，还提供一种控制起重机吊臂伸缩的装置，该装置用于力矩限制器，该装置包括：工况确定模块，用于根据工况参数确定所述起重机的当前工况；控制模块，用于：根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作；如果不允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第一电信号；如果允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第二电信号；以及开关模块，用于响应于所述第一电信号，切断所述吊臂的伸缩驱动，以及响应于所述第二电信号，使所述吊臂的伸缩驱动能够被执行。

其中，所述吊臂包括副臂，所述控制模块还用于：如果所述当前工况为副臂工况，当所述副臂的当前吊重超过副臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述副臂的当前吊重未超过所述空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述控制模块还用于：如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则当所述主臂的当前吊重为带载伸缩额定起重量以上时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作；如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域之外，则当所述主臂的当前吊重超过主臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重未超过所述主臂空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作包括：当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量的预定比率时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述控制模块还用于：当主臂角度小于预定角度时，确定所述当前工况为收车工况；所述控制模块还用于：如果所述当前工况为所述收车工况，则允许所述主臂进行伸缩操作。

根据本发明的另一方面，还提供一种控制起重机吊臂伸缩的系统，该系统包括：力矩限制器，该力矩限制器包括本发明实施例所述的装置；以及开关模块，用于响应于所述第一电信号，切断所述吊臂的伸缩驱动，以及响应于所述第二电信号，使所述吊臂的伸缩驱动能够被执行。

其中，优选为，所述开关模块的动作不受所述起重机的强制开关的控制。

根据本发明的另一方面，还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请所述的控制起重机吊臂伸缩的方法。

通过上述技术方案，根据各工况，比较各工况下起重机的实际吊重和带载伸缩额定起重量表并根据比较结果确定是否允许吊臂伸缩，当不允许带载伸缩时，切断吊臂的驱动控制，由此能够自动限制吊臂的伸缩动作，以实现在无需操作人员介入的前提下防止吊臂过带载伸缩。

本发明实施例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。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法的流程图；

图2是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法中确定是否允许吊臂伸缩的过程的流程图；

图3是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法中，确定是否允许吊臂伸缩的过程的流程图；

图4是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的装置的结构框图；以及

图5是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的系统的一种示例。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法的流程图。该方法包括以下步骤：

步骤s110，根据工况参数确定所述起重机的当前工况。起重机的工况参数可由操作人员输入力矩限制器，或存储在力矩限制器中由力矩限制器读取。

步骤s120-s130，根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作。力矩限制器可根据工况参数(如吊臂长度、吊臂角度、吊重、力矩、伸缩幅度等)判断起重机的当前工况。起重机工况一般包括主臂工况、副臂工况、收车工况等。对于某些没有副臂的起重机，可包括主臂工况和收车工况。起重机在不同工况下，对起重机的工作条件要求也不同，因而对起重机的伸缩限制需根据各工况而进行。

步骤s140，如果允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第二电信号，以使所述吊臂的伸缩驱动能够被执行。例如，在允许吊臂进行伸缩的情况下，力矩限制器可输出一高电平信号，以使起重机可进行吊臂伸缩。

步骤s150，如果不允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第一电信号，以切断所述吊臂的伸缩驱动。例如，当不允许吊臂进行伸缩操作时，力矩限制器可输出一低电平信号，以切断吊臂的伸缩驱动，从而使吊臂无法进行伸缩操作。

通过本实施例，力矩限制器可根据起重机的各工况确定在当前工况下吊臂进行伸缩操作是否安全，如果在当前工况，吊臂伸缩不会引起过载危险，则允许吊臂进行伸缩操作，反之如果在当前工况下吊臂伸缩可能引起过载，则自动切断吊臂的伸缩驱动，从而能够及时避免起重机过载运行，该控制过程不受操作人员的主观因素干扰。

图2是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法中确定是否允许吊臂伸缩的过程的流程图。如图2所示，确定是否允许吊臂进行伸缩的过程可以包括如下步骤：

步骤s202，判断在步骤s201中确定的当前工况是否是主臂工况。

步骤s203，如果所述当前工况为主臂工况，则进一步判断当前的工况条件是否位于带载伸缩额定起重量表有效区域内。在额定起重量表中，有额定起重量及起重量表上方区域称为额定起重量表有效区域，不同型号的起重机有不同的额定起重量表。工况条件即在额定起重量表中用于确定带载伸缩额定起重量的条件，如工作幅度、臂长、仰角等。

步骤s204，如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则进一步判断当前吊重是否超过带载伸缩额定起重量。

步骤s205，如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则当所述主臂的当前吊重超过带载伸缩额定起重量时，不允许所述主臂进行伸缩操作。

步骤s206，如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作。

此外，优选地，当主臂的当前吊重小于带载伸缩额定起重量的预定比率时，允许所述主臂进行伸缩操作。例如，预定比率可以是90％～98％，例如可以是98％，即当主臂的当前吊重小于带载伸缩额定起重量的98％时，可允许主臂进行伸缩操作。

步骤s207，当工况条件位于额定起重量表有效区域以外时，进一步判断当前吊重是否超过主臂空载吊重预定值，例如可判断当前吊重是否超过主臂空载吊重和0.1t之和。预定值可以根据不同型号的起重机而定。

步骤s208，如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域之外，则当所述主臂的当前吊重超过主臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作。在额定起重量表中，有额定起重量区域的下部空白部分是无额定起重的，该区域也可称为起重量表下部空白区域。如果工况条件位于空白区域，则在该工况条件下主臂无带载伸缩功能(即不可进行伸缩操作)，因而应禁止主臂带载伸缩。实际控制中，可在当前吊重超过主臂空载吊重与一预定值之和时，不允许主臂进行伸缩操作。该预定值例如可以是0t、0.1t或其它值。

步骤s209，如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域之外，则当所述主臂的当前吊重未超过所述主臂空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。如果当前吊重未超过主臂空载吊重预定值，则可认为当前主臂为空载状态，因而可允许主臂进行伸缩操作。

对于包括副臂的起重机，起重机工况可包括副臂工况，即由副臂执行起重作业。该情况下，确定是否允许吊臂伸缩可包括如下步骤：

步骤s210，判断在步骤s201中确定的当前工况是否为副臂工况。

步骤s211，如果当前工况为副臂工况，则进一步判断当前吊重是否超过副臂空载吊重预定值。

步骤s212，如果所述当前工况为副臂工况，当所述副臂的当前吊重超过副臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作。对于某些型号的起重机，在副臂工况下，吊臂无带载伸缩功能，因而进行带载伸缩是危险的，因而应禁止副臂带载伸缩。在伸缩控制过程中，可以在当前吊重超过副臂空载吊重预定值时，不允许主臂进行伸缩操作。此外，对于副臂具有带载伸缩功能的起重机，也可以允许副臂在一定的额定吊重范围内进行带载伸缩。该步骤中的预定值同样可以是0t、0.1t、0.5t或其他任意值。需要说明的是，步骤s207和步骤s211中所述的预定值可以相同也可以不同，本领域技术人员可根据实际进行选择。

步骤s213，如果所述当前工况为副臂工况，当所述副臂的当前吊重未超过所述空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。如果当前吊重未超过副臂空载吊重预定值，则可认为当前副臂为空载状态，因而可允许主臂进行伸缩操作。

图3是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的方法中，确定是否允许吊臂伸缩的过程的流程图。如图3所示，确定是否允许吊臂伸缩的过程可以包括以下步骤：

步骤s310，根据工况参数确定所述起重机的当前工况。

步骤s320，确定主臂角度是否小于预定角度。

步骤s330，当主臂角度小于预定角度时，确定所述当前工况为收车工况。

步骤s340，如果所述当前工况为所述收车工况，则允许所述主臂进行伸缩操作。例如，可以当主臂角度小于20度时，确定当前工况为收车工况。在收车工况下，无论在任何状态下均应允许主臂伸缩。

图4是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的装置的结构框图。如图4所示，在力矩限制器中，该装置包括：工况确定模块，用于根据工况参数确定所述起重机的当前工况；控制模块，用于：根据所述当前工况，确定是否允许所述吊臂进行伸缩操作；如果不允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第一电信号；如果允许所述吊臂进行伸缩操作，则发出第二电信号；以及开关模块，用于响应于所述第一电信号，切断所述吊臂的伸缩驱动，以及响应于所述第二电信号，使所述吊臂的伸缩驱动能够被执行。

其中，所述吊臂包括副臂，所述控制模块还用于：如果所述当前工况为副臂工况，当所述副臂的当前吊重超过副臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述副臂的当前吊重未超过所述空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述控制模块还用于：如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域，则当所述主臂的当前吊重为带载伸缩额定起重量以上时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作；如果所述当前工况为主臂工况且工况条件位于额定起重量表有效区域之外，则当所述主臂的当前吊重超过主臂空载吊重预定值时，不允许所述主臂进行伸缩操作，当所述主臂的当前吊重未超过所述主臂空载吊重预定值时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量时，允许所述主臂进行伸缩操作包括：当所述主臂的当前吊重小于所述带载伸缩额定起重量的预定比率时，允许所述主臂进行伸缩操作。

其中，所述吊臂包括主臂，所述控制模块还用于：当主臂角度小于预定角度时，确定所述当前工况为收车工况；所述控制模块还用于：如果所述当前工况为所述收车工况，则允许所述主臂进行伸缩操作。

在一优选实施例中，所述开关模块的动作不受所述起重机的强制开关的控制。图5是根据本发明一实施例的控制起重机吊臂伸缩的系统的一种示例。如图5所示，可在力矩限制器与起重机的伸缩驱动控制模块(如伸缩油缸控制模块)之前连接有伸缩电磁阀，以用于切断或允许执行伸缩驱动。此外，还可以配置有过放电电磁阀和过卷、超载电磁阀。在图5所示的系统中，力矩限制器包括本发明实施例所述的控制起重机吊臂伸缩的装置(未示出)，以通过控制开关模块的动作实现伸缩控制。

常开触点1与常开触点2均与强制开关连接，按下强制开关时无论力矩限制器给电与否，过放电电磁阀和过卷、超载电磁阀都得电。伸缩电磁阀不与强制开关连接，因此强制开关不改变伸缩电磁阀的状态。

在一实施例中，当不允许吊臂进行伸缩操作时，力矩限制器可向伸缩电磁阀输出伸缩电磁阀输出0v电压，以切断伸缩电磁阀，使得起重机的伸缩驱动模块(如伸缩油缸)处于非工作状态；当允许吊臂伸缩时，力矩限制器可向伸缩电磁阀输出24v电压，以接通伸缩电磁阀，使得起重机的伸缩驱动模块处于工作状态。

此外，在本发明的方法和装置中，当根据当前工况确定不允许主臂伸缩时，可显示诸如不允许带载伸缩的标识，或将该标识点亮，以提醒操作人员不进行带载伸缩操作。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例装置中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述装置的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。