起重机及其主副钩协同作业保护系统与方法_2

文档序号:9389769阅读:来源:国知局
二力矩平衡计算子单元,用于建 立力矩平衡方程,计算得出G;其中:両,瓦为副臂 卷扬力矩,T=G/n,n为卷扬钢丝绳倍率,%%分别为主臂自重力矩及副臂自重力 矩;为主臂变幅油缸力矩;G为吊重载荷的重量。第二力矩平衡计算子单元的力矩平 衡示意图可以参见图3所示。
[0031] 本方案通过按副臂工况计算设定幅度,从而在不额外设置传感器的情况下利用双 钩协同保护系统保护起重机,可以减少人工协调的指挥,提高吊装效率。
[0032] 第三种是:将双钩协同作业分解为两种临界吊载方式:主臂工况吊载、副臂工况 吊载;分别计算主臂工况和副臂工况下的等效重量Gl、G2,再按主臂工况吊载算法和副臂 工况吊载算法计算出对应的力矩百分比percentl、percent2 ;取max(percentl、percent2) 进行安全保护。
[0033] 具体计算方法:所述力矩平衡计算单元包括:第三力矩平衡计算子单元,用于以 主臂尾铰点〇建立力矩平衡方程式:+^=疋xr,dH尺.以及以主臂 尾?父点〇建立力矩平衡方程式:+Wj=风^2 +风MT+风^极S2 = &2$瑪,计算得到 Gl及G2 ;其中,为主卷扬拉力力矩,、Af从分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩; 为主臂变幅油缸力矩;Gl、G2分别为吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量; 力矩百分比计算子单元,用于根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量Gl 及G2,计算对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比。第三力矩平衡计算子单元的力矩平 衡示意图可以参见图4所示;其中,R为吊重载荷的实际幅度、Rl为主臂吊载幅度及R2为 副臂吊重幅度。
[0034] 本方案通过按副臂工况计算设定幅度,从而在不额外设置传感器的情况下利用双 钩协同保护系统保护起重机,可以减少人工协调的指挥,提高吊装效率。
[0035] 此外,本发明还提供了一种起重机实施例,其设置有所述的起重机主副钩协同作 业保护系统。具体地,所述起重机主副钩协同作业保护系统的控制装置集成设置在所述起 重机的中央控制器内。由于起重机包括上述起重机主副钩协同作业保护系统,也具有相应 的技术效果,不再赘述。
[0036] 方法实施例
[0037] 本发明实施例提供的起重机主副钩协同作业保护方法可以适用但不限定于上述 起重机主副钩协同作业保护系统实施例,本发明实施例提供的起重机主副钩协同作业保护 方法包括:
[0038] 步骤301 :根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况;
[0039] 步骤302 :根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况,对起重机的执行动作进 行安全保护。
[0040] 具体地,所述在所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤之前还可以 包括:检测主副钩的协同作业时,所述吊重载荷与起重机的总重量以及副臂卷扬的拉力; 所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括:
[0041] 以主臂尾铰点0建立力矩平衡方程式:^ + ,且以 副臂铰点01 (图中未标示)建立力矩平衡方程式:=死X; 1+5 = 0,计算得出g.其中,%分别为卷扬拉力力矩,〗^1风,〃分别为主臂自重力矩及副臂自重 力矩;为主臂变幅油缸力矩;T2为副臂卷扬拉力;T1为主臂卷扬拉力;G为吊重载荷的 重量,。
[0042] 此外,所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括:
[0043] 建立力矩平衡方程计算得出G;其中= 及;?为副臂卷扬力矩,T=G/n,n为卷扬钢丝绳倍率,5?!、分别为主臂自重力矩及副 臂自重力矩5 ?为主臂变幅油缸力矩;G为吊重载荷的重量;或者,
[0044] 以主臂尾铰点0建立力矩平衡方程式:+ ,: 以及以主臂尾铰点〇建立力矩平衡方程式适*4. 95 计算得到Gl及G2;以及根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量Gl及G2,计算对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比;其中,J7;为主卷扬拉力力矩, ^分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩;irr为主臂变幅油缸力矩;Gi、G2分别 、.. .B:F 为吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量。
[0045] 本实施例通过计算吊重载荷的重量、幅度和吊重载荷的力矩,进行安全作业保护, 从而达到安全操控起重机的目的,能防止起重机倾翻和事故发生,可以减少人工协调的指 挥,提高吊装效率。
[0046] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,包括: 力矩平衡计算单元,用于根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况; 协同安全保护单元,用于根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况,对起重机的执 行动作进行安全保护。2. 根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,还包括:双钩 协同力感测单元,用于检测主副钩的协同作业时,所述吊重载荷与起重机的总重量以及副 臂卷扬的拉力; 所述力矩平衡计算单元包括: 第一力矩平衡计算子单元,用于以主臂尾铰点〇建立力矩平衡方程 式:h_ 且以副臂铰点建立力矩平衡方程式: ,. f= (5,计算得出弓;其中,%、%分别为卷扬拉力力矩,K分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩;;为主臂变幅油缸力矩;t2为副臂 卷扬拉力;为主臂卷扬拉力;g为吊重载荷的重量,=3. 根据权利要2所述的起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,所述双钩协同 力感测单元包括第一传感器及第二传感器,所述第一传感器安装在起重机的支腿上,所述 第二传感器安装在所述起重机的副臂上。4. 根据权利要3所述的起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,所述第一传感 器为压力传感器,所述第二传感器为压力传感器或拉力传感器。5. 根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,所述力矩平 衡计算单元包括: 第二力矩平衡计算子单元,用于建立力矩平衡方程… , ., 计算得出G;其中:@为副臂卷扬力矩,T=G/n,n为卷扬钢丝绳倍率, %分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩;为主臂变幅油缸力矩;G为吊重载 荷的重量。6. 根据权利要求1所述的起重机主副钩协同作业保护系统,其特征在于,所述力矩平 衡计算单元包括: 第三力矩平衡计算子单元,用于以主臂尾铰点0建立力矩平衡方程 式.....;以及以主臂尾铰点〇建立力矩平衡方程式:计算得到G1及G2 ;其中,%为主卷扬拉 力力矩,]^分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩;1^;:为主臂变幅油缸力矩;G1、 G2分别为吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量; 力矩百分比计算子单元,用于根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量 G1及G2,计算对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比。7. -种起重机,其特征在于,设置有如权利要求1-6中任一项所述的起重机主副钩协 同作业保护系统。8. -种起重机主副钩协同作业保护方法,其特征在于,包括: 根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况; 根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况,对起重机的执行动作进行安全保护。9. 根据权利要求8所述的起重机主副钩协同作业保护方法,其特征在于,在所述根据 副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤之前,还包括:检测主副钩的协同作业时,所述 吊重载荷与起重机的总重量以及副臂卷扬的拉力; 所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括: 以主臂尾铰点0建立力矩平衡方程式:且 以副臂铰点建立力矩平衡方程式= =弓,计算得出6 ,其中, ^;;、瓦;分别为卷扬拉力力矩,]分别为主臂自重力矩及副臂自重力矩; &为主臂变幅油缸力矩;T2为副臂卷扬拉力;为主臂卷扬拉力;G为吊重载荷的重量, Lr10. 根据权利要求8所述的起重机主副钩协同作业保护方法,其特征在于, 所述根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况的步骤包括: 建立力矩平衡方程^^死I,计算得出G;其中:返; 为副臂卷扬力矩,T=G/n,n为卷扬钢丝绳倍率,】^1、%分别为主臂自重力矩及副臂 自重力矩;1^7为主臂变幅油缸力矩;G为吊重载荷的重量;或者, 以主臂賺点〇建立力矩平衡方程式:【+瓦=石+石,% =心&以及 以主臂尾铰点0建立力矩平衡方程式:.计算 得到G1及G2 ;以及根据所述吊重载荷在主臂工况和副臂工况下的等效重量G1及G2,计算 对应的第一力矩百分比及第二力矩百分比;其中,及;为主卷扬拉力力矩,分 别为主臂自重力矩及副臂自重力矩;为主臂变幅油缸力矩;Gl、G2分别为吊重载荷在 主臂工况和副臂工况下的等效重量。
【专利摘要】本发明公开了一种起重机及其主副钩协同作业保护系统与方法,其中,该起重机主副钩协同作业保护系统包括:力矩平衡计算单元,用于根据副臂的工况确定吊重载荷的受力状况;协同安全保护单元,用于根据所述力矩平衡计算单元确定的受力状况,对起重机的执行动作进行安全保护。本发明提供的起重机及其主副钩协同作业保护系统及方法能确定吊重载荷的重量及幅度,确保起重机安全有效的作业,防止起重机倾翻和事故发生。
【IPC分类】B66C15/00, B66C13/16
【公开号】CN105110186
【申请号】CN201510449691
【发明人】邓连喜, 何伟城, 袁丹
【申请人】三一汽车起重机械有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月28日
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