起重机倍率诊断方法、系统及起重机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机。
【背景技术】
[0002]起重机为常用的工程机械，在吊装、转运等场合随处可见，其最主要的功能为卷扬作业，即吊着重物起升和下落。在起重机进行吊装作业的过程中，钢丝绳倍率是反映起重性能的重要参数，在某些工况下能够决定最大起重量。
[0003]起重机操作的过程为，操作者针对当前吊装作业特点(如当前重物重量、吊装距离、吊装高度等)通过人机交互功能选择工况代码、配重重量、伸臂组合和钢丝绳倍率等工况要素，操作者选择的信号传输给力限器，力限器进而将计算得出的性能反馈给操作者。力限器能够根据起重性能和电控系统信号输入(主要包括臂长传感器、变幅油压传感器、变幅角度传感器)等实时计算当前重物重量，同时能够根据当前重物重量和吊重性能的对比判断吊装动作是否安全。
[0004]现有技术中对钢丝绳倍率和力限器输入倍率的判断形式主要靠人为进行，容易造成操作失误而将倍率选择错误，甚至存在人为选择高倍率以提升吊重性能的可能。
[0005]由于在某些工况条件下钢丝绳倍率决定了最大吊重性能，力限器性能计算的倍率应该和实际的钢丝绳倍率相同，这样起重机性才能够和实际吊装条件相吻合，从而使得吊装过程准确而安全。如果倍率选择不正确，则力限器读到一个错误的性能计算因子，会导致最大吊重性能、实时吊重量的计算不准确，继续吊装甚至会使得钢丝绳安全性和使用寿命受到影响，甚至存在钢丝绳有断裂的危险，造成非常大的损失和产品使用隐患。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种起重机倍率诊断方法、系统及起重机，能够实现对起重机输入倍率的诊断功能，从而提高起重机执行吊装作业时的安全性。
[0007]为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种起重机倍率诊断方法，包括:
[0008]根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；
[0009]计算所述第一负载参数和所述第二负载参数的差值绝对值；
[0010]判断所述差值绝对值是否大于第一阈值，若所述差值绝对值不大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率符合实际的钢丝绳倍率;若所述差值绝对值大于第一阈值，则判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率。
[0011]进一步地，所述第一负载参数为钢丝绳的第一吊重量Ml，所述第二负载参数为钢丝绳的第二吊重量M2，所述差值绝对值为第一吊重量Ml和第二吊重量M2之差的绝对值ΛΜ。
[0012]进一步地，还包括:当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制或者进行报警。
[0013]进一步地，当判定输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，进行报警的步骤具体包括:
[0014]计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；
[0015]判断所述比值是否超过第二阈值，若所述比值不超过第二阈值时，只进行蜂鸣器报警;若所述比值超过第二阈值时，同时进行显示器声光报警、报警灯控制和蜂鸣器报警。
[0016]进一步地，所述起重机的卷扬系统包括:卷扬马达3、卷筒4、钢丝绳5和臂端滑轮6，根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第一吊重量Ml的步骤具体包括:
[0017]获取所述卷扬马达3的排量V、所述卷扬马达3的进出油口压差ΛΡ、所述卷扬马达3到所述卷筒4的传动比1、卷筒半径r和输入的钢丝绳倍率这些参数；
[0018]根据获取的参数利用所述第一计算模型计算出所述第一吊重量Ml。
[0019]进一步地，所述根据输入的钢丝绳倍率，计算出钢丝绳的第二吊重量M2的步骤具体包括:
[0020]获取输入的钢丝绳倍率、变幅油缸压力、变幅油缸几何参数、主臂重量、主臂几何参数和主臂位置参数；
[0021]根据获取的参数利用所述第二计算模型计算出所述第二吊重量M2。
[0022]进一步地，所述第一吊重量Ml通过拉力传感器测量钢丝绳的拉力得出。
[0023]为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种起重机倍率诊断系统，包括:
[0024]负载参数计算模块11，用于根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数；
[0025]负载参数比较模块12，用于判断负载参数计算模块11得出的第一负载参数和第二负载参数的差值绝对值;是否超过第一阈值，以判断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率；
[0026]输入倍率诊断模块13，用于比较负载参数比较模块12得出的差值绝对值与第一阈值的关系，以判断输入的钢丝绳倍率是否符合实际的钢丝绳倍率。
[0027]进一步地，还包括:
[0028]动作限制模块14，用于在输入倍率诊断模块13判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时，对起重机吊臂进行动作限制；
[0029]报警模块15，用于在输入倍率诊断模块13判定出输入的钢丝绳倍率不符合实际的钢丝绳倍率时进行报警。
[0030]进一步地，报警模块15包括:
[0031]力矩比值计算模块151，用于计算倾翻力矩和稳定力矩的比值；
[0032]报警模式选择模块152，用于根据力矩比值计算模块计算的倾翻力矩和稳定力矩的比值，对报警模式的种类进行选择。
[0033]进一步地，负载参数计算模块11、负载参数比较模块12和/或输入倍率诊断模块13由力限器或称重仪实现。
[0034]为实现上述目的，本发明第三方面提供了一种起重机，包括上述实施例的起重机倍率诊断系统。
[0035]基于上述技术方案，本发明的起重机倍率诊断方法，能够根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型和第二计算模型分别计算出起重机的第一负载参数和第二负载参数，负载参数是能够反映起重机吊重量大小的参数，并判断这两个负载参数的接近程度，通过这一过程能够诊断出输入的钢丝绳倍率和实际的钢丝绳倍率是否相符，从而根据诊断结果执行相应的保护措施，使钢丝绳的受力处在合理范围之内，以提高钢丝绳的使用安全性和寿命，进而保证起重机吊重时的安全性。
【附图说明】
[0036]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0037]图1为起重机中通过马达控制的卷扬系统的结构组成示意图；
[0038]图2为本发明起重机倍率诊断方法一个实施例的流程示意图；
[0039]图3为本发明起重机倍率诊断方法另一个实施例的流程示意图；
[0040]图4为本发明起重机倍率诊断方法中当输入钢丝绳倍率不符合实际钢丝绳倍率时进行报警的一个实施例的流程示意图；
[0041 ]图5为本发明起重机倍率诊断方法一个具体实施例的流程示意图；
[0042]图6为本发明起重机倍率诊断系统的一个实施例的功能结构组成示意图。
[0043]附图标记说明
[0044]1 —第一压力传感器;2—第二压力传感器;3—卷扬马达;4一卷筒;5 —钢丝绳;6 —臂端滑轮;7 —绕绳;8—动滑轮组;9 一吊钩;10 —重物。
【具体实施方式】
[0045]以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组入口 ο
[0046]本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
[0047]起重机的卷扬功能是由动滑轮组和钢丝绳配合来实现的，而且实际吊重量与单股钢丝绳受力和滑轮组的倍率相关，倍率的选取会影响起重机的起重性能，若钢丝绳倍率选择错误，严重时会导致钢丝绳受力不合理而损坏。本发明为了使钢丝绳处于合理的受力范围之内，欲对输入的钢丝绳倍率进行诊断。
[0048]为此，本发明提供了一种起重机倍率诊断方法，在一个实施例中，如图2所示的流程示意图，包括如下步骤:
[0049]步骤101、根据输入的钢丝绳倍率，利用第一计算模型计算出钢丝绳的第一吊重量Ml;输入的钢丝绳倍率是指操作者选择的钢丝绳倍率。
[0050]步骤102、根据输入的钢丝绳倍率，利用第二计算模型计算出钢丝绳的第二吊重量M2 ο
[0051 ] 步骤103、计算第一吊重量Ml